CN219458916U - 电源电路和电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源电路，该电源电路包括交流电源输入电路、桥式整流电路、RC滤波电路、延时电路和直流稳压电路。交流电源输入电路和桥式整流电路通过变压器T1连接，桥式整流电路的输出端的连接RC滤波电路，延时电路设置在RC滤波电路和直流稳压电路之间。本实用新型还涉及一种电源适配器，该电源适配器包含上述的电源电路。

Description

电源电路和电源适配器

技术领域

本实用新型涉及电源适配器领域，特别是涉及一种电源电路，以及包含该电源电路的电源适配器。

背景技术

本部分提供了与本申请相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。

便携式移动电子产品(例如智能手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机等)需要使用外部电源适配器对其电池进行充电，而在实际使用过程中存在如下两种情况：1.完成充电后，便携式移动电子产品和电源适配器保持连接，但使用者没有及时切断电源适配器的市电供电，该种情况会使得便携式移动电子产品长时间地处于充电的状态，从而导致便携式移动电子产品的电池处于过充的状态；2.完成充电后，便携式移动电子产品和电源适配器断开连接，但使用者没有拔掉插在插座上的电源适配器，并且没有关闭插座的供电开关，该种情况会使电源适配器处于长时间的工作状态而导致浪费电能，还易损坏电源适配器，甚至可能会出现短路而带来安全隐患和引发事故。

实用新型内容

出于进一步提升电源适配器的安全性的目的，本实用新型提供一种可以自动关闭输入的电源电路，该电源电路适用于电源适配器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可以自动关闭输入的电源电路，包括：交流电源输入电路、桥式整流电路、RC滤波电路、延时电路、直流稳压电路，所有电路电性连接。

交流电源输入电路和桥式整流电路通过变压器T1连接，变压器T1的初级线圈和次级线圈缠绕在同一铁芯上，交流电源输入电路的输出端和变压器T1的初级线圈连接，桥式整流电路的输入端和变压器T1的次级线圈连接。

常开自复位开关SWITCH设置在交流电源输入电路的输入端，并且常开自复位开关SWITCH的两端分别和继电器RELAY的COM端以及常开输出端(即RELAY-JK)连接，更具体的，SWITCH左侧端口和继电器RELAY的COM端口连接后作为市电INPUT的其中一路输入，SWITCH右侧端口和继电器RELAY的常开输出端口连接后作为变压器T1的其中一路输入。所述的桥式整流电路包括整流管二极管D1、整流管二极管D2、整流管二极管D3和整流管二极管D4。

桥式整流电路的输出端的连接RC滤波电路。桥式整流电路的输出端包括正极输出端和负极输出端，RC滤波电路分别和正极输出端、负极输出端连接。RC滤波电路包括并联的电阻R1和电容C1。在一实施例中，RC滤波电路还包括一LED，该LED和电阻R1串联，该LED作为所述电源电路的通电指示灯。

延时电路包括MOS晶体管Q1、单向二极管D5、限流电阻R2和电容C2，所述继电器RELAY的控制端RELAY-J两侧分别连接MOS晶体管Q1的集电极c、正极输出端，将单向二极管D5反向偏置并且和所述继电器RELAY的控制端RELAY-J并联，单向二极管D5用于保护所述继电器RELAY的控制端RELAY-J。MOS晶体管Q1的发射极e连接负极输出端，MOS晶体管Q1的基极b连接限流电阻R2，电容C2分别连接限流电阻R2和正极输出端。延时电路的电容C2起到延时电容的作用，因此电容C2的容量越大，延时时间越长。

延时电路设置在RC滤波电路和直流稳压电路之间。

直流稳压电路包括三端稳压器LDO_IC、电容C3、限流电阻R3、可调电阻R4、限流电阻R5、MOS晶体管Q2和单向二极管。三端稳压器LDO_IC包括三个引脚，即输入引脚、接地引脚和输出引脚，三端稳压器LDO_IC的输入引脚连接正极输出端，三端稳压器LDO_IC的输出引脚连接单向二极管的正极，电容C3分别连接正极输出端、三端稳压器LDO_IC的接地引脚。可调电阻R4分别连接负极输出端、三端稳压器LDO_IC的接地引脚。限流电阻R3一端连接三端稳压器LDO_IC的接地引脚，限流电阻R3的另外一端分别连接MOS晶体管Q2的发射极e、单向二极管的正极。限流电阻R5的一端连接MOS晶体管Q2的基极b，限流电阻R5的另外一端连接单向二极管的负极。

