CN216981789U - 智能无y电容电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能无Y电容电源，所述智能无Y电容电源包括变压器、变压控制模块和输出滤波电路；变压器的初级线圈的一端与第一直流电输出端连接；变压控制器的变压控制端与变压器的初级线圈的另一端连接，以对所述第一直流电进行变压脉宽调制控制；变压器的辅助线圈绕在所述初级线圈及所述次级线圈之间的中间层，用于作为磁屏蔽的绕组。由于所述辅助线圈绕作为中间层设置在所述初级线圈及所述次级线圈之间，作为屏蔽的绕组，等效为Y电容Cps，与初级线圈和次级线圈的等效电容Csp之间构成的回路，将产生的电磁干扰信号回收。从而减去Y电容的使用。使得电路更加简洁，且避免漏电情况发生。

Description

智能无Y电容电源

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种智能无Y电容电源。

背景技术

如图1中所示，开关电源的变压器部分由初级线圈和次级线圈构成，开关电源在工作过程中，开关电源在工作过程中容易产生电磁干扰，开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高dv/dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。干扰源通过初级线圈和初级线圈之间形成的等效Cps，将电磁干扰传输至次级，并对外发射。为了解决电磁干扰的问题，现有的开关电源在变压器初级与次级之间连接有Y电容。由于Y电容的存在，使得开关电源存在则漏电流大，安全性小，且电源电路设计较为复杂。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能无Y电容电源。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的智能无Y电容电源，所述智能无Y电容电源包括：

变压器，所述变压器的初级线圈的一端与第一直流电输出端连接；

变压控制模块，所述变压控制模块包括一变压控制器，所述变压控制器的变压控制端与所述变压器的初级线圈的另一端连接，以对所述第一直流电进行变压脉宽调制控制；

输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，以将所述变压器变压输出的脉宽调制直流电转换为稳定的低压直流电，并输出；

所述变压器的辅助线圈绕在所述初级线圈及所述次级线圈之间的中间层，用于作为磁屏蔽的绕组。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述初级线圈的外侧还设有屏蔽金属膜。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述次级线圈的外侧还设有屏蔽金属膜。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述屏蔽金属膜为铜膜。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能无Y电容电源还包括吸尖峰电路，所述吸尖峰电路包括：

第一二极管D2，所述第一二极管D2的阳极与所述初级线圈的所述另一端连接；

第一电阻R3，所述第一电阻R3的一端与所述第一二极管D2的阴极连接；

第一电容C2，所述第一电容C2的一端与所述第一电阻R3的另一端连接，所述第一电容C2的另一端与所述初级线圈的所述一端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能无Y电容电源还包括吸尖峰电路，所述吸尖峰电路还包括：

第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述第一二极管D2的阴极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述初级线圈的所述一端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述输出滤波电路包括：

第二二极管D9，所述第二二极管D9的阳极与所述次级线圈的一端连接，所述第二二极管D9的阴极与所述低压直流电的正端连接；

第二电容EC5，所述第二电容EC5的一端与所述第二二极管D9的阴极连接，所述第二电容EC5的另一端与所述次级线圈的另一端连接，所述第二电容EC5的所述另一端与所述低压直流电的负端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能无Y电容电源还包括交直流转换模块，所述交直流转换模块与输入交流电连接，以将输入电源转换为所述第一直流电。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能无Y电容电源还包括辅助电源电路，所述辅助电源包括：

第三二极管D1，所述第三二极管D1的阳极与所述变压器的所述辅助线圈连接，所述第三二极管D1的另一端通过第一电阻R3与所述变压控制器的电源端连接；

第三电容C3，所述第三电容C3的一端与所述变压控制器的电源端连接，所述第三电容C3的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述智能无Y电容电源还包括原边电压反馈电路，所述原边电压反馈电路包括：

