CN220857938U - 电源适配器的连接电路及电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电源适配器的连接电路及电源适配器，涉及电路技术领域，包括基础连接组件和阻容组件；阻容组件的一端与基础连接组件的AC输入端的PE连接，阻容组件的另一端与基础连接组件的DC输出端的GND连接，其中：基础连接组件用于将从AC输入端输入的交流电转化为直流电，以使得DC输出端输出直流电至金属外壳设备。本实用新型提供的方案，在基础连接组件的基础上通过在DC输出端的GND与AC输入端的PE之间设计阻容组件，阻容组件即可以为金属外壳设备的金属外壳上积聚的电荷提供了泄放通道，又可以阻止AC输入端的输入的干扰电流直接进入金属外壳设备，取到了保护金属外壳设备使用安全性的有益效果。

Description

电源适配器的连接电路及电源适配器

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种电源适配器的连接电路及电源适配器。

背景技术

电源适配器(Power adapter)的工作原理是将AC(Alternating Current，交流电流)输入转换为DC(Drect Current，直流电流)输出。一般地，电源适配器除了实现电压的转换外，还需要对AC进行隔离后输出，以保证输出电压的安全。在实际应用中，虽然AC输入和DC输出在安规上是隔离的，但强电仍可能通过寄生电容等将电荷注入到设备的金属外壳上，导致设备的金属外壳带电。虽然安规上是安全的，但金属外壳带电可能影响使用体验。

为解决这一问题，现有方案会将金属外壳与电源适配器DC输出的GND(Ground，电线接地端)相连接，再通过将电源适配器内部DC输出的GND连接到AC输入的PE(ProtectingEarthing，地线)端口上。即在电源适配器内部增加GND到PE的连接导线(请参照图2)。上述通过增加GND到PE的连接导线的方式虽然解决了金属外壳设备的电荷泄放的问题，在针对AC输入的干扰测试上，干扰电流很容易通过PE与GND的连接导线进入设备的GND，从而对金属外壳设备的主电路运行造成直接干扰，影响金属外壳设备的使用。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电源适配器的连接电路和电源适配器，以改善现有方案中电源适配器连接电路存在的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种电源适配器的连接电路，包括基础连接组件和阻容组件；所述阻容组件的一端与所述基础连接组件的AC输入端的PE连接，所述阻容组件的另一端与所述基础连接组件的DC输出端的GND连接，其中：

所述基础连接组件用于将从所述AC输入端输入的交流电转化为直流电，并实现所述AC输入端与所述DC输出端的电气隔离；所述DC输出端用于输出所述直流电至金属外壳设备；

所述阻容组件用于，在所述DC输出端的GND与所述AC输入端的PE之间形成电荷传输通道，所述阻容组件中的电阻阻值不小于10欧。

可选地，所述阻容组件包括第一电阻。

可选地，所述第一电阻的取值为[1千欧，2千欧]。

可选地，所述阻容组件包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻和所述第一电容并联。

可选地，所述第一电阻的取值为[1千欧，2千欧]，所述第一电容的取值为[1纳法，100纳法]。

可选地，所述阻容组件包括第一子电路和第二电阻，所述第一子电路和所述第二电阻串联；

所述第一子电路包括第三电阻和第一电容，所述第三电阻和所述第一电容并联。

可选地，所述第二电阻的取值为[10欧，100欧]，所述第三电阻的取值为[10千欧，20千欧]，所述第一电容的取值为[1纳法，100纳法]。

可选地，所述阻容组件包括第二电容和第三电阻，所述第二电容和所述第三电阻并联。

可选地，所述第二电容的取值为[1微法，10微法]，所述第二电阻的取值为[10欧，100欧]。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电源适配器，包括本实用新型实任一施例所述的电源适配器的连接电路。

本实用新型实施例提供了一种电源适配器的连接电路及电源适配器，包括基础连接组件和阻容组件；阻容组件的一端与基础连接组件的AC输入端的PE连接，阻容组件的另一端与基础连接组件的DC输出端的GND连接，其中：基础连接组件用于将从AC输入端输入的交流电转化为直流电，DC输出端用于输出直流电至金属外壳设备。本实用新型提供的方案，在基础连接组件的基础上通过在DC输出端的GND与AC输入端的PE之间设计阻容组件，阻容组件即可以为金属外壳设备的金属外壳上积聚的电荷提供了泄放通道，又可以阻止AC输入端输入的干扰电流直接进入金属外壳设备。本方案通过较低的实现成本既解决了现有方案中金属外壳设备的电荷泄放问题，又阻止了AC输入端的干扰直接进入金属外壳设备，取到了金属外壳设备使用安全性的有益效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型实施例的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电源适配器中基础连接组件的连接电路示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种现有方案的电源适配器的连接电路示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电源适配器的连接电路示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种电源适配器的连接电路示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；

