CN215990569U - 一种功率变换电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种功率变换电路及开关电源，涉及功率变换电路领域。该功率变换电路包括放电模块和功率变换模块，放电模块与功率变换模块电连接，功率变换模块用于接收待变电压，并对待变电压进行功率变换，放电模块用于在接收驱动信号后导通，并对功率变换电路进行放电。通过设置放电模块，可以根据应用场景的需要实现功率放电电路的快速放电，从而保证电路的安全运行。

Description

一种功率变换电路及开关电源

技术领域

本实用新型涉及功率变换电路领域，具体而言，涉及一种功率变换电路及开关电源。

背景技术

目前，功率变换电路应用十分广泛，功率变换电路可以对电压进行升压或者降压变换。

在一些电路中，尤其是开关电源中，当总电路需要进行反复启动的时候，现有的功率变换电路往往无法快速的将自身电路中的电能释放干净，从而对整个电路造成一定的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种功率变换电路及开关电源，能够快速的释放功率变换电路中的电能。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，一种功率变换电路，包括放电模块和功率变换模块，所述放电模块与所述功率变换模块电连接；

其中，所述功率变换模块用于接收待变电压，并对所述待变电压进行功率变换；

所述放电模块用于在接收驱动信号后导通，并对所述功率变换模块进行放电。

可选的，所述功率变换电路还包括采样模块，所述采样模块与所述放电模块、功率变换模块电连接；其中，

所述采样模块用于采集功率变换模块中的电压信号作为采样信号，并将所述采样信号作为驱动信号。

可选的，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联，所述放电模块电连接于所述第一电阻、所述第二电阻之间，所述第二电阻接地。

可选的，所述驱动信号为低电平信号。

可选的，所述放电模块包括放电单元，所述放电单元包括第一二极管和三极管，所述第一二极管的正极与所述功率变换模块电连接，所述第一二极管的负极与所述三极管的发射极电连接，所述三极管的基极接收所述驱动信号，所述三极管的集电极接地。

可选的，所述放电单元还包括第二二极管，所述第二二极管的正极与所述三极管的基极电连接，所述第二二极管的负极分别所述第一二极管的负极、所述三极管的发射极电连接；

所述第二二极管用于对所述三极管进行钳位保护。

可选的，所述放电模块还包括稳压滤波单元，所述稳压滤波单元包括第二电容和稳压二极管，所述第二电容与所述稳压二极管并联，所述稳压二极管的负极与所述采样模块的输出端、所述放电单元电连接，所述稳压二极管的正极接地。

可选的，所述功率变换模块包括第一功率变换单元，所述第一功率变换单元包括第一电容和第一控制芯片，所述第一电容的一端与所述第一控制芯片的供电端以及所述放电模块电连接，另一端接地；

所述放电模块用于在接收驱动信号后导通，对所述第一电容进行放电。

可选的，所述功率变换模块还包括第二功率变换单元，所述第二功率变换单元包括第三电容和第二控制芯片，所述第三电容的一端与所述第二控制芯片的供电端以及放电模块电连接，另一端接地。

第二方面，一种开关电源，所述的功率变换电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种功率变换电路，该功率变换电路包括放电模块和功率变换模块，放电模块与功率变换模块电连接，功率变换模块用于接收待变电压，并对待变电压进行功率变换，放电模块用于在接收驱动信号后导通，并对功率变换模块进行放电。通过设置放电模块，功率变换电路可以根据应用场景的需要进行快速的放电，从而保证电路的安全运行。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的功率变换电路的模块示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的功率变换电路的模块示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的放电单元电路图之一；

图4为本实用新型实施例提供的功率变换模块电路图；

图5为本实用新型实施例提供的放电单元电路图之二；

图6为本实用新型实施例提供的稳压滤波电路图；

图7为本实用新型实施例提供的采集模块电路图。

图标：100-功率变换电路；10-功率变换模块；20-放电模块；30-采样模块；210-放电单元；D1-第一二极管；Q1-三极管；110-第一功率变换单元；U1-第一控制芯片；C1-第一电容；D2-第二二极管；220-稳压滤波单元；D3-稳压二极管；C2-第二电容；R1-第一电阻；R2-第二电阻。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

正如背景技术中所述的，当功率变换电路应用到其他电路中时，尤其是开关电源中时，当总电路需要进行反复启动的时候，现有的功率变换电路往往无法快速的将自身电路中的电能释放干净，从而对整个电路造成一定的安全隐患。

针对现有功率变换电路无法快速将自身电能释放干净的技术问题，本实用新型提供了一种功率变换电路，可以快速释放自身电路中的电能。

下面对本实用新型提供的功率变换电路进行示例性说明：

请结合参阅图1，本实用新型提供了一种功率变换电路100，该功率变换电路100包括放电模块20和功率变换模块10，放电模块20与功率变换模块10电连接，其中，功率变换模块10用于接收待变电压，并对待变电压进行功率变换，放电模块20用于接收驱动信号后导通，并对功率变换模块10进行放电。

