CN216451147U - 一种开关电源 - Google Patents
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Abstract
一种开关电源，用于冷原子重力仪的测量过程中，包括依序并联的熔断保护电路、第一滤波电路、变压器、第二滤波电路、充电阻电流电路、整流桥和第三滤波电路，以及与所述第三滤波电路串联的稳压元件，熔断保护电路包括：依序串联在交流电的L级和N级之间的第一电流保险丝、第一电阻、第四电感和第二电流保险丝，温感保险丝，以及第四电阻。本实用新型中，当温感保险丝因为电压、电流过高导致其温度上升时，会熔断而保护后续电路，或当加在第四电阻上的电压超过额定电压时，其工作电阻极大降低，使高电压能量消耗在第四电阻上，若电流过大，第一电流保险丝和第二电流保险丝会烧毁而保护后续电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷原子重力仪技术领域，特别涉及一种开关电源。
背景技术
冷原子重力仪是近二十年来快速发展起来的一种新型量子传感器，它利用激光冷却、原子干涉等技术实现高精度、高灵敏度的重力加速度测量。
在实际测量过程中，冷原子重力仪的开关电源容易受到外界因素的干扰。如当有雷电产生高电压进入电源时，使得整个电源的输入电压变大，从而容易导致后续电路的损坏。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的是提供一种开关电源，避免当整个电源的输入电压变大时后续电路被损坏。
一种开关电源，用于冷原子重力仪的测量过程中，包括依序并联的熔断保护电路、第一滤波电路、变压器、第二滤波电路、充电阻电流电路、整流桥和第三滤波电路，以及与所述第三滤波电路串联的稳压元件，其中，所述熔断保护电路包括：
依序串联在交流电的L级和N级之间的第一电流保险丝、第一电阻、第四电感和第二电流保险丝；
温感保险丝，一端与所述交流电的L级连接，另一端通过第一滤波电路与所述变压器的初级线圈的第一端连接，所述变压器的初级线圈的第二端通过第一滤波电路与所述交流电的N级连接；
第四电阻，一端连接在第一电阻和第四电感之间，另一端接地。
相较现有技术，本实用新型所述开关电源中，当温感保险丝因为电压、电流过高导致其温度上升时，会熔断而保护后续电路，或当加在第四电阻上的电压超过额定电压时，其工作电阻极大降低，使高电压能量消耗在第四电阻上，若电流过大，第一电流保险丝和第二电流保险丝会烧毁而保护后续电路。
进一步地，所述第一滤波电路包括并联的第二电阻和第一电容，所述第一电容的一端与所述变压器的初级线圈的第一端连接，另一端与所述变压器的初级线圈的第二端连接。
进一步地，所述第二滤波电路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间的第三电感、第二电容和第六电容；
所述第二电容和第六电容之间通过导线接地。
进一步地，所述充电阻电流电路包括并联在所述变压器的次级线圈和整流桥的交流电压输入端的第一支路和第二支路，其中，
所述第一支路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间第一电感和第五电容；
所述第二支路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间第二电感和第三电阻；
所述第三电阻、第五电容和第六电容均通第五电阻和整流桥连接。
进一步地，所述第五电阻为负温系数热敏电阻。
进一步地，所述第三滤波电路包括并联在整流桥的直流输出正极和直流输出负极之间的第三电容和第四电容，所述整流桥的直流输出负极与所述稳压元件的输入端连接且模拟接地。
进一步地，所述稳压元件的接地端通过导线模拟接地。
进一步地，所述第三电容的电容量远大于所述第四电容的电容量。
进一步地，所述第四电阻、第六电容通过导线接地，且同时通过第五电感模拟接地。
进一步地，所述第四电阻为压敏电阻。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中开关电源的电路图。
主要元件符号说明：
| 熔断保护电路 | 100 | 第一电流保险丝 | F2 |
| 第一电阻 | R1 | 第四电感 | L4 |
| 第二电流保险丝 | F3 | 温感保险丝 | F1 |
| 第四电阻 | R4 | 第一滤波电路 | 200 |
| 第二电阻 | R2 | 第一电容 | C1 |
| 变压器 | T1 | 第二滤波电路 | 300 |
| 第三电感 | L3 | 第二电容 | C2 |
| 第六电容 | C6 | 充电阻电流电路 | 400 |
| 第一电感 | L1 | 第五电容 | C5 |
| 第二电感 | L2 | 第三电阻 | R3 |
| 第五电阻 | R5 | 整流桥 | D1 |
| 第三滤波电路 | 500 | 第三电容 | C3 |
| 第四电容 | C4 | 稳压元件 | VR1 |
| 第五电感 | L5 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本实用新型一实施例中提供的一种开关电源，用于冷原子重力仪的测量过程中，包括依序并联的熔断保护电路100、第一滤波电路200、变压器T1、第二滤波电路300、充电阻电流电路400、整流桥D1和第三滤波电路500，以及与所述第三滤波电路500串联的稳压元件VR1，其中，所述熔断保护电路100包括：
依序串联在交流电的L级和N级之间的第一电流保险丝F2、第一电阻R1、第四电感L4和第二电流保险丝F3；
温感保险丝F1，一端与所述交流电的L级连接，另一端通过第一滤波电路200与所述变压器T1的初级线圈的第一端连接，所述变压器的初级线圈的第二端通过第一滤波电路200与所述交流电的N级连接；
第四电阻R4，一端连接在第一电阻R1和第四电感L4之间，另一端接地。
需要说明的是，本实用新型中，所述第四电阻R4为压敏电阻。当温感保险丝F1因为电压、电流过高导致其温度上升时，会熔断而保护后续电路，或当加在第四电阻R4上的电压超过额定电压时，其工作电阻极大降低，使高电压能量消耗在第四电阻R4上，若电流过大，第一电流保险丝F2和第二电流保险丝F3会烧毁而保护后续电路。