图6是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；

图7是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种电源适配器的结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实施例提供的方案应用于电源适配器的内部连接电路，在介绍本实施例之前，需了解电源适配器的功能以及电源适配器的连接电路中基础连接组件的器件单元，以及每个组成单元的功能。

一般地，电源适配器广泛应用于生活的各种设备，如，安防摄像头，机顶盒，路由器，灯条，按摩仪等。在下述实施例中，将用金属外壳设备指示电源适配器的应用对象。

具体地，电源适配器在将高压交流输入转换为低压直流输出时，具体由电源适配器中基础连接组件100包含的多个器件单元实现。具体地，请参照图1，图1是本实用新型实施例提供的一种电源适配器中基础连接组件的连接电路示意图。

在图1中可以看出，实现电源适配器的功能时，基础连接组件100包含的多个器件单元包括EMC单元110、输入整流滤波单元120、功率转换单元130、输出整流滤波单元140、反馈单元150和PWM控制单元160，其具体工作过程为：

市电AC输入首先经过EMC单元110进行EMC滤波处理，EMC单元110一般由保险管、热敏电阻、安规电容、放电电阻以及共模电感等元件组成。EMC处理后的电压进入输入整流滤波单元120，输入整流滤波单主要包含电解电容、桥堆等，将交流电整流为高压直流电进入功率转换单元130。功率转换单由变压器、MOS管等组成，实现电压的转换和隔离。功率转换单受PWM控制单元160控制，通过IC进行PWM调节，从而实现输出的稳定电压、电流。功率转换单元130隔离后的电压经过输出整流滤波单元140后进行DC输出。整流滤波单元由肖特基二极管、电解电容、共模电感等元件构成。其中，为保证输出电压的稳定，还需要通过反馈单元150对输出电压的采样信号反馈到PWM控制单元160，用于IC调整PWM占空比，控制输出大小。反馈单元150通常由基准电源、光耦、反馈取样电阻等元件构成。

基础连接组件100除了实现电压的转换之外，还需要对AC电压进行隔离后输出，以保证输出电压的安全，即符合安规隔离。在图1框图中的虚线箭头就是隔离连接的位置，出于安规要求，虚线两侧不共地，必须使用隔离器件如变压器、光耦等元器件进行连接。

其中，由于AC输入属于强电，常见的三插输入型适配器的输入端包含火线L、零线N和地线PE，地线PE用于金属外壳设备的安全接地。DC输出属于弱电，可以直接触摸，通常包含输出电源线VCC和功率地线GND两条线，可直接接入金属外壳设备进行供电。金属外壳设备的供电、信号等电均是基于GND作为地的参考。

但是，在实际应用中，基于上述基础连接组件100实现电源适配器的相应功能时，由于隔离前后的不共地，经常带来EMC干扰的问题，以致在用户使用电源适配器时存在影响用户体验的问题。

具体地，在基于图1为金属外壳设备供电时，虽然AC输入和DC输出在安规上是隔离的，但强电仍可能通过寄生电容(寄生的含义的意思为原本在某一位置没有设计电容，但由于布线构之间总是有互容，互感就好像是寄生在布线之间的一样，所以叫寄生电容。寄生电容一般是指电感，电阻，芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性)等将电荷注入到金属外壳设备上，导致设备外壳带电。虽然安规上是安全的，但金属外壳带电可能影响使用体验。在这种情况下，通常会选择对金属外壳设备进行接地处理，注意，这里的地是PE。当金属外壳设备不具备接地条件时，就要通过适配器的PE解决这个问题。具体地，请参照图2，图2是本实用新型实施例提供的一种现有方案的电源适配器的连接电路示意图。现有方案的做法是将金属外壳设备DC输入的GND，也就是基础连接组件100DC输出的GND连接在金属外壳设备上，再通过基础连接组件100内部GND到PE的导线连接到AC输入的PE。即在适配器内部增加GND到PE的连接导线。现有通过连接导线的方式解决了金属外壳设备的外壳不具备接PE的条件导致外壳带电时，通过适配器进行电荷泄放的问题，上述通过增加GND到PE的连接导线的方式虽然解决了金属外壳设备的电荷泄放的问题，在针对AC输入的干扰测试上，干扰电流很容易通过PE与GND的连接导线进入设备的GND，从而对金属外壳设备的主电路运行造成直接干扰，影响金属外壳设备的使用。

