一种开关电源电路及其PCB板的制作方法

专利2022-05-09  35


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及其pcb板。



背景技术:

现有的电磁炉和电陶炉智能化程度高,所配备功能越来越多,以致电磁炉和电陶炉的控制面板的设计也越来越复杂,为了满足各项功能,控制面板上会增设若干显示器件和若干控制按钮等电子元件,由于电子元件的增加,使得控制面板所需要的负载电流变大,而现有的开关电源电路并不能适应性提高输出电流,因此带载能力较低。

可见,现有技术还有待改进和提高。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种开关电源电路,其输出电流大、带载能力强和成本较低。

为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:

一种开关电源电路,包括控制芯片u1、降压单元、副边电路、扩流单元和稳压电路,所述控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8与外部电源vpp连接,所述降压单元的输入端与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述降压单元的输出端与所述控制芯片u1的引脚4连接,所述降压单元包括变压器t1的初级线圈,所述副边电路包括变压器t1的次级线圈,所述初级线圈与所述次级线圈互感,所述初级线圈的引脚1与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述扩流单元设置于所述初级线圈的引脚3与所述次级线圈的引脚2之间,所述副边电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接,所述稳压电路的输出端与外部设备连接。

所述的开关电源电路中,所述外部电源vpp和所述控制芯片u1之间设置有滤波单元。

所述的开关电源电路中,所述降压单元的输出端与所述控制芯片u1的引脚4之间设置有稳压单元。

所述的开关电源电路中,所述降压单元还包括第一二极管d1和第三电容c3,所述第一二极管d1的负极与所述初级线圈的引脚1连接,所述第一二极管d1的正极接地,所述初级线圈的引脚3与所述第三电容c3的一端和所述稳压单元的一端连接,所述第三电容c3的另一端接地。

所述的开关电源电路中,所述副边电路还包括第三二极管d3和第四电容c4,所述次级线圈的引脚2与第三二极管d3的正极连接,所述第三二极管d3的负极与所述第四电容c4的一端连接,所述次级线圈的引脚4和所述第四电容c4的另一端接地。

所述的开关电源电路中,所述扩流单元包括稳压二极管z1和限流电阻r1,所述稳压二极管z1的正极与所述第三二极管d3的负极连接,所述稳压二极管z1的负极与所述限流电阻r1的一端连接,所述限流电阻r1的另一端与所述初级线圈的引脚3连接。

所述的开关电源电路中,所述稳压电路包括熔断器f1、控制芯片u2和第五电容c5,所述熔断器f1的一端与所述稳压二极管z1的正极连接,另一端与所述控制芯片u2的引脚1连接,所述控制芯片u2的引脚2接地,所述控制芯片u2的引脚3与所述第五电容c5的一端连接,所述第五电容c5的另一端接地,所述控制芯片u2的引脚3还与外部设备连接。

所述的开关电源电路中,所述滤波单元包括第一电容c1,所述第一电容c1的一端与所述外部电源vpp连接,另一端接地。

所述的开关电源电路中,所述稳压单元包括第二二极管d2,所述第二二极管d2的正极与所述初级线圈的引脚3连接,负极与所述控制芯片u1的引脚4连接。

本申请还提供一种开关电源pcb板,印刷有如上所述的开关电源电路。

有益效果:

本实用新型提供了一种开关电源电路,通过在所述变压器t1的初级线圈的引脚3和所述变压器t1的次级线圈的引脚2增设所述扩流单元,使所述初级线圈的引脚3输出的部分电流可流入所述稳压电路,与所述次级线圈的引脚2流出的电流叠加,在工作电压不变的情况下,增大输出电流,以提高供给所述外部设备的功率,提高整个电路的带载能力;此外,本申请的外围元件少,电路简单,成本低。

附图说明

图1为本实用新型提供的开关电源电路的电路结构图。

主要元件符号说明:1-控制芯片u1、2-滤波单元、3-降压单元、4-副边电路、5-稳压电路、6-扩流单元、7-稳压单元。

具体实施方式

本实用新型提供一种开关电源电路及其pcb板,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。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1,本实用新型提供一种开关电源电路,包括控制芯片u1、降压单元3、副边电路4、扩流单元6和稳压电路5,所述控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8与外部电源vpp连接,所述降压单元3的输入端与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述降压单元3的输出端与所述控制芯片u1的引脚4连接,所述降压单元3包括变压器t1的初级线圈,所述副边电路4包括变压器t1的次级线圈,所述初级线圈与所述次级线圈互感,所述初级线圈的引脚1与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述扩流单元6设置于所述初级线圈的引脚3与所述次级线圈的引脚2之间,所述副边电路4的输出端与所述稳压电路5的输入端连接,所述稳压电路5的输出端与外部设备连接;所述控制芯片u1的引脚1和引脚4之间设置有第二电容c2;所述外部电源vpp为市电经全波整流后的电源;所述外部设备例如为控制面板、灯板等。