MOS晶体管Q2的集电极c和延时电路的连接点位于限流电阻R2和电容C2之间。

在一实施例中，电容C1、电容C2和电容C3均为电解电容，电解电容的正极均连接正极输出端。

另一方面，本实用新型还提供一种电源适配器，该电源适配器包含上述的电源电路。

本实用新型提供的电源电路适用于电源适配器，包含该电源电路的电源适配器连接市电(即交流电源输入电路的输入端连接市电)并接上负载(即直流稳压电路连接负载)后，操作人员需要按压常开自复位开关SWITCH并保持若干秒钟(例如约1～2秒钟)后电源适配器开始工作。常开自复位开关SWITCH被按压的过程中：市电会依次经变压器T1降压、桥式整流电路整流、RC滤波电路滤波后，获得初步的直流电压，但初步的直流电压的纹波较大因此需要通过直流稳压电路才能输出纹波满足规格要求的直流电压；然后MOS晶体管Q2导通，进而触发MOS晶体管Q1导通，进而所述继电器RELAY的控制端RELAY-J进入有效使能状态后令继电器RELAY的RELAY-JK满足触发条件而自动闭合并自锁。在常开自复位开关SWITCH被保持按压状态的过程中，若听到继电器的吸合声，即可停止按压常开自复位开关SWITCH，电源适配器持续输出正常电压。

本实用新型提供的电源电路适用于电源适配器，包含该电源电路的电源适配器若连接市电的同时和负载由连接状态转变为断开连接状态，状态转变的过程中：MOS晶体管Q2截止，在MOS晶体管Q2截止后，延时电路的电容C2会通过限流电阻R2和MOS晶体管Q1的发射极e继续放电，这样仍会维持MOS晶体管Q1的导通，进而使所述继电器RELAY的RELAY-JK仍保持接通状态，在经过若干秒钟(例如约10秒钟)的延时后，由于继电器RELAY的控制端RELAY-J没有工作电压的加持继而令继电器REALY的RELAY-JK自动断开，进而切断市电的输入。若需要重新连接市电，操作人员只需按压常开自复位开关SWITCH并保持若干秒钟即可。

本实用新型提供的电源电路具有如下有益效果：

包含该电源电路的电源适配器能显著提升该电源适配器的使用寿命，并且降低该电源适配器引发的安全隐患和事故，节约电能。

附图说明

附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型一实施例提供的电源电路的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1中所示，本实用新型一实施例提供的一种适用于电源适配器的电源电路，该电源电路包括市电(220V交流电)输入端(对应附图1中的INPUT)和直流电源输出端(对应附图1中的OUTPUT)。该电源电路还包括交流电源输入电路、桥式整流电路、RC滤波电路、延时电路、直流稳压电路。交流电源输入电路和市电输入端连接，直流稳压电路和直流电源输出端连接。

交流电源输入电路和桥式整流电路通过变压器T1连接，变压器T1的初级线圈和次级线圈缠绕在同一铁芯上，交流电源输入电路的输出端和变压器T1的初级线圈连接，桥式整流电路的输入端和变压器T1的次级线圈连接。常开自复位开关SWITCH设置在交流电源输入电路的输入端，并且常开自复位开关SWITCH两端分别和继电器RELAY的COM端以及常开输出端(即RELAY-JK)RELAY-JK连接，SWITCH左侧端口和继电器RELAY的COM端连接后作为市电INPUT的其中一路输入，SWITCH右侧端口和继电器RELAY的常开输出端连接后作为变压器T1的其中一路输入。所述的桥式整流电路包括整流管二极管D1、整流管二极管D2、整流管二极管D3和整流管二极管D4，本实施例中，整流管二极管D1、整流管二极管D2、整流管二极管D3和整流管二极管D4均选用1N4002。

