CN216490211U - 耐压模块及开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐压模块及开关电源电路，包括泄放开关单元、变频开关单元、控制单元和反馈单元。泄放开关单元的输入端为第一输入端口；变频开关单元的输入端与泄放开关单元的输出端连接，变频开关单元的第一输出端接地；控制单元的输出端分别与泄放开关单元的受控端和变频开关单元的受控端连接；反馈单元的第一端与变频开关单元的第二输出端连接，反馈单元的第二端与控制单元的输入端连接，反馈单元的第三端接地。本实用新型的耐压模块及开关电源电路，能够提高电路的耐压性能，从而提高电压输入范围，有利于提高适用性。

Description

耐压模块及开关电源电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别涉及一种耐压模块及开关电源电路。

背景技术

在电表电源中，通常采用工频变压器来将输入电压转换为合适的电压。然而，工频电压表的输出电压会跟随着输入电压，如果保持输出电压稳定，则电压输入范围较小。而常规的开关电源模块，受限于半导体MOS管的材质和工艺，其耐压值也较低，从而导致电压输入范围也较低，并导致适用性较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种耐压模块，能够提高电压输入范围，从而提高适用性。

本实用新型还提出一种包括上述耐压模块的开关电源电路。

根据本实用新型第一方面实施例的耐压模块，包括：泄放开关单元，所述泄放开关单元的输入端为第一输入端口；变频开关单元，所述变频开关单元的输入端与所述泄放开关单元的输出端连接，所述变频开关单元的第一输出端接地；控制单元，所述控制单元的输出端分别与所述泄放开关单元的受控端和所述变频开关单元的受控端连接；反馈单元，所述反馈单元的第一端与所述变频开关单元的第二输出端连接，所述反馈单元的第二端与所述控制单元的输入端连接，所述反馈单元的第三端接地。

根据本实用新型实施例的耐压模块，至少具有如下有益效果：通过反馈单元反馈变频开关单元受到的电压，从而使控制单元控制泄放开关单元和变频开关单元导通或截止，进而调整应用该耐压模块的电路的输出电压，使应用该耐压模块的电路的输出电压更稳定，如下述第二方面所述的开关电源电路；在泄放开关单元和变频开关单元同时截止时，泄放开关单元内形成放电回路，泄放开关单元和变频开关单元同时承受输入电压，有利于提高应用该耐压模块的电路的耐压性能，从而有利于提高电压输入范围，进而提高适用性。

根据本实用新型的一些实施例，所述泄放开关单元包括二极管D2、电阻R2、电阻R3和开关管Q1，所述二极管D2的正极与所述控制单元的输出端连接，所述二极管D2的负极与所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端和开关管Q1的受控端连接，所述开关管Q1的输入端为所述第一输入端口，所述开关管Q1的输出端分别与所述电阻R3的第二端和所述变频开关单元的输入端连接，以便于分压。

根据本实用新型的一些实施例，所述泄放开关单元还包括二极管D1、开关管Q3和电阻R1，所述电阻R2的第二端通过依次连接的所述二极管D1和所述电阻R1后与所述开关管Q1的受控端连接，所述开关管Q3的受控端与所述电阻 R3的第一端连接，所述开关管Q3的输入端与所述二极管D1和所述电阻R1的连接节点连接，所述开关管Q3的输出端与所述开关管Q1的输出端连接，以便于泄放电压，避免开关管Q3损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述变频开关单元包括电阻R4、电阻R6 和开关管Q2，所述开关管Q2的受控端通过所述电阻R4与所述控制单元的输出端连接，所述开关管Q2的输入端与所述泄放开关单元的输出端连接，所述开关管Q2的输出端分别与所述反馈单元的第一端和所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端接地，以便于分压，并调整应用该耐压模块的电路的输出电压。

根据本实用新型的一些实施例，所述反馈单元包括电阻R5和电容C3，所述电阻R5的第一端与所述变频开关单元的第二输出端连接，所述电阻R5的第二端分别与所述电容C3的第一端和所述控制单元的输入端连接，所述电容C3的第二端接地，以便于保护电路。

根据本实用新型第二方面实施例的开关电源电路，包括输入整流滤波单元、变压器、输出整流滤波单元和如第一方面所述的耐压模块，所述输入整流滤波单元的输出端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与所述第一输入端口连接，所述变压器的次级线圈的第一端与所述输出整流滤波单元的输入端连接。

