CN220325511U - 一种开关电源、电路板及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种开关电源、电路板及洗衣机，开关电源包括整流桥、变压器、输出滤波模块和电压控制模块，变压器包括初级绕组和次级绕组；整流桥用于将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电；变压器用于根据输入的控制信号将直流电转换为一路供电电压通过第一次级绕组输出，输出滤波模块用于将变压器输出的供电电压进行滤波处理；电压控制模块用于根据输出整流模块的输出电压为变压器提供控制信号，以使得变压器输出的供电电压为预设电压；本申请中的开关电源通过设置单个输出滤波模块，能够简化电路结构，进而减少占用面积。

Description

一种开关电源、电路板及洗衣机

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别涉及一种开关电源、电路板及洗衣机。

背景技术

目前，智能家电驱动电路供电的开关电源模块通常是将输入的电能经过AC-DC变换输出18V和12V，18V经过稳压器转换得到15V给变频驱动供电以及驱动其他电路；之后，12V经过稳压器转换为5V或者3.3V给MCU供电以及其他检测电路等供电。

其中，18V输出和12V输出均需要独立的绕组，独立的输出绕组对应的需要设置独立的滤波整流器件，使得电源输出电路的结构复杂，占用PCB板的面积大。

因而目前技术还有待改进和提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关电源、电路板及洗衣机，能够有效简化电源结构，以减小电源的占用面积。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

本申请实施例提供一种开关电源，开关电源包括整流桥、变压器、输出滤波模块和电压控制模块；其中，整流桥与交流电源连接，用于将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电；变压器包括初级绕组和第一次级绕组，初级绕组与整流桥连接；变压器用于根据输入的控制信号将直流电转换为一路供电电压通过第一次级绕组输出；输出滤波模块与第一次级绕组连接，用于将变压器输出的供电电压进行滤波处理；电压控制模块与初级绕组和输出整流模块连接，用于根据输出整流模块的输出电压为变压器提供控制信号，以使得变压器输出的供电电压为预设电压。

本申请实施例还提供一种电路板，该电路板上设置有上述的开关电源。

本申请实施例还提供一种洗衣机，该洗衣机包括上述的开关电源。

相较于现有技术，本实用新型提供了一种开关电源、电路板及洗衣机，开关电源包括整流桥、变压器、输出滤波模块和电压控制模块，变压器包括初级绕组和次级绕组；整流桥用于将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电；变压器用于根据输入的控制信号将直流电转换为一路供电电压通过第一次级绕组输出；输出滤波模块用于将变压器输出的供电电压进行滤波处理；电压控制模块用于根据输出整流模块的输出电压为变压器提供控制信号，以使得变压器输出的供电电压为预设电压；本申请中的开关电源通过设置单个输出滤波模块，能够简化电路结构，进而减少占用面积。

附图说明

图1为本申请提供的第一种开关电源的结构框图。

图2为本申请提供的第二种开关电源中的第一种结构框图。

图3为本申请提供的第二种开关电源中控制模块的结构框图。

图4为本申请提供的第二种开关电源中输出滤波模块、反馈单元和控制单元的电路结构图；

图5为本申请提供的第二种开关电源中的第二种结构框图；

图6为本申请提供的第二种开关电源中另一种反馈单元的电路结构图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种开关电源、电路板及洗衣机，能够有效简化电源结构，以减小电源的占用面积。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本申请提供的第一种开关电源包括整流桥11、变压器12、第一输出模块13、第二输出模块14、第一稳压模块15、第二稳压模块16和控制模块17；变压器12包括初级绕组和次级绕组，整流桥11的第1脚与初级绕组的第1脚连接，整流桥11的第2脚与交流电源的L端连接，整流桥11的第3脚与交流电源的N端连接，整流桥11的第4脚接地，控制模块17与初级绕组的第3脚连接，控制模块17还与第二输出模块14和第二稳压模块16连接，第二输出模块14还与次级绕组的第6脚连接，第一输出模块13分别与次级绕组的第7脚和第一稳压模块15连接。