请参阅图1，在本实用新型一优选实施例中，所述第一滤波电路200用于对进入所述变压器T1之前的电压进行滤波，包括并联的第二电阻R2和第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述变压器T1的初级线圈的第一端连接，另一端与所述变压器T1的初级线圈的第二端连接。
请参阅图1，在本实用新型另一优选实施例中，所述第二滤波电路300包括依序串联在所述变压器T1的次级线圈的第一端和第二端之间的第三电感L3、第二电容C2和第六电容C6；
所述第二电容C2和第六电容C6之间通过导线接地。
需要明确的是，本实施例中，所述第二滤波电路300主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
请参阅图1，在本实用新型一优选实施例中，所述充电阻电流电路400包括并联在所述变压器T1的次级线圈和整流桥的交流电压输入端的第一支路和第二支路，其中，
所述第一支路包括依序串联在所述变压器T1的次级线圈的第一端和第二端之间第一电感L1和第五电容C5；
所述第二支路包括依序串联在所述变压器T1的次级线圈的第一端和第二端之间第二电感L2和第三电阻R3；
所述第三电阻R3、第五电容C5和第六电容C6均通第五电阻R5和整流桥D1连接。
具体的，本实施例中，所述第五电阻R5为负温系数热敏电阻。当电源开启时，对第五电容C5、第三电阻R3、第一电感L1、和第二电感L2进行充电，由于电流大，所述第五电阻R5就能有效的防止瞬间的大电流。随着所述第五电阻R5温度升高后，其阻值减小，分压比较小，后级电路可正常工作。
请参阅图1，在本实用新型另一优选实施例中，所述第三滤波电路500包括并联在整流桥D1的直流输出正极和直流输出负极之间的第三电容C3和第四电容C4，所述整流桥D1的直流输出负极与所述稳压元件VR1的输入端连接且模拟接地。
需要说明的是，本实施例中，所述整流桥D1的型号为GBU2510，交流电压经过所述整流桥D1整流后，再通过所述第三滤波电路500滤波后得到直流电压。所述第三电容C3的电容量远大于所述第四电容C4的电容量，这样既可以滤除频率大的交流干扰，也可以消除频率小的交流干扰。具体的，所述稳压元件VR1的型号为LM7805，其作用为输出5V的直流电压，所述第三电容C3的值为50uF，所述第四电容C4的值为10pF。
进一步地，所述稳压元件VR1的接地端通过导线模拟接地。
请参阅图1，在本实用新型一优选实施例中，所述第四电阻R4、第六电容C6通过导线接地，且同时通过第五电感L5模拟接地。所述第五电感L5的作用为隔离变压前后的接地GND和模拟接地AGND，两个地的交流干扰可以通过第五电感L5消耗掉。
综上，本实用新型所述开关电源中，通过设置熔断保护电路100对整个开关电源进行保护，避免当整个电源的输入电压变大时后续电路被损坏。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种开关电源，用于冷原子重力仪的测量过程中，其特征在于，包括依序并联的熔断保护电路、第一滤波电路、变压器、第二滤波电路、充电阻电流电路、整流桥和第三滤波电路，以及与所述第三滤波电路串联的稳压元件，其中，所述熔断保护电路包括：
依序串联在交流电的L级和N级之间的第一电流保险丝、第一电阻、第四电感和第二电流保险丝；
温感保险丝，一端与所述交流电的L级连接，另一端通过第一滤波电路与所述变压器的初级线圈的第一端连接，所述变压器的初级线圈的第二端通过第一滤波电路与所述交流电的N级连接；
第四电阻，一端连接在第一电阻和第四电感之间，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述第一滤波电路包括并联的第二电阻和第一电容，所述第一电容的一端与所述变压器的初级线圈的第一端连接，另一端与所述变压器的初级线圈的第二端连接。
3.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述第二滤波电路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间的第三电感、第二电容和第六电容；
所述第二电容和第六电容之间通过导线接地。
4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述充电阻电流电路包括并联在所述变压器的次级线圈和整流桥的交流电压输入端的第一支路和第二支路，其中，
所述第一支路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间第一电感和第五电容；
所述第二支路包括依序串联在所述变压器的次级线圈的第一端和第二端之间第二电感和第三电阻；
所述第三电阻、第五电容和第六电容均通第五电阻和整流桥连接。
5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述第五电阻为负温系数热敏电阻。
6.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述第三滤波电路包括并联在整流桥的直流输出正极和直流输出负极之间的第三电容和第四电容，所述整流桥的直流输出负极与所述稳压元件的输入端连接且模拟接地。
7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述稳压元件的接地端通过导线模拟接地。
8.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述第三电容的电容量远大于所述第四电容的电容量。
9.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述第四电阻、第六电容通过导线接地，且同时通过第五电感模拟接地。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的开关电源，其特征在于，所述第四电阻为压敏电阻。
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