CN220173094U - 一种电源电路及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源电路及电器设备，包括：降压电路，其用于向负载输出直流电压；模拟负载电路，其与负载相并联；控制模块，控制模块的其中一路与负载的控制端连接，另外一路与模拟负载电路的控制端连接，用于控制负载和模拟负载电路分别与所述降压电路的接通状态。本实用新型的电源电路，通过设置与负载相并联的模拟负载电路，并由控制模块控制负载和模拟负载电路分别与所述降压电路的接通状态，负载和模拟负载电路不同时与电源接通，无论何种使用场景，一直有负载消耗电流，进而稳压管的电流小，温升低，可靠性高。且本方案对稳压管的功率没有过高的要求，因此可以选择合适的小功率稳压管，降低成本。

Description

一种电源电路及电器设备

技术领域

本实用新型属于电源电路技术领域，具体地说，涉及一种电源电路及采用其的电器设备。

背景技术

恒定负载的电源电路一般采用阻容降压电路，用于为负载提供稳定的负载电压。在不断电的情况下当负载发生较大变化的工作模式下，如进入待机状态，负载由工作状态转至不工作状态，这会导致流经降压电路的稳压管的电流增加，进而会导致稳压管的发热问题，尤其是电路中电流较大时，稳压管的发热问题更加严重，长期会导致稳压管功率变小，使用寿命变短，受到异常浪涌干扰时更容易损坏。

为了解决稳压管的发热问题，现有技术有的是通过选用功率大的稳压管，该种方式会增加电路成本。

另外一种解决方式是通过频繁的上电、断电方式，该种解决方式会造成用户体验不高。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本实用新型针对现有技术中待机状态时稳压管的发热问题严重，长期会导致稳压管功率变小，使用寿命变短的技术问题，提出了一种电源电路，可以解决上述问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种电源电路，包括：

降压电路，其用于向负载输出直流电压；

模拟负载电路，其与负载相并联；

控制模块，所述控制模块的其中一路与负载的控制端连接，另外一路与所述模拟负载电路的控制端连接，用于控制负载和模拟负载电路分别与所述降压电路的接通状态。

在一些实施例中，所述模拟负载电路包括：

模拟负载，其包括一个或者多个电阻，当包括多个电阻时，该多个电阻并联连接；

开关电路，所述模拟负载一端与所述降压电路的电源输出端连接，另外一端通过所述开关电路与地连接，所述开关电路的控制端与所述控制模块连接。

在一些实施例中，所述开关电路包括一NPN三极管，所述NPN三极管的集电极与所述模拟负载连接，发射极与地连接，基极与所述控制模块连接。

在一些实施例中，所述降压电路包括：

分压电容，其与交流电源的火线连接；

整流桥电路，所述整流桥电路的其中一个输入端与所述分压电容连接，另外一个输入端与交流电源的零线连接；

AC-DC整流电路，其与所述整流桥电路的输出端连接，并将所述整流桥电路输出的信号整流为直流信号输出；

稳压管，其一端与所述AC-DC整流电路的输出端连接，另外一端与地连接。

在一些实施例中，所述分压电容的两端并联有放电电阻。

在一些实施例中，所述整流桥电路为半波整流电路或者全波整流电路。

在一些实施例中，所述分压电容与所述整流桥电路之间连接有第二电阻。

在一些实施例中，所述降压电路的前端还设置有X电容，所述X电容连接在火线与零线之间。

在一些实施例中，所述X电容的前端并联有压敏电阻。

本实用新型同时提出了一种电器设备，包括负载，还包括前面任一项所记载的电源电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型的电源电路，通过设置与负载相并联的模拟负载电路，并由控制模块控制负载和模拟负载电路分别与所述降压电路的接通状态，负载和模拟负载电路不同时与电源接通，当负载工作时，模拟负载电路与电源断开，负载正常工作，大部分电流经负载流回N端，少部分电流才经过稳压管，当待机状态时，负载不工作，控制模块控制模拟负载电路与电源导通，大部分电流经模拟负载电路流回N端，仍然是只有少部分电流才经过稳压管，也即，无论何种使用场景，一直有负载消耗电流，进而稳压管的电流小，温升低，可靠性高。且本方案对稳压管的功率没有过高的要求，因此可以选择合适的小功率稳压管，降低成本。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 是本实用新型提出的电源电路的一种实施例的电路原理图；

图2是本实用新型提出的电源电路的一种实施例中模拟负载电路的电路原理图。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