第三电阻R5,所述第三电阻R5的一端与所述辅助线圈连接，所述第三电阻R5的另一端与所述变压控制器的电压反馈端连接；

第四电阻R6，所述第四电阻R6的一端与所述第三电阻R5的所述另一端连接，所述第四电阻R6的另一端与参考地连接。

本实用新型实施例提供的智能无Y电容电源，通过变压控制器的变压控制端对所述第一直流电进行变压脉宽调制控制；输出滤波电路以将所述变压器变压输出的脉宽调制直流电转换为稳定的低压直流电，并输出；所述变压器的辅助线圈绕在所述初级线圈及所述次级线圈之间的中间层，用于作为磁屏蔽的绕组。由于所述辅助线圈绕作为中间层设置在所述初级线圈及所述次级线圈之间，作为屏蔽的绕组，等效为Y电容Cps，与初级线圈和次级线圈的等效电容Csp之间构成的回路，将产生的电磁干扰信号回收。从而减去Y电容的使用。使得电路更加简洁，且避免漏电情况发生。

附图说明

图1为现有技术的电源中的变压器等效结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的智能无Y电容电源电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的变压器等效电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的变压器等效电路结构示意图。

附图标记：

交直流转换模块10；

输出滤波电路20；

辅助电源30；

吸尖峰电路40；

初级线圈50；

屏蔽金属膜501。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。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。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图2和图3，本实用新型实施例提供一种智能无Y电容电源，包括:变压器、变压控制模块和输出滤波电路20，所述变压器的初级线圈50的一端与第一直流电输出端连接；通过所述变压器可将所述第一直流电进行变压并输出，以为后端电子设备提供合适的供电电源。

所述变压控制模块包括一变压控制器，所述变压控制器的变压控制端与所述变压器的初级线圈50的另一端连接，以对所述第一直流电进行变压脉宽调制控制；由于所述变压器的初级线圈50的所述另一端通过所述变压控制器与参考地连接。这样，通过所述变压控制器可对所述初级线圈50上的电流进行导通或截止控制，通过调整导通/截止的比例关系。从而实现对初级线圈50 的PWM调制，将所述第一直流电调制为脉动直流电，脉动直流电通过所述变压器进行变压后，从变压器的次级线圈输出。由于脉动直流电产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。电磁干扰源通过初级线圈50和初级线圈50之间形成的等效Cps，将电磁干扰传输至次级，并对外发射。这样，产生较大的电磁干扰。导致电源不能满足电磁干扰的指标要求。

所述输出滤波电路20与所述变压器的次级线圈连接，以将所述变压器变压输出的脉宽调制直流电转换为稳定的低压直流电，并输出。通过所述变压器的次级线圈可输出变压后的脉冲直流电，并通过所述输出滤波电路20进行滤波，可对外提供稳定的低压直流电，从而为电子设备供电。

所述变压器的辅助线圈绕在所述初级线圈50及所述次级线圈之间的中间层，用于作为磁屏蔽的绕组。如图3中所示，由于所述辅助线圈绕作为中间层设置在所述初级线圈50及所述次级线圈之间，作为屏蔽的绕组，在变压器进行变压时，等效为Y电容Cps，该Y电容Cps与初级线圈50和次级线圈的等效电容Csp之间构成的回路，将产生的电磁干扰信号回收。避免电磁干扰信号通过次级线圈后，电源电路的后端对外发射。该等效电容Cps将电磁干扰信号回路，其实际效果与在初级线圈50与初级线圈50的电路回路上串联一个Y 电容的进行干扰信号的回收效果相同，这样就可减少Y电容的使用，使得电路更加简洁，且避免漏电情况发生。

参阅图4，所述初级线圈50的外侧还设有屏蔽金属膜501；所述次级线圈的外侧还设有屏蔽金属膜501。通过增加金属膜屏蔽后，进一步降低了等效电容Cps，同时增加二次侧对原边的等效电容Csp，该电容Csp可以把二次侧噪音再传到初级侧来，只要Cps和Csp这两个等效电容上的电荷达到平衡，则在次级线圈输出端检测不到电磁干扰的共模噪声，因为共模噪声都以能量的形式在电源内部循环。进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述屏蔽金属膜501为铜膜。

