CN218897175U - 一种降压型开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种降压型开关电源电路，涉及降压型开关电源技术领域。包括BUCK电路、PWM控制器、过电流保护电路、线性降压电路、过电压保护电路、整流滤波电路、稳压电路、电流检测电路、电压检测电路、限流电路、准时控制电路、纹波配置电路。本实用新型降压型开关电源采用了两级降压方式，一级降压为使用工频变压器的线性降压，二级降压采用BUCK降压。变压器、LM5085PWM控制器和SQS401EN MOSFET为本降压型开关电源的核心器件。针对高频开关电源存在的电压过冲和振铃问题，在PCB布局上进行优化设计。该电路性能指标符合设计要求，适合需要DC5V2A电源的设备使用。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子领域，具体涉及降压型开关电源领域。
背景技术
20世纪六十年代，开关电源出现，由于当时功率器件水平的限制，其开关频率、转换效率比较低。随着功率半导体技术的飞速发展和电路制造工艺水平的不断提升，开关电源技术取得长足的进步，高频率开关、软开关技术和集成化系统相继出现。
如今，开关电源的频率已经能够达到数MHZ，使其在诸多场合得到了广泛应用AC/DC变换器在开关电源中具有非常重要的地位，在许多电气设备广泛应用。提高开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化是人们不断追求的目的，但同时也存在着电磁干扰(EMI)、纹波大、振铃等问题需要解决。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种降压型开关电源，已解决上述背景提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种降压型开关电源电路，包括BUCK电路(1)、PWM控制器(2)、过电流保护电路(3)、线性降压电路(4)、过电压保护电路(5)、整流滤波电路(6)、稳压电路(7)、电流检测电路(9)、电压检测电路(12)、限流电路(8)、准时控制电路(13)、纹波配置电路(10)、输出滤波电路(11)。
优选的是，输入电压为市电，输入电压先经过过电流保护电路(3)，再与线性降压电路(4)连接；线性降压电路(4)的输出端与过电压保护电路(5)的输入端连接；过电压保护电路(5)的输出端与整流滤波电路(6)的输入端连接；整流滤波电路(6)的输出端与稳压电路(7)输入端连接；稳压电路(7)与电容CE3和电容CBYP的输入端连接；准时控制电路(13)、限流电路(8)和纹波配置电路(10)皆与PWM控制器(2)连接；电流检测电路(9)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；电压检测电路(12)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；BUCK电路(1)经过输出滤波电路(11)后输出电压。
优选的是，所述降压型开关电源包括线性降压电路(4)和BUCK电路(1)两级降压电路。
优选的是，线性降压电路(4)由工频变压器组成。
优选的是，BUCK电路(1)使用的控制器为LM5085芯片。BUCK电路由P MOSFET(Q1)、电感(L1)和肖特基二极管(D1)组成。
优选的是，过电流保护电路由保险丝(F1)组成；过电压保护电路由压敏电阻RV1组成；整流滤波电路(6)由整流桥堆(BD1)、电容CE1和电容CE2组成。
优选的是，电流检测电路(9)由电阻RSEN组成；准时控制电路(13)由电阻RT1和电阻RT2组成；限流电路(8)由电阻RADJ和电容CADJ组成；纹波配置电路(10)由电阻R2、电容C1和电容C2组成；电压检测电路(12)由电阻RFB1和电阻RFB2组成；输出滤波电路(11)由电容COUT1、电容COUT2和电容COUT3组成。
本实用新型的技术效果和优点：
本实用新型通过线性降压电路(4)和BUCK电路(1)两级降压电路把AC 220V变换成DC 5V 2A。过电流保护电路(3)和过电压保护电路(5)起到了因过流和过压而烧毁系统电路的作用。采用PWM控制器LM5085芯片和SQS401EN型号的P型MOSFET功率管，针对电磁干扰(EMI)和振铃问题，在器件选择和PCB布局上进行优化。该降压型开关电源电路性能指标优良，可适用于生活中供电需求为DC5V 2A的电子设备。
附图说明
图1是一种降压型开关电源电路原理图；
图2是一种降压型开关电源电路框图。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
本实用新型提供了如附图1所示的一种降压型的开关电源电路图，电路的原理框图如附图2所示，包括BUCK电路(1)、PWM控制器(2)、过电流保护电路(3)、线性降压电路(4)、过电压保护电路(5)、整流滤波电路(6)、稳压电路(7)、电流检测电路(9)、电压检测电路(12)、限流电路(8)、准时控制电路(13)、纹波配置电路(10)、输出滤波电路(11)。
