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CN107026571A - 一种开关电源装置 - Google Patents

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CN107026571A
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capacitor
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CN201611215277.1A
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俞林刚
朱亮
赵燕
赵震宇
李金喜
王琼
夏鹏
刘雳
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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

一种开关电源装置，包括整流桥电路、脉冲变压器T、开关管T1、二次整流回路、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容和控制单元。整流桥电路包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1及第二电容C2。脉冲变压器T包括一次侧绕组L1、铁心T及二次侧绕组L2。二次整流回路包括第五二极管D5、第一磁珠SC1、第六二极管D6、第二磁珠SC2、第四电容C4、第四电阻R4、电感L及第五电容C5。本发明提供的一种开关电源装置，具有能有效抑制其自身电磁骚扰的特点，可应用于精密的电子仪器或设备。

Description

一种开关电源装置
技术领域
本发明涉及一种开关电源装置，属开关电路技术领域
背景技术
近年来，随着电力电子技术的发展，开关电源以小型、轻量和高效率的特点，被广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表等领域。
但是与线性电源相比，由于开关电源是利用半导体器件的高速通断来实现电压变换的，并通过控制开关管开通和关断的时间比率，以维持稳定输出电压，因此电源线路内易产生较强的传导和辐射电磁骚扰，不仅会干扰负载，也会对周围的其他电子设备产生干扰，影响其在精密仪器设备中的使用。
发明内容
本发明的目的是为了克服了现有技术的不足，提供一种开关电源装置，能有效抑制其自身的电磁骚扰，可应用于精密的电子仪器或设备。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种开关电源装置，包括：整流桥电路、脉冲变压器、开关管、二次整流回路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容和控制单元。所述整流桥电路的输出端的一端连接脉冲变压器的一次绕组，另一端连接开关管的发射极；开关管的集电极连接脉冲变压器的一次绕组的另一端；开关管的基极连接控制单元的输出端；第三电容和第三电阻串联，第三电容的另一端连接开关管的集电极，第三电阻的另一端连接开关管的发射极并接地；脉冲变压器的二次绕组连接二次整流回路的输入端；第一电阻和第二电阻串联，第一电阻和第二电阻的连接点共同接控制单元的输入端；第一电阻的另一端连接电感及第五电容；第二电阻的另一端接地。
所述整流桥电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容及第二电容。第一二极管的阳极与第三二极管的阴极共同连接电网电源相线L端；第二二极管的阳极和第四二极管的阴极相连并共同接电网电源中性线N端；第一二极管的阴极和第二二极管的阴极相连并共同连接脉冲变压器的一次绕组的一端；第四二极管的阳极和第三二极管的阳极相连并共同连接开关管的发射极；第一电容的两端分别与第一二极管的阴极、第四二极管的阳极相连；第一电容与第二电容并联。
所述脉冲变压器包括：一次侧绕组L1、铁心T及二次侧绕组L2；一次侧绕组L1一端和第一二极管的阴极相连，一次侧绕组L1另一端与开关管T1的集电极相连；二次侧绕组L2一端与第一磁珠SC1的一端相连，另一端接地。
所述二次整流回路包括：第五二极管、第一磁珠SC1、第六二极管、第二磁珠SC2、第四电容、第四电阻、电感L及第五电容；第四电容和第四电阻串联，该串联支路的两端分别与第一磁珠SC1的一端和第五二极管阳极连接，可抑制浪涌电压；第五二极管阴极和第六二极管的阴极相连并共同连接电感L的一端；第二磁珠SC2的一端和第六二极管的阳极连接，第二磁珠SC2的另一端接地，可抑制第五二极管的反向浪涌电流；第五电容的一端连接电感的另一端；第五电容的另一端接地；第六二极管、电感L和第五电容形成的滤波网络，可减小直流输出中的纹波。
所述第一电阻和第二电阻组成分压电阻。第一电阻R1和第二电阻串联，并与第五电容并联；第二电阻一端与控制单元的输入端连接，另一端接地；通过第一电阻和第二电阻，可实现对直流输出的采样；根据采样的数值，控制单元调节开关管T1的导通和关断的时间比，以控制直流输出的值稳定在设定值，进而形成负反馈。
所述第三电容C3和第三电阻R3串联，该串联支路的两端分别与开关管的集电极和开关管的放射极相连，可吸收开关管导通和关断瞬间产生的浪涌电压。
所述第二电容C2是一个高频电容，用以降低高频阻抗，可以减少高频电流以差模形式所造成的传导骚扰。
所述第四电容C4和第四电阻R4串联，可抑制浪涌电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种开关电源装置，具有能有效抑制其自身电磁骚扰的特点，可应用于精密的电子仪器或设备。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1所示。
本实施例一种开关电源装置，包括整流桥电路、脉冲变压器T、开关管T1、二次整流回路、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容C3和控制单元。
本实施例中的整流桥电路的输出端的一端连接脉冲变压器的一次绕组，另一端连接开关管T1的发射极；开关管T1的集电极连接脉冲变压器T的一次绕组的另一端；开关管的基极连接控制单元的输出端；第三电容C3和第三电阻R3串联，第三电容C3的另一端连接开关管T1的集电极，第三电阻R3的另一端连接开关管T1的发射极并接地；第三电容C3和第三电阻R3形成的串联支路的两端分别与开关管的集电极和开关管的放射极相连，可吸收开关管导通和关断瞬间产生的浪涌电压。
本实施例中的脉冲变压器T的二次绕组L2连接二次整流回路的输入端；第一电阻R1和第二电阻R2串联，第一电阻R1和第二电阻R2的连接点共同接控制单元的输出端；第一电阻R1的另一端连接电感L及第五电容C5；第二电阻R2的另一端接地。
本实施例中的整流桥电路包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1及第二电容C2；第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极共同连接电网电源相线L端；第二二极管D2的阳极和第四二极管D4的阴极相连并共同接电网电源中性线N端；第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极相连并共同连接脉冲变压器T的一次绕组L1的一端；第四二极管D4的阳极和第三二极管D3的阳极相连并共同连接开关管T1的发射极；第一电容C1的两端分别与第一二极管D1的阴极、第四二极管D4的阳极相连；第一电容C1与第二电容C2并联。第二电容C2是一个高频电容，用以降低高频阻抗，可以减少高频电流以差模形式所造成的传导骚扰。
所述脉冲变压器T包括：一次侧绕组L1、铁心T及二次侧绕组L2。一次侧绕组L1一端和第一二极管D1的阴极相连，一次侧绕组L1另一端与开关管T1的集电极相连；二次侧绕组L2一端与第一磁珠SC1的一端相连，另一端接地。
所述二次整流回路包括：第五二极管D5、第一磁珠SC1、第六二极管D6、第二磁珠SC2、第四电容C4、第四电阻R4、电感L及第五电容C5。第四电容C4和第四电阻R4串联，可抑制浪涌电压；该串联支路的两端分别与第一磁珠SC1的一端和第五二极管D5阳极连接，也可抑制浪涌电压；第五二极管D5阴极和第六二极管D6的阴极相连并共同连接电感L的一端；第二磁珠SC2的一端和第六二极管D6的阳极连接，第二磁珠SC2的另一端接地，可抑制二极管D5的反向浪涌电流；第五电容C5的一端连接电感的另一端；第五电容C5的另一端接地；第六二极管D6、电感L和第五电容C5形成的滤波网络，可减小直流输出中的纹波。
所述第一电阻R1和第二电阻R2组成分压电阻。