有鉴于此，请参照图3，图3是本实用新型实施例提供的一种电源适配器的连接电路示意图。本实施例提供的电源适配器的连接电路包括基础连接组件100和阻容组件200；阻容组件200的一端与基础连接组件100的AC输入端的PE连接，阻容组件200的另一端与基础连接组件100的DC输出端的GND连接，其中：

基础连接组件100用于将从AC输入端输入的交流电转化为直流电，并实现AC输入端与DC输出端的电气隔离；DC输出端用于输出直流电至金属外壳设备。阻容组件200用于，在DC输出端的GND与AC输入端的PE之间形成电荷传输通道，以通过电荷传输通道将金属外壳上的电荷转移至地线，进而转移到大地上，以改善金属外壳设备的电荷泄放能力。

其中，上述基础连接组件100将从AC输入端输入的交流电转化为直流电的实现原理与实现过程与现有方案相同(详见图1)，在此不做赘述。

上述阻容组件200可通过单个电阻，或者电阻和电容的组合形式实现，具体的实现方式取决于GND与PE之间需要控制的阻抗大小。一般电阻阻值的选择可在数十欧姆到数百k欧姆之间，电阻的类型可以为贴片电阻或插件电阻，在本实施例提供的方案中，阻容组件中的电阻阻值不小于10欧；电容容值的选择可在100皮法到100纳法之间，电容的类型可以为陶瓷电容、云母电容或独石电容，具体电阻和电容的选取类型在此不做限制。

具体地，若当前需求为增加金属外壳设备的电荷泄放能力，减轻电流感带来的体验影响，可以选择较小的电阻值和较大的电容值实现阻容组件200的相应功能，这样做的好处在于，DC输出端的GND与AC输入端的PE之间的动态阻抗较小，电荷泄放效果较好；若当前需求为增强DC输出端的GND抵抗来自PE的干扰的能力，可以选择较大的电阻值实现阻容组件200的相应功能，这样做的好处在于，DC输出端的GND与AC输入端的PE之间的动态阻抗较大，在AC输入端产生的干扰不容易进入金属外壳设备，从而增强抗干扰能力。

具体地，请参照图4～图7，在图4～图7中，给出了阻容组件200实现的具体方案，本实施例提供的方案，实现了电荷泄放和抗干扰兼顾的改善目的，并能根据当前具体需求对阻容组件200所需的阻值和容值进行选取，且为阻容组件200的阻值和容值设定了大致的范围。该种实现方案的阻容组件200络构造简单，器件成本低，易于实施，具有调试灵活方便，通用性强等效果。

在一个实施例中，请参照图4，图4是本实用新型实施例提供的另一种电源适配器的连接电路示意图。本实施例提供的电源适配器的连接电路，阻容组件200包括第一电阻210。可选地，第一电阻210的取值为[1千欧，2千欧]。优选地，第一电阻210的取值为1千欧。该种通过选取第一电阻210为较大阻值的方式实现阻容组件200的相应功能，可增加GND与PE之间的动态阻抗较大，增强抗干扰能力。

在另一个实施例中，请参照图5，图5是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；本实施例提供的电源适配器的连接电路，阻容组件200包括第一电阻210和第一电容220，第一电阻210和第一电容220并联。可选地，第一电阻210的取值为[1千欧，2千欧]，第一电容220的取值为[1纳法，100纳法]。优选地，第一电阻210的取值为1千欧，第一电容220的取值为10纳法。该种通过选取第一电阻210和第一电容220并联的方式实现阻容组件200的相应功能，其中，第一电阻210的阻值较大，第一电容220的阻值较小，通过设置电容为了进一步降低外部的干扰电流，以进一步增加GND与PE之间的动态阻抗较大，增强抗干扰能力。

在又一个实施例中，请参照图6，图6是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；本实施例提供的电源适配器的连接电路，阻容组件200包括第一子电路(第一子电路包括第三电阻240和第一电容220)和第二电阻230，第一子电路和第二电阻230串联；第三电阻240和第一电容220并联。可选地，第二电阻230的取值为[10欧，100欧]，第三电阻240的取值为[10千欧，20千欧]，第一电容220的取值为[1纳法，100纳法]。优选地，第三电阻240的阻值为10千欧，第一电容220的容值为10纳法，第二电阻230的取值为100欧。这样做的好处在于，设置电容就是为了降低外部的干扰电流输入，但还是难免会有脉冲或毛刺电流通过电容，进一步通过一个较小的第二电阻230去除脉冲或毛刺电流。