具体实施时，本申请中由整流桥11将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电，变压器12用于根据输入的控制信号将直流电转换为18V的电压和12V的电压经过次级绕组输出，其中18V的电压经过第一输出模块13进行滤波处理，12V的电压经过第二输出模块14进行滤波处理；由第一稳压模块15将18V的电压进行稳压后输出15V的电压，由第二稳压模块16将12V的电压进行稳压后输出3.3V或5V的电压；控制模块17则对输出的12V电压进行采样后获取一反馈电压，根据该反馈电压为变压器12提供一控制信号，使得变压器12能够输出稳定的18V电压和12V电压。

若本申请中第一种开关电源作为洗衣机的供电电源，其中，15V的电压可以用于给洗衣机中的变频驱动部分供电或用于驱动其他电路；5V或3.3V的电压给洗衣机中的MCU供电以及其他检测电路等供电，12V的电压则用于洗衣机中驱动继电器等其他驱动控制电路的供电。

请参阅图2，本申请还提供了第二种开关电源，该开关电源包括整流桥21、变压器22、输出滤波模块23和电压控制模块24，变压器22包括初级绕组和次级绕组；整流桥21的第1脚与初级绕组的第1脚连接，整流桥21的第2脚与交流电源的L端连接，整流桥21的第3脚与交流电源的N端连接，整流桥21的第4脚接地，电压控制模块24与初级绕组的第3脚连接，电压控制模块24还与输出滤波模块23连接，输出滤波模块23还与次级绕组的第7脚连接。

具体实施时，整流桥21用于将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电，之后由变压器22根据输入的控制信号将直流电转换为一路供电电压通过次级绕组输出，输出滤波模块23则用于将变压器22输出的供电电压进行滤波处理，电压控制模块24用于根据输出滤波模块23的输出电压为变压器22提供控制信号，以使得变压器22输出的供电电压为预设电压，其中，预设电压为15V，即本实施例中直接通过变压器22将输入的直流电转换为15V作为供电电压输出，并不需要通过变压器22输出18V后再经过第一稳压模块稳压后输出15V，并且也不需要设置两个输出模块，仅通过一个输出滤波模块23将变压器22的次级绕组输出的18V电压进行滤波处理，可以省略一个输出模块的设置，以简化开关电源中的输出电路，进而减小开关电源在电路板上的占用面积。

在一些实施例中，次级绕组包括第一子绕组N1和第二子绕组N2，第一子绕组N1的一端(本实施例中为次级绕组的第7脚)与第二二极管D2的正极连接，第一子绕组N1的另一端(本实施例中为次级绕组的第6脚)与第二子绕组N2的一端连接，第二子绕组N2的另一端(本实施例中为次级绕组的第5脚)接地；相对于第一种开关电源，本申请中直接将第一子绕组N1和第二子绕组N2合二为一直接与输出滤波模块23连接，使得变压器22能够直接输出15V的供电电压，以简化开关电源中输出电路的结构。

请参阅图3，在一些实施例中，电压控制模块24包括反馈单元242和控制单元241，反馈单元242与控制单元241和输出滤波模块23连接，控制单元241与初级绕组的第3脚连接。其中，反馈单元242用于对输出滤波模块23的输出电压进行采样后输出反馈电压至控制单元241，控制单元241用于根据反馈电压输出控制信号至变压器22，以使得变压器22输出的供电电压为预设电压，以实现供电电压的反馈调节，确保输出的供电电压的稳定性。

请参阅图4，在一些实施例中，反馈单元242包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2和基准电压源V1；第一电阻R1的一端与输出滤波模块23连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端和基准电压源V1的参考端连接，第三电阻R3的另一端接地，第二电阻R2的另一端通过第一电容C1与第一开关管Q1的第一端连接，第四电阻R4的一端和第五电阻R5的一端均与输出滤波模块23连接，第四电阻R4的另一端和基准电压源V1的阴极与第一开关管Q1的第一端连接，第一开关管Q1的第二端与第五电阻R5的另一端连接，第一开关管Q1的第三端与第二开关管Q2的第一端和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端和第二开关管Q2的第二端均接地，基准电压源V1的阳极接地，第二开关管Q2的第三端与控制单元241连接。