实施例

本实施例提出了一种电源电路，如图1所示，包括降压电路I、模拟负载电路III以及控制模块IV，其中，降压电路I输入交流电压，并进行降压转换后向负载II输出直流电压。模拟负载电路III与负载II相并联，控制模块IV的其中一路与负载II的控制端连接，另外一路与模拟负载电路III的控制端连接，用于控制负载II和模拟负载电路III分别与降压电路I的接通状态。降压电路I中设置有稳压管，其连接在降压电路I的输出端与地之间，用于稳定降压电路I向负载II输出的电压。具体而言，当降压电路I输出的电压不超过设定的限值时，电流全部流经负载II，稳压管中没有电流经过，当降压电路I输出的电压超过设定的限值时，会有部分电流经过稳压管导入地，进而达到稳定负载II两端电压的作用，达到保护负载II，延长负载II使用寿命的目的。

本实施例的电源电路，通过设置与负载II相并联的模拟负载电路III，并由控制模块IV控制负载II和模拟负载电路III分别与所述降压电路I的接通状态，负载II和模拟负载电路III不同时与电源接通，当负载II工作时，模拟负载电路III与电源断开，负载II正常工作，大部分电流经负载II流回N端，少部分电流才经过稳压管，当待机状态时，负载II不工作，控制模块IV控制模拟负载电路III与电源导通，大部分电流经模拟负载电路III流回N端，仍然是只有少部分电流才经过稳压管，也即，无论何种使用场景，一直有负载II消耗电流，进而流经稳压管的电流小，温升低，可靠性高。且本方案对稳压管的功率没有过高的要求，因此可以选择合适的小功率稳压管，降低成本。

在一些实施例中，模拟负载电路III包括模拟负载和开关电路，开关电路连接在模拟负载电路与降压电路I的输出端之间，用于控制模拟负载与降压电路I的导通状态。

模拟负载包括一个或者多个电阻，当包括多个电阻时，该多个电阻并联连接。通过并联多个电阻方便调节模拟负载的阻值，使其更加接近实际的负载，进而能够在当负载的工作状态发生变化时，特别是负载从工作状态转换至待机状态时，降压电路I输出的电流从流经负载所在支路转换至流经模拟负载所在支路，由于模拟负载和负载的阻值相当，不会引起分别流经两路时的电流发生较大的变化，进而分流经稳压管的电流不会发生较大变化，起到保护稳压管的作用，同时稳压管不会产生较高热量。

本实施例中的模拟负载如图2所示的设置有三个电阻，分别为第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6，该三个电阻相并联，并联后的等效阻值等于或者接近负载的阻值。

模拟负载的一端与降压电路I的电源输出端连接，另外一端通过开关电路与地连接，开关电路的控制端与控制模块IV连接。开关电路的导通状态受控制模块IV的控制。当负载所在支路通电时，控制模块IV控制开关电路断开，进而模拟负载与降压电路I的电源输出端断开连接。当负载所在支路断开进入待机状态时，控制模块IV控制开关电路导通，进而模拟负载与降压电路I的电源输出端连接，也即模拟负载所在的回路导通，降压电路I输出电流经过模拟负载。

在一些实施例中，如图1所示，本实施例中的开关电路包括一NPN三极管N1，NPN三极管N1的集电极与模拟负载连接（也即R4、R5、R6的并联电路），发射极与地连接，基极与控制模块IV连接。当控制模块IV向NPN三极管N1的基极发送高电平信号时，NPN三极管N1导通，进而模拟负载所在支路形成电流回路。当控制模块IV向NPN三极管N1的基极发送低电平信号时，NPN三极管N1截止，模拟负载所在支路没有电流通过。

负载II同样可以通过设置一个开关电路实现与降压电路I的输出端连接，由控制模块通过控制该开关电路的通断进而实现控制负载II与降压电路I的连接状态。

在一些实施例中，如图1所示，降压电路I包括分压电容C1、整流桥电路BD1以及AC-DC整流电路，分压电容C1起到对输出值负载上的电压进行分压的作用，稳压管ZD1把负载II的电压稳定在限定值。电路中的工作电流几乎只与分压电容C1的容值有关，当分压电容C1的容值选定后，电路的最大输出电流固定，电流从火线L流入，一部分经稳压管ZD1流回零线N，另一部分经实际负载流回N端。当实际负载发生变化时，流过负载的电流大小会发生改变，相应的流经稳压管的电流也会改变，但两者之和仍是不变的，火线L的输入电流相等。