在又一个实施例中，请参照图7，图7是本实用新型实施例提供的又一种电源适配器的连接电路示意图；本实施例提供的电源适配器的连接电路，阻容组件200包括第二电容250和第二电阻230，第二电容250和第二电阻230并联。可选地，第二电容250的取值为[1微法，10微法]，第二电阻230的取值为[10欧，100欧]。优选地，第二电容250的阻值的取值可以为10微法，第二电阻230的取值可以为100欧，这样做的好处在于，通过选择较小的电阻值和较大的电容值进行并联的方式，可以增加金属外壳设备的电荷泄放能力。

电源适配器的具体实施电路已经常规使用的技术方案，本方案在通过在电源适配器的连接电路中将现有PE与GND之间的导线直连改进为加入阻容网络，本方案适用于大部分隔离式的电源适配器电路拓扑，在此不再针对具体电路进行赘述。

需要说明的是，上述电阻和电容在的选取需要满足隔离安规距离的要求，一般电阻建议选择0805或更大的封装，电容选择1206或更大的封装，耐压应达到500V以上。

本实用新型实施例提供了一种电源适配器的连接电路及电源适配器，包括基础连接组件和阻容组件；阻容组件的一端与基础连接组件的AC输入端的PE连接，阻容组件的另一端与基础连接组件的DC输出端的GND连接，其中：基础连接组件用于将从AC输入端输入的交流电转化为直流电，以使得DC输出端输出直流电至金属外壳设备。本实用新型提供的方案，在基础连接组件的基础上通过在DC输出端的GND与AC输入端的PE之间设计阻容组件，阻容组件即可以为金属外壳设备的金属外壳上积聚的电荷提供了泄放通道，又可以阻止AC输入端输入的干扰电流直接进入金属外壳设备。本方案通过较低的实现成本既解决了现有方案中金属外壳设备的电荷泄放问题，又阻止了AC输入端的干扰直接进入金属外壳设备，取到了金属外壳设备使用安全性的有益效果。

请参照图8，图8是本实用新型实施例提供的一种电源适配器的结构示意图。本实用新型实施例提供的电源适配器300包括本实用新型任一实施例提供的电源适配器的连接电路。

由于本实用新型实施例提供的电源适配器采用了上述电源适配器的连接电路所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源适配器的连接电路，其特征在于，包括基础连接组件和阻容组件；所述阻容组件的一端与所述基础连接组件的AC输入端的PE连接，所述阻容组件的另一端与所述基础连接组件的DC输出端的GND连接，其中：

所述基础连接组件用于将从所述AC输入端输入的交流电转化为直流电，并实现所述AC输入端与所述DC输出端的电气隔离；所述DC输出端用于输出所述直流电至金属外壳设备；

所述阻容组件用于在所述DC输出端的GND与所述AC输入端的PE之间形成电荷传输通道，所述阻容组件中的电阻阻值不小于10欧。

2.根据权利要求1所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述阻容组件包括第一电阻。

3.根据权利要求2所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述第一电阻的取值为[1千欧，2千欧]。

4.根据权利要求1所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述阻容组件包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻和所述第一电容并联。

5.根据权利要求4所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述第一电阻的取值为[1千欧，2千欧]，所述第一电容的取值为[1纳法，100纳法]。

6.根据权利要求1所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述阻容组件包括第一子电路和第二电阻，所述第一子电路和所述第二电阻串联；

所述第一子电路包括第三电阻和第一电容，所述第三电阻和所述第一电容并联。

7.根据权利要求6所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述第二电阻的取值为[10欧，100欧]，所述第三电阻的取值为[10千欧，20千欧]，所述第一电容的取值为[1纳法，100纳法]。

8.根据权利要求1所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述阻容组件包括第二电容和第二电阻，所述第二电容和所述第二电阻并联。

9.根据权利要求8所述的电源适配器的连接电路，其特征在于，所述第二电容的取值为[1微法，10微法]，所述第二电阻的取值为[10欧，100欧]。

10.一种电源适配器，其特征在于，包括：包括如权利要求1-9任一项所述的电源适配器的连接电路。