继电器RELAY的输出脚RELAY-JK为常开触头引脚，当继电器RELAY的控制端RELAY-J的输入满足触发条件时，此常开触头引脚会被内部结构吸附闭合从而导通，此继电器可根据实际应用进行选型，本实施例中继电器RELAY选用输出规格5A/12V的JZC-22FSC5DDC12V。

变压器T1用于对市电进行降压，其规格可根据实际应用进行选型，本实施例中变压器T1选用输入AC220V/输出AC12V。

桥式整流电路用于将交流电转换为直流电，桥式整流电路也可以直接使用全桥整流芯片进行替换，全桥整流芯片的规格根据实际应用进行选型。

桥式整流电路的输出端包括正极输出端和负极输出端，RC滤波电路分别和正极输出端、负极输出端连接。RC滤波电路包括并联的电阻R1和电解电容C1，电解电容C1的正极连接正极输出端，电解电容C1的负极连接负极输出端。RC滤波电路还包括一LED，该LED和电阻R1串联，该LED作为所述电源电路的通电指示灯，本实施例中选用工作电压2.9～3.3V的LED，当该LED亮时说明有市电输入，当该LED熄灭时说明市电已被切断。电解电容C1用于初级滤波稳压，其规格根据实际应用进行选型，本实施例中电解电容C1选用容量1000uF，耐压值35V的钽电容。电阻R1可作为LED的限流电阻，本实施例中电阻R1的阻值为1KΩ。

延时电路包括MOS晶体管Q1、单向二极管D5、限流电阻R2和电解电容C2，继电器RELAY的控制端RELAY-J两侧分别连接MOS晶体管Q1的集电极c、正极输出端，将单向二极管D5反向偏置并且和继电器RELAY的控制端RELAY-J并联，单向二极管D5用于保护继电器RELAY的控制端RELAY-J。MOS晶体管Q1的发射极e连接负极输出端，MOS晶体管Q1的基极b连接限流电阻R2，电解电容C2分别连接电阻R2和正极输出端。

MOS晶体管Q1起到自动开关的作用，其规格根据实际应用进行选型，本实施例中MOS晶体管Q1选用S9013。本实施例中，单向二极管D5选用1N4002。本实施例中电阻R2的阻值为5.6KΩ。延时电路的电解电容C2起到延时电容的作用，因此电解电容C2应选用大容量电容，本实施例中电解电容C2选用容量100uF，耐压值35V的钽电容。

延时电路设置在RC滤波电路和直流稳压电路之间。

直流稳压电路包括三端稳压器LDO_IC、电解电容C3、限流电阻R3、可调电阻R4、限流电阻R5、MOS晶体管Q2、单向二极管D6和单向二极管D7。单向二极管D6和单向二极管D7串联用于电流输出兼输出控制，本实施例中，单向二极管D6和单向二极管D7均选用1N4002。三端稳压器LDO_IC包括三个引脚，即输入引脚、接地引脚和输出引脚，三端稳压器LDO_IC的输入引脚连接正极输出端，三端稳压器LDO_IC的输出引脚连接单向二极管D6的正极，电解电容C3分别连接正极输出端、三端稳压器LDO_IC的接地引脚。可调电阻R4分别连接负极输出端、三端稳压器LDO_IC的接地引脚。限流电阻R3一端连接三端稳压器LDO_IC的接地引脚，限流电阻R3的另外一端分别连接MOS晶体管Q2的发射极e、单向二极管D6的正极。限流电阻R5的一端连接MOS晶体管Q2的基极b，限流电阻R5的另外一端连接单向二极管D7的负极。MOS晶体管Q2的集电极c和延时电路的连接点位于限流电阻R2和电解电容C2之间。

直流稳压电路的电解电容C3用于三端稳压器LDO_IC的输入端的滤波稳压，其规格根据实际应用进行选型，本实施例中电解电容C3选用容量10uF、耐压值25V的钽电容。本实施例中，三端稳压器LDO_IC选用可输出3.7～8.7V可调电源的AN7805。本实施例中，限流电阻R3的阻值为1KΩ，限流电阻R5的阻值为68Ω。MOS晶体管Q2起到自动开关的作用，本实施例中，MOS晶体管Q2选用S9014。

