CN216564491U - 一种开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源，用以解决现有技术中存在的应用于高压小功率开关电源的保险丝选型困难且成本高的问题。该开关电源包括：高压直流源、保护电路和电源电路；保护电路包括保险丝和限流电阻，且保险丝和限流电阻串联连接；高压直流源的一端与电源电路输入侧的一端连接，保护电路连接于高压直流源的另一端与电源电路输入侧的另一端之间。由于保护电路中的保险丝和限流电阻串联连接，因此当电路发生故障时，通过限流电阻可以降低流经保险丝的最大短路电流，从而可以选择分断能力低的保险丝，进而可以降低保险丝的选型困难和保险丝的成本。

Description

一种开关电源

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，特别涉及一种开关电源。

背景技术

保险丝作为一种安全元件，需要任何时候都保证电路安全以及电路中其他零部件的安全，保险丝需要安全地分断电路的最大电流，只要电路中的短路电流不超过保险丝的分断能力，该保险丝就能够保证安全地切断电流。

在一些高压小功率电源中，输入侧一般都需要增加保险丝进行保护，以避免当小功率电源短路故障后，导致故障扩大化，但由于高压小功率电源具备高压输入，额定工作电流小的特点，当增加保险丝后的电路发生短路时，短路电流升高，因此需要选择额定电流小，分断能力高的保险丝，由于分断能力越高的保险丝，成本越高，从而导致应用于高压小功率开关电源中的保险丝选型困难且成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种开关电源，用以解决现有技术中存在的应用于高压小功率开关电源的保险丝选型困难且成本高的问题。

本实用新型提供一种开关电源，包括：高压直流源、保护电路和电源电路；

所述保护电路包括保险丝和限流电阻，其中，所述保险丝和所述限流电阻串联连接；

所述高压直流源的一端与所述电源电路输入侧的一端连接，所述保护电路连接于所述高压直流源的另一端与所述电源电路输入侧的另一端之间。

在一种可能的实施方式中，所述高压直流源的负极与所述电源电路的负输入端连接；

所述保护电路连接于所述高压直流源的正极与所述电源电路的正输入端之间。

在一种可能的实施方式中，所述高压直流源的正极与所述电源电路的正输入端连接；

所述保护电路连接于所述高压直流源的负极与所述电源电路的负输入端之间。

在一种可能的实施方式中，所述限流电阻为定值电阻。

在一种可能的实施方式中，所述限流电阻为可变电阻。

在一种可能的实施方式中，所述可变电阻为热敏电阻。

在一种可能的实施方式中，所述电源电路包括输入滤波电容、变压器、开关管、整流二极管和输出滤波电容；

所述输入滤波电容的一端与所述变压器的第一端连接，作为所述电源电路输入端的一端，所述输入滤波电容的另一端与所述开关管的第一极连接，作为所述电源电路输入侧的另一端；

所述变压器的第二端与所述开关管的第二极连接，所述变压器的第三端与所述整流二极管的阳极连接，所述变压器的第四端与所述输出滤波电容的一端连接；

所述整流二极管的阴极与所述输出滤波电容的另一端连接。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型公开的一种开关电源，包括：高压直流源、保护电路和电源电路；保护电路包括保险丝和限流电阻，且保险丝和限流电阻串联连接；高压直流源的一端与电源电路的一端连接，保护电路连接于高压直流源的另一端与电源电路的另一端之间。由于保护电路中的保险丝和限流电阻串联连接，因此当电路发生故障时，通过限流电阻可以降低流经保险丝的最大短路电流，从而可以选择分断能力低的保险丝，进而可以降低保险丝的选型困难和保险丝的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种开关电源的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种开关电源的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电源电路的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

保险丝，也称电流保险丝，主要起过载保护作用。电路中正确安置保险丝，保险丝会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断店口，保护电路安全运行。

在一些高压小功率电源中，输入侧一般都需要增加保险丝进行保护，以避免当小功率电源短路故障后，导致故障扩大化，但由于高压小功率电源具备高压直流输入，额定工作电流小的特点，当增加保险丝后的电路发生短路时，短路电流升高，因此需要选择额定电流小，分断能力高的保险丝，保险丝的分断能力越高，成本越高，因此现有的高压小功率电源中的保险丝选型困难且成本高。