本实施例中通过设置三极管、基准电压源V1以及相关电阻形成反馈单元242，以对输出滤波模块23的输出电压进行采样后给控制单元241一反馈电压，使得控制单元241根据该反馈电压调整变压器22输出的供电电压为预设电压，确保供电电压不会有太大的波动。

在一些实施例中，控制单元241包括控制芯片U1、第九电阻R9、第十电阻R10、第一二极管D1、第二电容C2和第三电容C3，第九电阻R9的一端和第三电容C3的一端均与控制芯片U1的第2脚连接，第九电阻R9的另一端与第一二极管D1的负极连接，第一二极管D1的正极与输出滤波模块23连接，第十电阻R10的一端和第二电容C2的一端均与控制芯片U1的第1脚连接，第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端接地，第十电阻R10的另一端与反馈单元242连接，控制芯片U1的第3脚与初级绕组连接。

本实施例中控制芯片U1的第2脚为控制芯片U1的电源引脚，即本申请中的控制芯片U1由输出滤波模块23的输出电压即经过滤波处理的供电电压提供电能，确保控制芯片U1的稳定工作，即本实施例中的控制芯片U1不需要通过在变压器22的初级侧设置独立的辅助绕组来供电，可直接利用供电电压来获取电能。本实施例中控制芯片U1的第1引脚为反馈引脚，由反馈引脚接收反馈单元242的反馈电压，以便于后续实现供电电压的稳定输出。

在一些实施例中，输出滤波模块23包括第十一电阻R11、第二二极管D2和第四电容C4，第十一电阻R11的一端与第四电容C4的一端连接，第十一电阻R11的另一端与第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的负极输出供电电压，第二二极管D2的正极和第四电容C4的另一端与次级绕组连接。其中，第二二极管D2为整流二极管，第四电容C4为滤波电容。相对于第一种开关电源中设置两个输出模块而言，本实施例中设置单个输出滤波模块23，能够减少开关电源输出侧的整流二极管和滤波电容等电子元器件的设置，由此简化开关电源输出侧的电路结构，减少开关电源占用电路板的面积。

需要说明的是，上述的第一开关管Q1和第二开关管Q2均为三极管，第一开关管Q1和第二开关管Q2的第一端均为三极管的基极，第一开关管Q1和第二开关管Q2的第二端均为三极管的发射极，第一开关管Q1和第二开关管Q2的第三端均为三极管的集电极。

请参阅图5，在一些实施例中，开关电源还包括DC-DC转换器，DC-DC转换器与输出滤波模块23连接，用于将输出滤波模块23的输出电压进行降压处理；例如，本实施例中的DC-DC转换器可以将15V电压转换为3.3V或5V电压，以满足供电需求。

本实施例中的开关电源能够省略第一稳压模块和第二稳压模块得到所需要的电压，通过减少两个稳压模块部分，提高了15V转换3.3V或5V的效率，可降低待机功耗。

前请参阅图6，在一些实施例中，反馈单元242包括第七电阻R7、第八电阻R8、稳压二极管Z1和第三开关管Q3，第七电阻R7的一端与输出滤波模块23连接，第七电阻R7的另一端与稳压二极管Z1的负极连接，第八电阻R8的一端与稳压二极管Z1的正极连接，稳压二极管Z1的正极还与第三开关管Q3的第一端连接，第三开关管Q3的第二端和第八电阻R8的另一端均接地，第三开关管Q3的第三端与控制单元241连接；本实施例中通过稳压二极管Z1进行反馈电压调节，同样也能够使得变压器22的次级绕组输出的供电电压稳定，而电路结构相比于设置两个三极管和基准电压源V1等而言能够减少电路元器件的使用，可进一步简化开关电源的电路结构。

其中，第三开关管Q3为三极管，第三开关管Q3的第一端为三极管的基极，第三开关管Q3的第二端为三极管的发射极，第三开关管Q3的第三端为三极管的集电极。

本申请实施例还提供了一种电路板，电路板上设置由上述的开关电源，由于上文对该开关电源进行了详细说明，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种洗衣机，该洗衣机包括上述的开关电源，即本申请中的洗衣机利用该开关电源获取电能，由于上文对该开关电源进行了详细说明，此处不再赘述。