输入电压先经过过电流保护电路(3)，再与线性降压电路(4)连接；线性降压电路(4)的输出端与过电压保护电路(5)的输入端连接；过电压保护电路(5)的输出端与整流滤波电路(6)的输入端连接；整流滤波电路(6)的输出端与稳压电路(7)输入端连接；稳压电路(7)与电容CE3和电容CBYP的输入端连接；准时控制电路(13)、限流电路(8)和纹波配置电路(10)皆与PWM控制器(2)连接；电流检测电路(9)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；电压检测电路(12)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；BUCK电路(1)经过输出滤波电路(11)后输出电压。
进一步的，线性降压电路(4)由工频变压器组成；BUCK电路(1)使用的控制器为LM5085芯片；BUCK电路由P MOSFET(Q1)、电感(L1)和肖特基二极管(D1)组成；过电流保护电路由保险丝(F1)组成；过电压保护电路由压敏电阻RV1组成；整流滤波电路(6)由整流桥堆(BD1)、电容CE1和电容CE2组成；电流检测电路(9)由电阻RSEN组成；准时控制电路(13)由电阻RT1和电阻RT2组成；限流电路(8)由电阻RADJ和电容CADJ组成；纹波配置电路(10)由电阻R2、电容C1和电容C2组成；电压检测电路(12)由电阻RFB1和电阻RFB2组成；输出滤波电路(11)由电容COUT1、电容COUT2和电容COUT3组成。
本实用新型的原理：
市电AC 220V经线性变压电路(4)后，再通过整流滤波电路(6)将交流电整流成直流电，然后再通过BUCK电路(1)将电压降为DC 5V 2A。过电压保护电路(5)和过电流保护电路(3)起到防止电路过流和过压的作用。PWM控制器(2)、电流检测电路(9)和电压检测电路(12)组成BUCK电路(1)的控制电路，使系统输出电压稳定于5V。通过输出滤波电路(11)，使输出电压纹波符合设计指标。
针对高频开关电源存在的电压过冲和振铃问题，在PCB布局上进行优化设计。具体为：将PWM控制器LM5085和P MOSFET的外围元器件进行就近排布；驱动电路输出信号线到PMOSFET门极的距离应尽量短，并且保证信号线有足够的线宽，以降低驱动线路上的自感；保证驱动电路输出信号线与返回信号线之间回路面积最小，可以降低驱动回路互感。走线避免出现锐角和钝角，降低辐射效应。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
Claims (6)
1.一种降压型开关电源电路，其特征在于：包括BUCK电路(1)、PWM控制器(2)、过电流保护电路(3)、线性降压电路(4)、过电压保护电路(5)、整流滤波电路(6)、稳压电路(7)、电流检测电路(9)、电压检测电路(12)、限流电路(8)、准时控制电路(13)、纹波配置电路(10)、输出滤波电路(11)；本降压型开关电源电路的输入电压为市电，输入电压先经过过电流保护电路(3)，再与线性降压电路(4)连接；线性降压电路(4)的输出端与过电压保护电路(5)的输入端连接；过电压保护电路(5)的输出端与整流滤波电路(6)的输入端连接；整流滤波电路(6)的输出端与稳压电路(7)输入端连接；稳压电路(7)与电容CE3和电容CBYP的输入端连接；准时控制电路(13)、限流电路(8)和纹波配置电路(10)皆与PWM控制器(2)连接；电流检测电路(9)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；电压检测电路(12)与BUCK电路(1)和PWM控制器(2)均连接；BUCK电路(1)经过输出滤波电路(11)后输出电压。
2.根据权利要求1所述的降压型开关电源电路，其特征在于，包括线性降压电路(4)和BUCK电路(1)两级降压电路。
3.根据权利要求2所述的降压型开关电源电路，其特征在于，BUCK电路(1)使用的控制器为LM5085芯片。
4.根据权利要求3所述的降压型开关电源电路，其特征在于，线性降压电路(4)由工频变压器组成。
5.根据权利要求4所述的降压型开关电源电路，其特征在于，整流滤波电路(6)由整流桥堆(BD1)、电容CE1和电容CE2组成。
6.根据权利要求5所述的降压型开关电源电路，其特征在于，电流检测电路(9)由电阻RSEN组成；准时控制电路(13)由电阻RT1和电阻RT2组成；限流电路(8)由电阻RADJ和电容CADJ组成；BUCK电路(1)由PMOSFET(Q1)、电感(L1)和肖特基二极管(D1)组成；纹波配置电路(10)由电阻R2、电容C1和电容C2组成；电压检测电路(12)由电阻RFB1和电阻RFB2组成；输出滤波电路11由电容COUT1、电容COUT2和电容COUT3组成。
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Family Applications (1)
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| CN202223014888.3U Active CN218897175U (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 一种降压型开关电源电路 |
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2022
- 2022-11-11 CN CN202223014888.3U patent/CN218897175U/zh active Active
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