参阅图2，所述智能无Y电容电源还包括吸尖峰电路40，所述吸尖峰电路 40包括：第一二极管D2、第一电阻R3和第一电容C2，所述第一二极管D2的阳极与所述初级线圈50的所述另一端连接；所述第一电阻R3的一端与所述第一二极管D2的阴极连接；所述第一电容C2的一端与所述第一电阻R3的另一端连接，所述第一电容C2的另一端与所述初级线圈50的所述一端连接。变压控制器内的开关管在关断的瞬间，由于初级线圈50的电流不能产生突变，导致开关管的漏极会出现尖峰脉冲信号，强尖峰脉冲信号可能会将变压控制器损坏，导致电路出现故障，另外，尖峰脉冲信号是主要的干扰源。所以，需要将初级线圈50的尖峰信号吸收。通过所述第一二极管D2、第一电阻R3和第一电容C2构成吸尖峰电路40，变压控制器内的开关管关断后，初级线圈50产生的尖峰信号通过所述第一二极管D2、第一电阻R3和第一电容C2将尖峰信号吸收。所述智能无Y电容电源还包括吸尖峰电路40，所述吸尖峰电路40还包括：第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述第一二极管D2的阴极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述初级线圈50的所述一端连接。通过所述第二电阻R2可将尖峰信号通过能量的方式消耗，进一步减少尖峰脉冲信号。

参阅图2，所述输出滤波电路20包括：第二二极管D9和第二电容EC5，所述第二二极管D9的阳极与所述次级线圈的一端连接，所述第二二极管D9的阴极与所述低压直流电的正端连接；所述第二二极管D9的串联在所述低压直流电的输出回路上，以对所述变压器的次级线圈的脉动直流电进行整流输出，避免出现电流反灌。

所述第二电容EC5的一端与所述第二二极管D9的阴极连接，所述第二电容EC5的另一端与所述次级线圈的另一端连接，所述第二电容EC5的所述另一端与所述低压直流电的负端连接。通过所述第二电容EC5可将所述第二二极管D9输出的脉动直流电进行稳压和滤波，以输出稳定的低压直流电，从而为后端的电子设备供电。

所述智能无Y电容电源还包括交直流转换模块10，所述交直流转换模块 10与输入交流电连接，以将输入电源转换为所述第一直流电。所述交流电可为市电交流电，通过所述交直流转换电路可将市电交流电整流为高压直流电，并输出至所述变压器进行变压后再输出。

所述智能无Y电容电源还包括辅助电源30电路，所述辅助电源30包括：第三二极管D1和第三电容C3，所述第三二极管D1的阳极与所述变压器的所述辅助线圈连接，所述第三二极管D1的另一端通过第一电阻R3与所述变压控制器的电源端连接；通过所述第三二极管D1可将所述辅助线圈的脉动直流整流输出，输出至所述第三二极管D1，通过第三二极管D1的单向导通性，避免所述第三电容C3的电量反灌。

所述第三电容C3的一端与所述变压控制器U2的电源端连接，所述第三电容C3的另一端与参考地连接。所述第三电容C3可将所述第三二极管D1输出的电源进行稳压和存储，以为所述变压控制器U2提供稳定的供电电源。