分压电容C1与交流电源的火线L连接，整流桥电路BD1的其中一个输入端与分压电容C1连接，另外一个输入端与交流电源的零线N连接。整流桥电路BD1用于将输入的正弦波信号转换为半正弦波信号，也即，将位于时间轴下方的波形翻至时间轴上方，均为正电压信号。

AC-DC整流电路与整流桥电路BD1的输出端连接，用于将整流桥电路BD1输出的交流信号整流为直流信号输出。AC-DC整流电路输出的直流信号即用于为负载供电。

稳压管ZD1的一端与AC-DC整流电路的输出端连接，另外一端与地连接。稳压管ZD1用于把负载的电压稳定在限定值。

在一些实施例中，分压电容C1的两端并联有放电电阻R1, 放电电阻R1用于为分压电容C1放电，起到保护分压电容C1的作用。

在一些实施例中，整流桥电路BD1可以为半波整流电路或者全波整流电路，均可以达到本方案的发明目的。

在一些实施例中，如图1所示，分压电容C1与整流桥电路BD1之间连接有第二电阻R2,其起到保护作用。具体而言，当电路发生短路时，流经第二电阻R2的电流增加，第二电阻R2熔断进行保护。此外，在常态下，第二电阻R2具有一定的阻值，其能够消耗掉电路中的异常干扰的能量，提高抗干扰能力。

在一些实施例中，降压电路I的前端还设置有X电容C3，X电容C3连接在火线L与零线N之间。X电容C3用于滤除火线L与零线N之间的差模干扰，进一步提高电路的抗干扰能力。

在一些实施例中，X电容C3的前端并联有压敏电阻ZNR1。其能够在当受到雷击等意外大的干扰时，压敏电阻ZNR1可瞬间导通释放能量，起到保护后端电路的作用。

实施例

本实用新型同时提出了一种电器设备，如图1所示，包括负载和用于为负载供电的电源电路，其中，电源电路包括降压电路I、模拟负载电路III以及控制模块IV，其中，降压电路I输入交流电压，并进行降压转换后向负载II输出直流电压。模拟负载电路III与负载II相并联，控制模块IV的其中一路与负载II的控制端连接，另外一路与模拟负载电路III的控制端连接，用于控制负载II和模拟负载电路III分别与降压电路I的接通状态。降压电路I中设置有稳压管，其连接在降压电路I的输出端与地之间，用于稳定降压电路I向负载II输出的电压。具体而言，当降压电路I输出的电压不超过设定的限值时，电流全部流经负载II，稳压管中没有电流经过，当降压电路I输出的电压超过设定的限值时，会有部分电流经过稳压管导入地，进而达到稳定负载II两端电压的作用，达到保护负载II，延长负载II使用寿命的目的。

本实施例的电源电路，通过设置与负载II相并联的模拟负载电路III，并由控制模块IV控制负载II和模拟负载电路III分别与所述降压电路I的接通状态，负载II和模拟负载电路III不同时与电源接通，当负载II工作时，模拟负载电路III与电源断开，负载II正常工作，大部分电流经负载II流回N端，少部分电流才经过稳压管，当待机状态时，负载II不工作，控制模块IV控制模拟负载电路III与电源导通，大部分电流经模拟负载电路III流回N端，仍然是只有少部分电流才经过稳压管，也即，无论何种使用场景，一直有负载II消耗电流，进而流经稳压管的电流小，温升低，可靠性高。且本方案对稳压管的功率没有过高的要求，因此可以选择合适的小功率稳压管，降低成本。

在一些实施例中，模拟负载电路III包括模拟负载和开关电路，开关电路连接在模拟负载电路与降压电路I的输出端之间，用于控制模拟负载与降压电路I的导通状态。

模拟负载包括一个或者多个电阻，当包括多个电阻时，该多个电阻并联连接。通过并联多个电阻方便调节模拟负载的阻值，使其更加接近实际的负载，进而能够在当负载的工作状态发生变化时，特别是负载从工作状态转换至待机状态时，降压电路I输出的电流从流经负载所在支路转换至流经模拟负载所在支路，由于模拟负载和负载的阻值相当，不会引起分别流经两路时的电流发生较大的变化，进而分流经稳压管的电流不会发生较大变化，起到保护稳压管的作用，同时稳压管不会产生较高热量。

本实施例中的模拟负载如图2所示的设置有三个电阻，分别为第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6，该三个电阻相并联，并联后的等效阻值等于或者接近负载的阻值。