综上，本实用新型提供一种开关电源、电路板及洗衣机，开关电源包括整流桥、变压器、输出滤波模块和电压控制模块，变压器包括初级绕组和次级绕组；初级绕组与整流桥连接，输出滤波模块与次级绕组连接，电压控制模块与初级绕组和输出整流模块连接；整流桥用于将交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电；变压器用于根据输入的控制信号将直流电转换为一路供电电压通过第一次级绕组输出，输出滤波模块用于将变压器输出的供电电压进行滤波处理；电压控制模块用于根据输出整流模块的输出电压为变压器提供控制信号，以使得变压器输出的供电电压为预设电压；本申请中的开关电源通过设置单个输出滤波模块，能够简化电路结构，进而减少占用面积。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源，其特征在于，包括：

整流桥，与交流电源连接，用于将所述交流电源输入的交流电进行整流后输出直流电；

变压器，包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组与所述整流桥连接；所述变压器用于根据输入的控制信号将所述直流电转换为一路供电电压通过所述次级绕组输出；

输出滤波模块，与所述次级绕组连接，用于将所述变压器输出的供电电压进行滤波处理；

电压控制模块，与所述初级绕组和所述输出滤波模块连接，用于根据所述输出滤波模块的输出电压为所述变压器提供所述控制信号，以使得所述变压器输出的供电电压为预设电压。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电压控制模块包括：

反馈单元，所述反馈单元与所述输出滤波模块连接，用于对所述输出滤波模块的输出电压进行采样后输出反馈电压；

控制单元，所述控制单元分别与所述初级绕组和所述反馈单元连接，用于根据所述反馈电压输出控制信号至所述变压器，以使得所述变压器输出的供电电压为预设电压。

3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述反馈单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第一开关管、第二开关管和基准电压源；

所述第一电阻的一端与所述输出滤波模块连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述基准电压源的参考端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端通过所述第一电容与所述第一开关管的第一端连接，所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端均与所述输出滤波模块连接，所述第四电阻的另一端和所述基准电压源的阴极与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述第五电阻的另一端连接，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第一端和所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端和所述第二开关管的第二端均接地，所述基准电压源的阳极接地，所述第二开关管的第三端与所述控制单元连接。

4.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述反馈单元包括第七电阻、第八电阻、稳压二极管和第三开关管，所述第七电阻的一端与所述输出滤波模块连接，所述第七电阻的另一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第八电阻的一端与所述稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的正极还与所述第三开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端和所述第八电阻的另一端均接地，所述第三开关管的第三端与所述控制单元连接。

5.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述控制单元包括控制芯片、第九电阻、第十电阻、第一二极管、第二电容和第三电容，所述第九电阻的一端和所述第三电容的一端均与所述控制芯片的第2脚连接，所述第九电阻的另一端与第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述输出滤波模块连接，所述第十电阻的一端和所述第二电容的一端均与所述控制芯片的第1脚连接，所述第二电容的另一端和所述第三电容的另一端接地，所述第十电阻的另一端与所述反馈单元连接，所述控制芯片的第3脚与所述初级绕组连接。

6.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述输出滤波模块包括第十一电阻、第二二极管和第四电容，所述第十一电阻的一端与所述第四电容的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的负极输出所述供电电压，所述第二二极管的正极和所述第四电容的另一端与所述次级绕组连接。

7.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述次级绕组包括第一子绕组和第二子绕组，所述第一子绕组的一端与所述输出滤波模块连接，所述第一子绕组的另一端与所述第二子绕组的一端连接，所述第二子绕组的另一端接地。

8.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述第一开关管包括三极管，所述第一开关管的第一端为所述三极管的基极，所述第一开关管的第二端为所述三极管的发射极，所述第一开关管的第三端为所述三极管的集电极。

9.一种电路板，其特征在于，所述电路板上设置有如权利要求1-8任一项所述的开关电源。

10.一种洗衣机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的开关电源。