基于上述问题，本实用新型实施例提供一种开关电源，用以解决现有技术应用于高压小功率开关电源中的保险丝的成本较高的问题。

下面结合上述描述的应用场景，参考附图来描述本申请示例性实施方式提供的开关电源，需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种开关电源的结构示意图，包括：高压直流源101、保护电路102和电源电路103；

所述保护电路102包括保险丝F和限流电阻R，其中，所述保险丝F和所述限流电阻R串联连接；

所述高压直流源101的一端与所述电源电路103输入侧的一端连接，所述保护电路102连接于所述高压直流源101的另一端与所述电源电路103输入侧的另一端之间。

本实用新型公开的一种开关电源，用以解决现有技术中存在的应用于高压小功率开关电源中的保险丝选型困难且成本较高的问题。该开关电源包括：高压直流源、保护电路和电源电路；保护电路包括保险丝和限流电阻，且保险丝和限流电阻串联连接；高压直流源的一端与电源电路输入侧的一端连接，保护电路连接于高压直流源的另一端与电源电路输入侧的另一端之间。由于保护电路中的保险丝和限流电阻串联连接，因此当电路发生故障时，通过限流电阻可以降低流经保险丝的最大短路电流，从而可以选择分断能力低的保险丝，进而可以降低保险丝的选型困难和保险丝的成本。

需要说明的是，电源电路与高压直流电源101和保护电路102连接的为输入端，电源电路的输出端与负载连接，当电路发生故障时，保护电路可以切断高压直流源与电源电路输入侧的另一端之间的通路，从而可以停止为负载供电，起到保护开关电源和负载的作用。

本实用新型实施例中，保险丝F与限流电阻R串联构成保护电路102，因此，流经保险丝F的电流与流经限流电阻R的电流相等，当开关电源发生短路时，通过限流电阻R可以限制流经保险丝F的最大短路电流，选择合适阻值的电阻，可以使流过保险丝的最大短路电流可以不超过保险丝F能够分断的最大电流，从而可以保障电路中其他元件不受短路电流的冲击，起到了后级发生短路故障的可靠保护。

可选的，如图1所示，高压直流源101的负极与电源电路103的负输入端连接；保护电路102连接于高压直流源101的正极与电源电路103的正输入端之间；高压直流源101的正极与电源电路103的正输入端连接；保护电路连102接于高压直流源101的负极与电源电路103的负输入端之间。

本实用新型实施例中，当电路发生故障时，保护电路102可以切断高压直流源101的正极与电源电路103的正输入端之间的通路，从而实现保护开关电源和负载的作用。

可选的，如图2所示，高压直流源101的正极与电源电路103的正输入端连接，保护电路102连接于高压直流源101的负极与电源电路103的负输入端之间。

本实用新型实施例中，当电路发生故障时，保护电路102可以切断高压直流源101的负极与电源电路103的负输入端之间的通路，从而实现保护开关电源和负载的作用。

在具体实施中，保险丝F和限流电阻R串联连接，串联后的第一端与高压直流源101连接，串联后的第二端与电源电路连接，其中，串联后的第一端可以为保险丝F的一端，也可以为限流电阻R的一端，串联后的第二端可以为限流电阻R的一端，也可以为保险丝F的一端，对此，本实用新型实施例不做限定。

具体的，限流电阻R可以为定值电阻，也可以为可变电阻；如果为可变电阻，可以为热敏电阻，比如正温度系数热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)。

保险丝F和限流电阻R串联组成的保护电路102，可以为开关电源提供过载和短路保护。在开关电源发生短路的瞬间，高压直流源101的电压施加在限流电阻R两端，限流电阻R的阻抗基本上为发生短路时的线路阻抗，因此，可以根据高压直流源101的输出电压和限流电阻R的阻抗，计算电路的最大短路电流，为了保证短路电流不超过保险丝的分断电流能力，限流电阻的阻值不小于最大输入电压除以保险丝的分断能力电流值。通过该方式，可以降低保险丝的选型困难的问题。