参阅图2，所述智能无Y电容电源还包括原边电压反馈电路，所述原边电压反馈电路包括：第三电阻R5和第四电阻R6，所述第三电阻R5的一端与所述辅助线圈连接，所述第三电阻R5的另一端与所述变压控制器的电压反馈端连接；所述第四电阻R6的一端与所述第三电阻R5的所述另一端连接，所述第四电阻R6的另一端与参考地连接。通过所述第三电阻R5和第四电阻R6可所述辅助线圈的电压采集并分压后，输出至所述变压控制器U2的反馈电压检测端，以对变压器的原边电源进行检测，由于变压器辅助线圈、初级线圈50和次级线圈的电压成比例关系，如此，变压控制器U2通过获取次级线圈的电压，并对输出电压进行恒压或恒流或恒功率控制，由于采用原边电压检测方式，可减少光耦等元件的使用。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能无Y电容电源，其特征在于，包括:

变压器，所述变压器的初级线圈的一端与第一直流电输出端连接；

变压控制模块，所述变压控制模块包括一变压控制器，所述变压控制器的变压控制端与所述变压器的初级线圈的另一端连接，以对所述第一直流电进行变压脉宽调制控制；

输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述变压器的次级线圈连接，以将所述变压器变压输出的脉宽调制直流电转换为稳定的低压直流电，并输出；

所述变压器的辅助线圈绕在所述初级线圈及所述次级线圈之间的中间层，用于作为磁屏蔽的绕组。

2.根据权利要求1所述的智能无Y电容电源，其特征在于，所述初级线圈的外侧还设有屏蔽金属膜。

3.根据权利要求2所述的智能无Y电容电源，其特征在于，所述次级线圈的外侧还设有屏蔽金属膜。

4.根据权利要求3所述的智能无Y电容电源，其特征在于，所述屏蔽金属膜为铜膜。

5.根据权利要求4所述的智能无Y电容电源，其特征在于，还包括吸尖峰电路，所述吸尖峰电路包括：

第一二极管(D2)，所述第一二极管(D2)的阳极与所述初级线圈的所述另一端连接；

第一电阻(R3)，所述第一电阻(R3)的一端与所述第一二极管(D2)的阴极连接；

第一电容(C2)，所述第一电容(C2)的一端与所述第一电阻(R3)的另一端连接，所述第一电容(C2)的另一端与所述初级线圈的所述一端连接。

6.根据权利要求5所述的智能无Y电容电源，其特征在于，所述吸尖峰电路还包括：

第二电阻(R2)，所述第二电阻(R2)的一端与所述第一二极管(D2)的阴极连接，所述第二电阻(R2)的另一端与所述初级线圈的所述一端连接。

7.根据权利要求5所述的智能无Y电容电源，其特征在于，所述输出滤波电路包括：

第二二极管(D9)，所述第二二极管(D9)的阳极与所述次级线圈的一端连接，所述第二二极管(D9)的阴极与所述低压直流电的正端连接；

第二电容(EC5)，所述第二电容(EC5)的一端与所述第二二极管(D9)的阴极连接，所述第二电容(EC5)的另一端与所述次级线圈的另一端连接，所述第二电容(EC5)的所述另一端与所述低压直流电的负端连接。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的智能无Y电容电源，其特征在于，还包括交直流转换模块，所述交直流转换模块与输入交流电连接，以将输入电源转换为所述第一直流电。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的智能无Y电容电源，其特征在于，还包括辅助电源电路，所述辅助电源包括：

第三二极管(D1)，所述第三二极管(D1)的阳极与所述变压器的所述辅助线圈连接，所述第三二极管(D1)的另一端通过第一电阻(R3)与所述变压控制器的电源端连接；

第三电容(C3)，所述第三电容(C3)的一端与所述变压控制器的电源端连接，所述第三电容(C3)的另一端与参考地连接。

10.根据权利要求9所述的智能无Y电容电源，其特征在于，还包括原边电压反馈电路，所述原边电压反馈电路包括：

第三电阻(R5),所述第三电阻(R5)的一端与所述辅助线圈连接，所述第三电阻(R5)的另一端与所述变压控制器的电压反馈端连接；

第四电阻(R6)，所述第四电阻(R6)的一端与所述第三电阻(R5)的所述另一端连接，所述第四电阻(R6)的另一端与参考地连接。

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