一种开关电源制造技术

一种开关电源，包括输入整流滤波电路、自激振荡电路、浪涌电压吸收电路、变压器、放电回路、短路保护电路、次级整流滤波电路、次级稳压电路和反馈控制电路，浪涌电压吸收电路并联在变压器初级绕组ＴＩＡ的两端，反馈控制电路主要通过一对光电耦合器Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ将反馈控制信号输入自激振荡电路用于控制开关晶体管的通断，在为开关晶体管提供导通电压的充电电容Ｃ４两端并接有主要由三极管构成的放电回路，进一步地，设置有输出短路时防止对充电电容（Ｃ４）加速充电的短路保护电路。本发明专利技术是一种不需要专用脉宽集成控制器、开机及持续操作电流小、线路简单、实现恒压输出且具短路保护的开关电源。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关电源，尤其是一种具有一个周期性地接转施加到变压器初级绕组电压的开关型电源。该开关电源容许很宽的电压输入范围，适应全球不同地区的电压要求，适合于一般的直流电源或充电电源，特别适用于无绳电话的充电电源，以及MD、CD和电子手账等的电源。为此，本专利技术的专利技术人提出了一种公开号为CN2523108、专利技术名称为“一种自激振荡回扫式开关电源”的技术专利，该专利解决了上述现有技术存在的不足，不需要专用脉宽集成控制器、开机及持续操作电流小、线路简单。但在实际应用中仍还存在如下技术上的缺陷性1、当输出短路时，输出工作频率高、功率大，容易损坏功率器件。2、当轻负载时和高电压输入时，过快的开关频率也常常会对功率器件造成损坏。特别是对开关晶体管造成损害，致使开关晶体管的使用寿命大大降低，严重影响开关电源的工作性能。
技术实现思路
本专利技术的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种具有短路保护的开关电源。进一步地，本专利技术的次一目的是提出一种防止当轻负载时和高电压输入时，过快的开关频率对开关晶体管造成损害。实现上述目的的技术方案一种开关电源，包括输入整流滤波电路、变压器、自激振荡电路、短路保护电路和次级整流滤波电路，其中变压器由初级绕组T1A、初级绕组T1B和次级绕组T1-C组成；输入整流滤波电路的输出接初级绕组T1A；自激振荡电路包括由电阻R2、电容C4、电阻R7串联组成的充电电路、由电阻R8、R10、R9串联而成的电压反馈电路、变压器初级绕组T1B、开关晶体管Q2、Q1和二极管D8，输入整流滤波电路的电压输出经由电阻R2、电容C4、电阻R7串联组成的充电电路接初级绕组T1B的一端，初级绕组T1B的另一端接初级0V端(相对接地)，开关晶体管Q2的输入与电容C4、电阻R2和D8的阳极并接，初级绕组T1A串接开关晶体管Q2的输出和电阻R9后接初级0V端，D8的阴极接晶体管Q1的集极，晶体管Q1的射极接初级0V端，电阻R9的电压反馈经R10接晶体管Q1的基极，电阻R8的另一端并接初级绕组T1B和D7的阳极；短路保护电路主要由电阻R19、电容C13和二极管D6组成，电阻R19的一端并接电容C4和电阻R2，电阻R19的另一端接二极管D6的阴极和电容C13的一端，二极管D6的阳极接初级0V端，电容C13的另一端并接电阻R7和电容C4。所述电容C4两端并接有放电电路，放电电路包括开关管Q4和限流电阻R6，晶体管Q4的射极、电容C4、限流电阻R6和晶体管Q4的集极串接构成放电回路，开关管Q4的基极经电阻R20接初级0V端。进一步地，所述放电电路包括单向导通二极管D10，晶体管Q4的射极经D10、C4和限流电阻R6接晶体管Q4的集极构成放电回路。在所述变压器初级绕组T1A的两端并接有浪涌电压吸收电路。所述次级整流滤波电路的输出设置反馈控制电路，反馈控制电路由光电偶合器U1A、U1B、电阻R11、次级稳压电路、电容C12、二极管D7、电阻R5和电容C5组成，次级整流滤波电路的输出经光电偶合器U1A、电阻R11接次级稳压电路，充电电容C12的一端接初级0V端，另一端与D7的阴极和光电偶合器U1B的一端并接，光电偶合器U1B的另一端经电阻R5并接晶体管Q1的基极和电阻R10，C5并接在Q1的基极与射极之间，C5作高频滤波。所述次级稳压电路包括由R14、R15、C8、R16、R18和U2构成的恒压电路，R14和R16的一端并接次级整流滤波电路的输出，R14的另一端接稳压管U2的阴极，R16的另一端并接稳压管U2的控制极和电阻R18，电阻R18的另一端接稳压管U2的阳极，串联的R15和C8并接在稳压管U2的阴极和控制极之间。所述次级稳压电路还包括由三极管Q3、电阻R13、电容C10及限流电阻R12构成限流控制电路，三极管Q3的集极接稳压管U2的阴极，基极经电阻R13并接稳压管U2的阳极和限流电阻R12的一端，限流电阻R12的另一端接三极管Q3的射极，电容C10并联在三极管Q3的射极与基极两端。