可以理解的是，在本实施例中，首先，功率变换模块10用于对待变电压进行功率变换，功率变换包括但不限于对待变电压进行升压或者是降压变化，也可以对电流进行功率变换。其次，放电模块20用于对功率变换模块10进行放电，这里所谓的放电是指对功率变化模块内部存储的电能进行释放，具体的，可以是对某个元器件存储的电能进行释放，也可以是对整个功率变换模块10中存储的电能进行释放，在此不做具体的限定。最后，放电模块20接收到驱动信号后导通，从而对功率变换模块10进行放电，至于放电模块20是如何接收驱动信号的，本实施例不做明确的限定，可以是人为提供的驱动信号，也可以是通过其他控制器根据实际的放电需要提供的驱动信号，还可以是将功率变换电路100或者其他电路中的电信号作为放电模块20的驱动信号。

本实施例提供的功率变换电路，通过设置放电模块，放电模块根据驱动信号对功率变换模块进行放电，可以根据需要快速的释放功率变换模块中的电能，从而保证电路的安全。

作为一种可选的实施方式，请结合参阅图2，本实用新型提供的功率变换电路100还包括采样模块30，采样模块30与放电模块20、功率变换模块10电连接，其中，采样模块30用于采集功率变换模块中的电压信号作为采样信号，并将采样信号作为驱动信号。

需要明白的，在本实施例中，采样模块30的采样信号输出端与放电模块20的驱动信号接收端连接，采样模块30的采样端可以根据需要连接在功率变换模块10中的任意位置。例如，采样模块30的采样端可以连接在功率变换模块10的电压输出端，也可以连接在功率变换模块10的待变电压输入端，并将连接点的电压信号作为驱动信号传输至放电模块20。这里需要说明的是，采样模块30的采样端与功率变换模块10连接时，并不意味着连接点只要有电压信号，就可以作为驱动信号从而使得放电模块20导通。电压信号是否能作为驱动信号，使得放电模块20导通，还与放电模块20自身的导通条件有关，例如，当放电模块20的导通条件为低电平时，此时，即使采样端有电压信号，但如果电压信号是高电平信号，则该电压信号并不作为驱动信号，只有当电压信号为低电平信号时，该电压信号才能作为驱动信号使得放电模块20导通。本领域技术人员可以根据实际需要，并按照放电模块20的导通条件来设置采样模块30采样端的连接位置，从而限定放电模块20在何种条件下导通放电。

在本实施例中，通过采样模块获取的采样信号作为驱动信号，可以实现放电模块的自动启动，从而更加快速的对功率变换模块进行放电。

可选的，在上述功率变换电路100包括采样模块30的基础上，驱动信号为低电平信号。

可以理解的是，驱动信号为低电平信号，也就意味着只有当采样信号为低电平时，放电模块20才能导通。

在另外一种可选的实施例中，请结合参阅图3，放电模块20包括放电单元210，放电单元210包括第一二极管D1和三极管Q1，第一二极管D1的正极与功率变换模块10电连接，第一二极管D1的负极与三极管Q1的发射极电连接，三极管Q1的基极接收驱动信号，三极管Q1的集电极接地。

需要说明的是，在本实施例中，根据三极管Q1内部电流流向的特性，三极管Q1应当为NPN型，当基极为低电平时，三极管Q1导通，电流由发射极流向集电极，集电极接地，从而达到释放电流的目的。若三极管Q1为PNP型则不适用上述连接方式，而应当采取对应的连接方式，在此不做赘述。

通过本实施例，不仅可以实现在驱动信号为低电平时对功率变换模块的快速放电，由于采用简单的三极管和第一二极管的结构，还可以节约成本。

可选的，请结合参阅图4，功率变换模块10包括第一功率变换单元110，第一功率变换单元110包括第一电容C1和第一控制芯片U1，第一电容C1的一端与第一控制芯片U1的供电端以及放电模块20连接，第一电容C1的另一端接地，放电模块20用于在接收驱动信号后导通，对第一电容C1进行放电。

在本实施例中，当功率变换模块10接通后，第一电容C1开始储存电能，当电能储存到一定程度后，第一控制芯片U1启动，而当功率变换模块10关闭后，第一电容C1中储存的电能开始缓慢的释放，如果在第一电容C1电能还未释放完毕时，又启动功率变换模块10，则会缩短第一控制芯片U1的启动时间，所以，在本实施例中，放电模块20对第一电容C1进行快速放电，当功率变换模块10关闭后，放电模块20迅速接收到驱动信号，放电模块20导通，对第一电容C1中储存的电能进行释放，可以避免当功率变换电路100再次启动时，由于第一电容C1中电能释放不完全，导致第一控制芯片U1提前启动的问题。

需要明白的是，在本实施例中，放电模块20在功率变换模块10关闭后，迅速接收到驱动信号，该驱动信号可以是外部其他控制器提供的，也可以是功率变换模块10自身提供的，在此不做具体限定，只要能使得放电模块20迅速导通，从而对第一电容C1进行放电即可。