需要说明的是，若将可调电阻R4替换为固定电阻值的电阻，则电源电路只能输出固定的直流电压值，无法调整其输出值。

需要说明的是，本电路只需要一个继电器RELAY，电路中的RELAY-JK是代表继电器RELAY的输出端，RELAY-J是代表继电器RELAY的控制端。

包含本实施例提供的电源电路的电源适配器接通市电并接上负载(例如手机、电脑)后，操作人员按压常开自复位开关SWITCH并保持约1～2秒钟后继电器RELAY的常开触头RELAY-JK的引脚满足触发条件而自动闭合并自锁，电源适配器开始工作，此时LED亮。当接入到OUTPUT端的负载(例如手机、电脑)停止工作后(例如负载的电池充满电，或者负载和电源适配器分离)，单向二极管D6和单向二极管D7的总压降小于0.5V，于是MOS晶体管Q2截止，在MOS晶体管Q2截止后，电解电容C2会通过限流电阻R2和MOS晶体管Q1的发射极e继续放电，这样仍会维持MOS晶体管Q1继续导通，使继电器RELAY的常开触头RELAY-JK的引脚仍保持接通状态。在经过约10秒的延时后，继电器RELAY的常开触头RELAY-JK的引脚才会自动断开，继而切断市电输入，此时LED熄灭。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (7)

1.一种电源电路，其特征在于：

所述电源电路包括交流电源输入电路、桥式整流电路、RC滤波电路、延时电路和直流稳压电路；

所述交流电源输入电路和所述桥式整流电路通过变压器T1连接，常开自复位开关SWITCH设置在交流电源输入电路的输入端，所述常开自复位开关SWITCH的两端分别和继电器RELAY的COM端以及常开输出端连接；

所述桥式整流电路的输出端包括正极输出端和负极输出端，所述RC滤波电路分别和所述正极输出端、所述负极输出端连接，所述延时电路设置在所述RC滤波电路和所述直流稳压电路之间；

所述延时电路包括MOS晶体管Q1、单向二极管D5、限流电阻R2和电容C2，所述继电器RELAY的控制端RELAY-J两侧分别连接所述MOS晶体管Q1的集电极c、所述正极输出端，所述单向二极管D5反向偏置并且和所述继电器RELAY的控制端RELAY-J并联，所述MOS晶体管Q1的发射极e连接所述负极输出端，所述MOS晶体管Q1的基极b连接所述限流电阻R2，所述电容C2分别连接所述限流电阻R2和所述正极输出端。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述变压器T1的初级线圈和次级线圈缠绕在同一铁芯上，所述交流电源输入电路的输出端和所述变压器T1的初级线圈连接，所述桥式整流电路的输入端和所述变压器T1的次级线圈连接。

3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于：所述RC滤波电路包括并联的电阻R1和电容C1。

4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于：所述RC滤波电路还包括一LED，所述LED和所述电阻R1串联。

5.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于：

所述直流稳压电路包括三端稳压器LDO_IC、电容C3、限流电阻R3、可调电阻R4、限流电阻R5、MOS晶体管Q2和单向二极管，所述三端稳压器LDO_IC包括输入引脚、接地引脚和输出引脚；

所述输入引脚连接所述正极输出端，所述输出引脚连接所述单向二极管的正极，所述电容C3分别连接所述正极输出端、所述接地引脚，所述可调电阻R4分别连接所述负极输出端、所述接地引脚；

所述限流电阻R3一端连接所述接地引脚，所述限流电阻R3的另外一端分别连接所述MOS晶体管Q2的发射极e、所述单向二极管的正极；

所述限流电阻R5的一端连接所述MOS晶体管Q2的基极b，所述限流电阻R5的另外一端连接所述单向二极管的负极；

所述MOS晶体管Q2的集电极c和所述延时电路的连接点位于所述限流电阻R2和所述电容C2之间。

6.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于：所述电容C1、所述电容C2和所述电容C3均为电解电容。

7.一种电源适配器，其特征在于：包含权利要求1-6任一项权利要求所述的电源电路。