根据本实用新型实施例的开关电源电路，至少具有如下有益效果：通过耐压模块，提高电路的耐压性能，从而提高输入整流滤波单元的电压输入范围，有利于扩大输出整流滤波单元的电压输出范围，同时，耐压模块可以通过PWM波来调整变压器的输出电压，从而使输出整流滤波单元的输出电压更稳定。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的耐压模块的电路框图；

图2为图1所示的耐压模块的电路图。

附图标记如下：

泄放开关单元100、变频开关单元200、控制单元300、反馈单元400。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

一种开关电源电路，包括输入整流滤波单元、变压器、输出整流滤波单元和耐压模块，输入整流滤波单元的输出端与变压器的初级线圈的第一端连接，变压器的初级线圈的第二端与耐压模块的第一输入端口连接，变压器的次级线圈的第一端与输出整流滤波单元的输入端连接。其中，通过耐压模块提高电路的耐压性能，从而提高输入整流滤波单元的电压输入范围，有利于扩大输出整流滤波单元的电压输出范围，同时，耐压模块可以通过PWM波来调整变压器的输出电压，从而使输出整流滤波单元的输出电压更稳定。

参照图1，一种耐压模块，包括泄放开关单元100、变频开关单元200、控制单元300和反馈单元400。泄放开关单元100的输入端为第一输入端口；变频开关单元200的输入端与泄放开关单元100的输出端连接，变频开关单元200 的第一输出端接地；控制单元300的输出端分别与泄放开关单元100的受控端和变频开关单元200的受控端连接；反馈单元400的第一端与变频开关单元200 的第二输出端连接，反馈单元400的第二端与控制单元300的输入端连接，反馈单元400的第三端接地。

其中，第一输入端口用于输入，即，应用该耐压模块的电路通过第一输入端口与耐压模块连接；控制单元300用于在反馈单元400的反馈下，控制泄放开关单元100和变频开关单元200的导通和截止，即，控制单元300在反馈单元400 的反馈下，调整输出给泄放开关单元100和变频开关单元200的PWM波的占空比，从而调控并稳定应用该耐压模块的电路的输出电压；泄放开关单元100和变频开关单元200同时截止时，泄放开关单元100内形成泄放回路，泄放开关单元 100和变频开关单元200同时承受输入电压，有利于提高应用该耐压模块的电路的耐压性能，从而提高应用该耐压模块的电路的电压输入范围，进而提高应用该耐压模块的电路的电压输出范围。通过泄放开关单元100、变频开关单元200、控制单元300和反馈单元400的配合，有利于提高应用该耐压模块的电路的耐压性能、电压输入范围和电压输出范围，并有利于使输出电压更稳定。

以应用该耐压模块的开关电源电路为例，当开关电源电路受到强磁干扰时，变压器的感量会下降，从而导致流过变频开关单元200的电流增大，使变频开关单元200受到的电压增大，而反馈单元400将变频开关单元200受到的电压反馈至控制单元300中，从而使控制单元300调整PWM波的占空比，以调整变压器的输出电压，从而使得变压器的感量稳定在一定范围内，以使输出整流滤波单元的输出电压稳定，减缓开关电源电路受到强磁干扰的影响。

需要说明的是，参照图2，反馈单元400包括电阻R5和电容C3，电阻R5 的第一端与变频开关单元200的第二输出端连接，电阻R5的第二端分别与电容 C3的第一端和控制单元300的输入端连接，电容C3的第二端接地，以便于将变频开关单元200承受的电压反馈至控制单元300中。

参照图2，泄放开关单元100包括二极管D2、电阻R2、电阻R3和开关管 Q1，二极管D2的正极与控制单元300的输出端连接，二极管D2的负极与电阻 R2的第一端连接，电阻R2的第二端分别与电阻R3的第一端和开关管Q1的受控端连接，开关管Q1的输入端为第一输入端口，开关管Q1的输出端分别与电阻R3的第二端和变频开关单元200的输入端连接。其中，开关管Q1用于在控制单元300的控制下，配合变频开关单元200同时导通或截止，以调整应用该耐压模块的电路的输出电压。开关管Q1截止时，配合变频开关单元200同时承受输入电压，以避免电路中的元器件损坏，并有利于提高应用该耐压模块的电路的电压输入范围；在开关管Q1截止时，开关管Q1和电阻R3构成泄放回路，以避免余电损坏开关管Q1。此外，二极管D2用于防止余电倒流至控制单元300中。