所述输入整流滤波电路包括热敏电阻R1、二极管桥式整流电路和LC低通滤波器，电源经热敏电阻R1、二极管桥式整流电路的输出接LC低通滤波器，LC低通滤波器的输出接初级绕组T1A。所述输入整流滤波电路包括热敏电阻R1、保险丝Fuse、滤波电容C1、电感器L1、二极管整流桥和滤波电容C2，热敏电阻R1和保险丝Fuse串联后接电感器L1，电感器L1的输入端并接滤波电容C1，电感器L1的输出端经二极管整流桥整流后并接滤波电容C2。按照上述方案制作的开关电源，按回扫变换器原理工作，当开关晶体管被接通，电流流过变压器并将它磁化，当开关晶体管被关断，磁化能量将由变压器偶合到次级，次级的控制电路控制输出为恒压电源或恒流电源。其明显的技术效果在于1、通过设置短路保护电路，使短路时输出工作频率和功率变小，不容易损坏功率器件，安全可靠。2、设置反馈控制电路和输出稳压电路，对过压和过流都能提供及时的保护和调节。3、通过在电容C4两端并接放电电路，使电容C4与放电电路构成放电回路。使得下一个振荡周期发生之前，C4要经R2充电至Q2的导通电压，因而产生一个延迟时间，防止轻负载时和高电压输入时过快的开关频率对开关晶体管Q2所造成的损害，避免晶体管Q2的过热现象，提高Q2的使用寿命，从而提高整个开关电源的工作性能。4、没有复杂的线路，静态维持工作电流很小，只需要很小的开机及持续操作电流，因而，可选用功耗比较少的小型元件。6、该开关电源用了很少数量的有源及无源器件，因此非常节省费用。同时，由于器件数量很少，所以很容易制作成小型可携带的开关电源，特别适用于无绳电话的充电电源，和MD、CD及电子手账等的电源。7、整个电路的设计可容许很宽的电压输入范围，以适应全球不同地区的电压要求。综上所述，本专利技术是一种有短路保护、小型和廉价的开关电源。附图说明图1是本专利技术的电路图。图2是另一种输入整流滤波电路图。由R1、D1-D4、C1、L1及C2构成输入整流滤波电路。由R3、C3、R4、D5构成的浪涌电压吸收电路，浪涌电压吸收电路并接在变压器初级绕组T1A的两端。由初级绕组T1A、初级绕组T1B和次级绕组T1-C组成变压器T。自激振荡电路包括由电阻R2、电容C4、电阻R7串联组成的充电电路、由电阻R8、R10、R9串联而成的电压反馈电路、变压器初级绕组T1B、开关晶体管Q2、Q1和二极管D8，初级绕组T1B的一端接初级0V端，另一端经电阻R7、电容C4、电阻R2接输入整流滤波电路的输出，开关晶体管Q2是MOS场效应晶体管，开关晶体管Q2的输入与电容C4、电阻R2和D8的阳极并接，初级绕组T1A串接开关晶体管Q2的输出和电阻R9后接初级0V端，D8的阴极接晶体管Q1的集极，晶体管Q1的射极接初级0V端，晶体管Q1的基极与射极之间并接电容C5，晶体管Q1的基极并接电阻R8、R10，电阻R8的另一端并接初级绕组T1B和D7的阳极，电阻R10的另一端经电阻R9接初级0V端，在电容C4两端并接有放电回路，放电电路包括电阻R20、限流电阻R6和晶体管Q4组成，晶体管Q4的射极经C4和限流电阻R6接集极形成放电回路，晶体管Q4的基极经电阻R20接初级0V端。短路保护电路包括电阻R19、电容C13和二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源，包括输入整流滤波电路、变压器、次级整流滤波电路和自激振荡电路，变压器由初级绕组Ｔ１Ａ、初级绕组Ｔ１Ｂ和次级绕组Ｔ１－Ｃ组成，输入整流滤波电路的输出接初级绕组Ｔ１Ａ，自激振荡电路包括由电阻Ｒ２、电容Ｃ４、电阻Ｒ７串联组成的充电电路、由电阻Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ９串联而成的电压反馈电路、变压器初级绕组Ｔ１Ｂ、开关晶体管Ｑ２、Ｑ１和二极管Ｄ８，输入整流滤波电路的电压输出经由电阻Ｒ２、电容Ｃ４、电阻Ｒ７串联组成的充电电路接初级绕组Ｔ１Ｂ的一端，初级绕组Ｔ１Ｂ的另一端接初级ＯＶ端，开关晶体管Ｑ２的输入与电容Ｃ４、电阻Ｒ２和Ｄ８的阳极并接，初级绕组Ｔ１Ａ串接开关晶体管Ｑ２的输出和电阻Ｒ９后接初级ＯＶ端，Ｄ８的阴极接晶体管Ｑ１的集极，晶体管Ｑ１的射极接初级ＯＶ端，电阻Ｒ９的电压反馈经Ｒ１０接晶体管Ｑ１的基极，电阻Ｒ８的另一端并接初级绕组Ｔ１Ｂ和Ｄ７的阳极，其特征在于：设置有主要由电阻Ｒ１９、电容Ｃ１３和二极管Ｄ６组成的短路保护电路，电阻Ｒ１９的一端并接电容Ｃ４和电阻Ｒ２，电阻Ｒ１９的另一端接二极管Ｄ６的阴极和电容Ｃ１３的一端，二极管Ｄ６的阳极接初级ＯＶ端，电容Ｃ１３的另一端并接电阻Ｒ７和电容Ｃ４。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛灿豪，
申请(专利权)人：毛灿豪，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]