可以理解的是，第一功率变换单元110还包括第一控制芯片U1的外围电路，该外围电路属于现有技术，在此不做赘述。

在另外一种可选的实施例中，请结合参阅图5，放电单元210还包括第二二极管D2，第二二极管D2的正极与三极管Q1的基极电连接，第二二极管D2的负极分别与第一二极管D1的负极、三极管Q1的发射极电连接，第二二极管D2用于对三极管Q1进行钳位保护，避免三极管Q1被击穿。

可选的，请结合参阅图6，放电模块20还包括稳压滤波单元220，稳压滤波单元220包括第二电容C2和稳压二极管D3，第二电容C2与稳压二极管D3并联，稳压二极管D3的负极与采样模块30的输出端、放电单元210电连接，稳压二极管D3的正极接地。

在本实施例中，通过设置稳压滤波单元可以对采样单元的采样信号进行稳压滤波，更好的保护电路的稳定性。

在另外一种可能的实施例中，功率变换模块10还包括第二功率变换单元，第二功率变换单元包括第三电容和第二控制芯片，第三电容的一端与第二控制芯片的供电端以及放电模块20电连接，另一端接地。

在本实施例中，第一功率变换单元与第二功率变换单元共用一个放电模块，可以有效的减少电路的成本。

可以理解的是，功率模块可以包括多个功率变换单元，多个功率变换单元均可以与放电模块20连接，放电模块20可以对多个功率变换单元进行放电。

需要说明的是，在本申请中，第一功率变换单元110以及第二功率变换单元可以是各种升压或者降压电路，包括但不限于BUCK降压电路。

可选的，请结合参阅图7，采样模块30包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2串联，放电模块20电连接于第一电阻R1、第二电阻R2之间，第二电阻R2接地。

本申请实施例还提供了一种开关电源，包括功率变换电路100。

在开关电源中，当开关电源反复开关机时，如果功率变换电路在开关电源关机时无法将自身存在的电能完全释放，则会导致开关电源再次重启时，功率变换电路先于开关电源中的其他电路启动，从而导致整个开关电源存在OVP功能失效等安全风险，本实施例中通过设置放电模块，可以在开关电源关闭时，快速的对功率变换电路进行放电，有效避免因功率变换电路提前启动而导致的安全风险。

需要说明的是，在一种可能的实施例中，采样模块30可以采集开关电源中任意位置的电压信号作为采样信号，并将采样信号作为驱动信号，从而驱动放电模块20导通后放电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率变换电路，其特征在于，包括放电模块(20)和功率变换模块(10)，所述放电模块(20)与所述功率变换模块(10)电连接；

其中，所述功率变换模块(10)用于接收待变电压，并对所述待变电压进行功率变换；

所述放电模块(20)用于在接收驱动信号后导通，并对所述功率变换模块(10)进行放电。

2.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述功率变换电路(100)还包括采样模块(30)，所述采样模块(30)与所述放电模块(20)、功率变换模块(10)电连接；其中，

所述采样模块(30)用于采集功率变换模块(10)中的电压信号作为采样信号，并将所述采样信号作为驱动信号。

3.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述驱动信号为低电平信号。

4.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述采样模块(30)包括第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串联，所述放电模块(20)电连接于所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)之间，所述第二电阻(R2)接地。

5.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述放电模块(20)包括放电单元(210)，所述放电单元(210)包括第一二极管(D1)和三极管(Q1)，所述第一二极管(D1)的正极与所述功率变换模块(10)电连接，所述第一二极管(D1)的负极与所述三极管(Q1)的发射极电连接，所述三极管(Q1)的基极接收所述驱动信号，所述三极管(Q1)的集电极接地。

6.根据权利要求5所述的功率变换电路，其特征在于，所述放电单元(210)还包括第二二极管(D2)，所述第二二极管(D2)的正极与所述三极管(Q1)的基极电连接，所述第二二极管(D2)的负极分别所述第一二极管(D1)的负极、所述三极管(Q1)的发射极电连接；

所述第二二极管(D2)用于对所述三极管(Q1)进行钳位保护。

7.根据权利要求5所述的功率变换电路，其特征在于，所述放电模块(20)还包括稳压滤波单元(220)，所述稳压滤波单元(220)包括第二电容(C2)和稳压二极管(D3)，所述第二电容(C2)与所述稳压二极管(D3)并联，所述稳压二极管(D3)的负极与所述采样模块(30)的输出端、所述放电单元(210)电连接，所述稳压二极管(D3)的正极接地。

8.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述功率变换模块(10)包括第一功率变换单元(110)，所述第一功率变换单元(110)包括第一电容(C1)和第一控制芯片(U1)，所述第一电容(C1)的一端与所述第一控制芯片(U1)的供电端以及所述放电模块(20)电连接，另一端接地；

所述放电模块(20)用于在接收驱动信号后导通，对所述第一电容(C1)进行放电。

9.根据权利要求8所述的功率变换电路，其特征在于，所述功率变换模块(10)还包括第二功率变换单元，所述第二功率变换单元包括第三电容和第二控制芯片，所述第三电容的一端与所述第二控制芯片的供电端以及放电模块(20)电连接，另一端接地。

10.一种开关电源，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任意一项所述的功率变换电路(100)。

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