在开关电源正常工作时，可以根据限流电阻R的阻值和额定工作的电流，计算限流电阻R的压降，也就是，限流电阻R的压降为限流电阻R的阻值乘以额定工作的电流，因此，若高压直流源101的电压越高，则对应的限流电阻R的阻值越大，额定工作电流越小，因此，本实用新型实施例提供的开关电源适合高压小电流输入的小功率高压直流电源的应用场合。

如图3所示，本实用新型实施例中，电源电路可以包括输入滤波电容C1、变压器T1、开关管Q1、整流二极管D1和输出滤波电容C2。

输入滤波电容C1的一端与变压器T1的第一端连接，作为电源电路101输入端的一端，输入滤波电容C1的另一端与开关管Q1的第一极连接，作为电源电路103输入侧的另一端；

变压器T1的第二端与开关管Q1的第二极连接，变压器T1的第三端与整流二极管D1的阳极连接，变压器T1的第四端与输出滤波电容C2的一端连接；

整流二极管D1的阴极与输出滤波电容C2的另一端连接。

开关管Q1的控制端可以与控制器连接，用于接收控制器发送的信号，控制开关管Q1周期性的开通和关断，将输入的直流电转化成方波，通过变压器T1进行电压幅值变换传递到二次侧，再经过整流二极管D1整流后变成直流电，本实施例中，变压器T1的原边匝数比副边匝数多，将高压直流变换成低压直流。

其中，变压器T1的原边为变压器T1的第一端和变压器T1的第二端，变压器T1的副边为变压器T1的第三端和变压器T1的第四端。

在实施中，输入滤波电容C1可以滤除开关管Q1周期性开关产生的纹波，通常是必不可少的，但是上电瞬间也容易产生电流冲击，限流电阻R还可以限制输入上电瞬间的电流冲击。

需要说明的是，限流电阻可以限制输入上电瞬间的电流冲击和电源电路发生短路故障时流过保险的短路电流，由于是高压小电流输入，正常工作时，串入的一种保险丝保护电路上并不会产生太大的压降，也就不会影响电源电路的正常工作。

本实用新型公开的一种开关电源，包括：高压直流源、保护电路和电源电路；保护电路包括保险丝和限流电阻，且保险丝和限流电阻串联连接；高压直流源的一端与电源电路输入侧的一端连接，保护电路连接于高压直流源的另一端与电源电路输入侧的另一端之间。当发生故障时，通过限流电阻可以降低流经保险丝的最大短路电流，从而可以选择分断能力低的保险丝，进而可以降低保险丝的选型困难和保险丝的成本；另外，根据高压直流源的电压和限流电阻的阻抗，可以计算电路的最大短路电流；通过这种方式，可以方便对保险丝的选型；其次，高压直流源的电压越高，对应的限流电阻的阻值越大，额定工作电流越小，因此本实用新型实施例提供的开关电源适合高压小电流输入的小功率高压直流电源；最后，开关电源的输入侧通常都会有滤波电容，限流电阻可以限制输入上电瞬间的电流冲击。

本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种开关电源，其特征在于，包括：高压直流源、保护电路和电源电路；

所述保护电路包括保险丝和限流电阻，其中，所述保险丝和所述限流电阻串联连接；

所述高压直流源的一端与所述电源电路输入侧的一端连接，所述保护电路连接于所述高压直流源的另一端与所述电源电路输入侧的另一端之间。

2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述高压直流源的负极与所述电源电路的负输入端连接；

所述保护电路连接于所述高压直流源的正极与所述电源电路的正输入端之间。

3.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述高压直流源的正极与所述电源电路的正输入端连接；

所述保护电路连接于所述高压直流源的负极与所述电源电路的负输入端之间。

4.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述限流电阻为定值电阻。

5.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述限流电阻为可变电阻。

6.如权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述可变电阻为热敏电阻。

7.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电源电路包括输入滤波电容、变压器、开关管、整流二极管和输出滤波电容；

所述输入滤波电容的一端与所述变压器的第一端连接，作为所述电源电路输入端的一端，所述输入滤波电容的另一端与所述开关管的第一极连接，作为所述电源电路输入侧的另一端；

所述变压器的第二端与所述开关管的第二极连接，所述变压器的第三端与所述整流二极管的阳极连接，所述变压器的第四端与所述输出滤波电容的一端连接；

所述整流二极管的阴极与所述输出滤波电容的另一端连接。

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