模拟负载的一端与降压电路I的电源输出端连接，另外一端通过开关电路与地连接，开关电路的控制端与控制模块IV连接。开关电路的导通状态受控制模块IV的控制。当负载所在支路通电时，控制模块IV控制开关电路断开，进而模拟负载与降压电路I的电源输出端断开连接。当负载所在支路断开进入待机状态时，控制模块IV控制开关电路导通，进而模拟负载与降压电路I的电源输出端连接，也即模拟负载所在的回路导通，降压电路I输出电流经过模拟负载。

在一些实施例中，如图2所示，本实施例中的开关电路包括一NPN三极管N1，NPN三极管N1的集电极与模拟负载连接（也即R4、R5、R6的并联电路），发射极与地连接，基极与控制模块IV连接。当控制模块IV向NPN三极管N1的基极发送高电平信号时，NPN三极管N1导通，进而模拟负载所在支路形成电流回路。当控制模块IV向NPN三极管N1的基极发送低电平信号时，NPN三极管N1截止，模拟负载所在支路没有电流通过。

在一些实施例中，如图1所示，降压电路I包括分压电容C1、整流桥电路BD1以及AC-DC整流电路，分压电容C1起到对输出值负载上的电压进行分压的作用，稳压管ZD1把负载的电压稳定在限定值。电路中的工作电流几乎只与分压电容C1的容值有关，当分压电容C1的容值选定后，电路的最大输出电流固定，电流从火线L流入，一部分经稳压管ZD1流回零线N，另一部分经实际负载流回N端。当实际负载发生变化时，流过负载的电流大小会发生改变，相应的流经稳压管的电流也会改变，但两者之和仍是不变的，火线L的输入电流相等。

分压电容C1与交流电源的火线L连接，整流桥电路BD1的其中一个输入端与分压电容C1连接，另外一个输入端与交流电源的零线N连接。整流桥电路BD1用于将输入的正弦波信号转换为半正弦波信号，也即，将位于时间轴下方的波形翻至时间轴上方，均为正电压信号。

AC-DC整流电路与整流桥电路BD1的输出端连接，用于将整流桥电路BD1输出的交流信号整流为直流信号输出。AC-DC整流电路输出的直流信号即用于为负载供电。

稳压管ZD1的一端与AC-DC整流电路的输出端连接，另外一端与地连接。稳压管ZD1用于把负载的电压稳定在限定值。

在一些实施例中，分压电容C1的两端并联有放电电阻R1, 放电电阻R1用于为分压电容C1放电，起到保护分压电容C1的作用。

在一些实施例中，整流桥电路BD1可以为半波整流电路或者全波整流电路，均可以达到本方案的发明目的。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例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同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电源电路，其特征在于，包括：

降压电路，其用于向负载输出直流电压；

模拟负载电路，其与负载相并联；

控制模块，所述控制模块的其中一路与负载的控制端连接，另外一路与所述模拟负载电路的控制端连接，用于控制负载和模拟负载电路分别与所述降压电路的接通状态。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述模拟负载电路包括：

模拟负载，其包括一个或者多个电阻，当包括多个电阻时，该多个电阻并联连接；

开关电路，所述模拟负载一端与所述降压电路的电源输出端连接，另外一端通过所述开关电路与地连接，所述开关电路的控制端与所述控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述开关电路包括一NPN三极管，所述NPN三极管的集电极与所述模拟负载连接，发射极与地连接，基极与所述控制模块连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电源电路，其特征在于，所述降压电路包括：

分压电容，其与交流电源的火线连接；

整流桥电路，所述整流桥电路的其中一个输入端与所述分压电容连接，另外一个输入端与交流电源的零线连接；

AC-DC整流电路，其与所述整流桥电路的输出端连接，并将所述整流桥电路输出的信号整流为直流信号输出；

稳压管，其一端与所述AC-DC整流电路的输出端连接，另外一端与地连接。

5.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述分压电容的两端并联有放电电阻。

6.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述整流桥电路为半波整流电路或者全波整流电路。

7.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述分压电容与所述整流桥电路之间连接有第二电阻。

8.根据权利要求1-3任一项所述的电源电路，其特征在于，所述降压电路的前端还设置有X电容，所述X电容连接在火线与零线之间。

9.根据权利要求8所述的电源电路，其特征在于，所述X电容的前端并联有压敏电阻。

10.一种电器设备，包括负载，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电源电路。