参照图2，在一些实施例中，泄放开关单元100还包括二极管D1、开关管 Q3和电阻R1，电阻R2的第二端通过依次连接的二极管D1和电阻R1后与开关管Q1的受控端连接，开关管Q3的受控端与电阻R3的第一端连接，开关管Q3 的输入端与二极管D1和电阻R1的连接节点连接，开关管Q3的输出端与开关管Q1的输出端连接。其中，当开关管Q1截止时，开关管Q3导通，从而使得开关管Q1、开关管Q3和电阻R1形成泄放回路，以泄放余电。当开关管Q1采用MOS管，而开关管Q3采用三极管，则，通过该开关管Q3来控制开关管Q1的泄放回路的导通与截止，有利于提高泄放开关单元100的反应速度，以便于及时配合变频开关单元200来调整应用该耐压模块的电路的输出电压。此外，二极管 D1用于防止余电流经电阻R3。

参照图2，变频开关单元200包括电阻R4、电阻R6和开关管Q2，开关管 Q2的受控端通过电阻R4与控制单元300的输出端连接，开关管Q2的输入端与泄放开关单元100的输出端连接，开关管Q2的输出端分别与反馈单元400的第一端和电阻R6的第一端连接，电阻R6的第二端接地。其中，开关管Q2用于配合泄放开关单元100，在控制单元300的控制下，调整应用该耐压模块的电路的输出电压，以使应用该耐压模块的电路的电压输出更稳定，并有利于提高应用该耐压模块的电路的电压输入范围和应用该耐压模块的电路的电压输出范围；此外，在控制单元300的控制下，开关管Q2还用于配合泄放开关单元100同时承受输入电压，以避免电路中的元器件损坏。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种耐压模块，其特征在于，包括：

泄放开关单元，所述泄放开关单元的输入端为第一输入端口；

变频开关单元，所述变频开关单元的输入端与所述泄放开关单元的输出端连接，所述变频开关单元的第一输出端接地；

控制单元，所述控制单元的输出端分别与所述泄放开关单元的受控端和所述变频开关单元的受控端连接；

反馈单元，所述反馈单元的第一端与所述变频开关单元的第二输出端连接，所述反馈单元的第二端与所述控制单元的输入端连接，所述反馈单元的第三端接地。

2.根据权利要求1所述的耐压模块，其特征在于，所述泄放开关单元包括二极管D2、电阻R2、电阻R3和开关管Q1，所述二极管D2的正极与所述控制单元的输出端连接，所述二极管D2的负极与所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端和开关管Q1的受控端连接，所述开关管Q1的输入端为所述第一输入端口，所述开关管Q1的输出端分别与所述电阻R3的第二端和所述变频开关单元的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的耐压模块，其特征在于，所述泄放开关单元还包括二极管D1、开关管Q3和电阻R1，所述电阻R2的第二端通过依次连接的所述二极管D1和所述电阻R1后与所述开关管Q1的受控端连接，所述开关管Q3的受控端与所述电阻R3的第一端连接，所述开关管Q3的输入端与所述二极管D1和所述电阻R1的连接节点连接，所述开关管Q3的输出端与所述开关管Q1的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的耐压模块，其特征在于，所述变频开关单元包括电阻R4、电阻R6和开关管Q2，所述开关管Q2的受控端通过所述电阻R4与所述控制单元的输出端连接，所述开关管Q2的输入端与所述泄放开关单元的输出端连接，所述开关管Q2的输出端分别与所述反馈单元的第一端和所述电阻R6 的第一端连接，所述电阻R6的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的耐压模块，其特征在于，所述反馈单元包括电阻R5和电容C3，所述电阻R5的第一端与所述变频开关单元的第二输出端连接，所述电阻R5的第二端分别与所述电容C3的第一端和所述控制单元的输入端连接，所述电容C3的第二端接地。

6.一种开关电源电路，其特征在于，包括输入整流滤波单元、变压器、输出整流滤波单元和如权利要求1至5中任一项所述的耐压模块，所述输入整流滤波单元的输出端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与所述第一输入端口连接，所述变压器的次级线圈的第一端与所述输出整流滤波单元的输入端连接。

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