Claims (7)

1.一种开关电源装置，其特征在于，所述装置包括：整流桥电路、脉冲变压器、开关管T1、二次整流回路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容和控制单元；整流桥电路的输出端的一端连接脉冲变压器的一次绕组，另一端连接开关管的发射极；开关管的集电极连接脉冲变压器的一次绕组的另一端；开关管的基极连接控制单元的输出端；第三电容和第三电阻串联，第三电容的另一端连接开关管的集电极，第三电阻的另一端连接开关管的发射极并接地；脉冲变压器的二次绕组连接二次整流回路的输入端；第一电阻和第二电阻串联构成分压电阻，第一电阻和第二电阻的连接点共同接控制单元的输入端；第一电阻的另一端连接电感及第五电容；第二电阻的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述整流桥电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容及第二电容；第一二极管的阳极与第三二极管的阴极共同连接电网电源相线L端；第二二极管的阳极和第四二极管的阴极相连并共同接电网电源中性线N端；第一二极管的阴极和第二二极管的阴极相连并共同连接脉冲变压器的一次绕组的一端；第四二极管的阳极和第三二极管的阳极相连并共同连接开关管的发射极；第一电容的两端分别与第一二极管的阴极、第四二极管的阳极相连；第一电容与第二电容并联；整流桥电路将电网电源的交流输入Vin转换成直流，并通过第一电容的滤波后，传输到脉冲变压器的一次侧。
3.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述脉冲变压器包括：一次侧绕组L1及二次侧绕组L2；一次侧绕组L1一端和第一二极管的阴极相连，一次侧绕组L1另一端与开关管的集电极相连；二次侧绕组L2一端与第一磁珠SC1的一端相连，另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述二次整流回路包括：第五二极管、第一磁珠SC1、第六二极管、第二磁珠SC2、第四电容、第四电阻、电感及第五电容；第四电容和第四电阻串联，该串联支路的两端分别与第一磁珠SC1的一端和第五二极管阳极连接，可抑制浪涌电压；第五二极管的阴极和第六二极管的阴极相连并共同连接电感L的一端；第二磁珠SC2的一端和第六二极管的阳极连接，第二磁珠SC2的另一端接地，可抑制二极管的反向浪涌电流；第五电容的一端连接电感的另一端；第五电容的另一端接地；第六二极管、电感和第五电容形成的滤波网络，可减小直流输出中的纹波。
5.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述第三电容和第三电阻串联，该串联支路的两端分别与开关管的集电极和开关管的放射极相连，可吸收开关管导通和关断瞬间产生的浪涌电压。
6.根据权利要求2所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述第一电容起滤波作用，所述第二电容是一个高频电容，用以降低高频阻抗，可以减少高频电流以差模形式所造成的传导骚扰。
7.根据权利要求4所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述第四电容和第四电阻串联，可抑制浪涌电压。
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