优选地,所述控制芯片u1为非隔离开关电源芯片pn8044,所述控制芯片u2为ldo稳压器。

如图1所示,本申请的工作原理如下:所述外部电源vpp中经全波整流后的市电从所述控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8的流入所述控制芯片u1,随后再从所述控制芯片u1的引脚1和引脚2流出,并进入所述降压单元3,电压经所述降压单元3降压后得到18v的工作电压,18v的工作电压进入所述控制芯片u1的引脚4为所述控制芯片u1供电,所述降压单元3的初级线圈与所述副边电路4的所述次级线圈组成变压器t1,通过电磁感应原理,使所述次级线圈产生感应电动势以得到相应的工作电压,并且工作电压再通过所述稳压电路5稳压后再供给外部设备,此外,当所述扩流单元6感应到所述初级线圈的引脚3有电流流出时,18v的工作电压使所述稳压二极管z1击穿,即使所述稳压二极管z1处在反向击穿状态,随后所述初级线圈的引脚3的部分电流则通过所述稳压二极管z1流入到所述稳压电路5中,与所述次级线圈的引脚2流出的电流叠加,以此提高进入所述稳压电路5的电流,在工作电压不变的情况下,通过增大输出电流,以提高供给所述外部设备的输出功率,从而提高整个电路的带载能力;在本实施方式中,所述工作电压为5v电压。

如图1所示,进一步地,所述外部电源vpp和所述控制芯片u1之间设置有滤波单元2;所述滤波单元2对所述外部电源vpp进行滤波,使进入所述控制芯片u1的电压的波形更加平滑。

优选地,所述滤波单元2包括第一电容c1,所述第一电容c1的一端与所述外部电源vpp连接,另一端接地。

如图1所示,进一步地,所述降压单元3的输出端与所述控制芯片u1的引脚4之间设置有稳压单元7;所述稳压单元7使进入所述控制芯片u1的引脚4的电压更加稳定。

优选地,所述稳压单元7包括第二二极管d2,所述第二二极管d2的正极与所述初级线圈的引脚3连接,负极与所述控制芯片u1的引脚4连接。

如图1所示,进一步地,所述降压单元3还包括第一二极管d1和第三电容c3,所述第一二极管d1的负极与所述初级线圈的引脚1连接,所述第一二极管d1的正极接地,所述初级线圈的引脚3与所述第三电容c3的一端和所述稳压单元7的一端连接,所述第三电容c3的另一端接地;通过所述初级线圈、所述第一二极管d1和所述第三电容c3组成buck降压式电路,所述初级线圈起到电感的作用。

如图1所示,进一步地,所述副边电路4还包括第三二极管d3和第四电容c4,所述次级线圈的引脚2与第三二极管d3的正极连接,所述第三二极管d3的负极与所述第四电容c4的一端连接,所述次级线圈的引脚4和所述第四电容c4的另一端接地;所述第三二极管d3和所述第四电容c4对所述次级线圈的电压进行整流滤波。

如图1,进一步地,所述扩流单元6包括稳压二极管z1和限流电阻r1,所述稳压二极管z1的正极与所述第三二极管d3的负极连接,所述稳压二极管z1的负极与所述限流电阻r1的一端连接,所述限流电阻r1的另一端与所述初级线圈的引脚3连接。

如图1所示,进一步地,所述稳压电路5包括熔断器f1、控制芯片u2和第五电容c5,所述熔断器f1的一端与所述稳压二极管z1的正极连接,另一端与所述控制芯片u2的引脚1连接,所述控制芯片u2的引脚2接地,所述控制芯片u2的引脚3与所述第五电容c5的一端连接,所述第五电容c5的另一端接地,所述控制芯片u2的引脚3还与外部设备连接;所述熔断器f1起保护作用,防止烧坏所述控制芯片u2;所述控制芯片u2可对所述副边电路4输出的工作电压进行稳压,稳压后的工作电压再供给所述外部设备。

本申请还提供一种开关电源pcb板,印刷有如上所述的开关电源电路。

综上所述,通过在所述变压器t1的初级线圈的引脚3和所述变压器t1的次级线圈的引脚2增设所述扩流单元,使所述初级线圈的引脚3输出的部分电流可流入所述稳压电路,与所述次级线圈的引脚2流出的电流叠加,在工作电压不变的情况下,增大输出电流,以提高供给所述外部设备的功率,提高整个电路的带载能力;此外,本申请的外围元件少,电路简单,成本低。

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。


技术特征:

1.一种开关电源电路,其特征在于,包括控制芯片u1、降压单元、副边电路、扩流单元和稳压电路,所述控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8与外部电源vpp连接,所述降压单元的输入端与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述降压单元的输出端与所述控制芯片u1的引脚4连接,所述降压单元包括变压器t1的初级线圈,所述副边电路包括变压器t1的次级线圈,所述初级线圈与所述次级线圈互感,所述初级线圈的引脚1与所述控制芯片u1的引脚1和引脚2连接,所述扩流单元设置于所述初级线圈的引脚3与所述次级线圈的引脚2之间,所述副边电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接,所述稳压电路的输出端与外部设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述外部电源vpp和所述控制芯片u1之间设置有滤波单元。

3.根据权利要求1所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述降压单元的输出端与所述控制芯片u1的引脚4之间设置有稳压单元。

4.根据权利要求3所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述降压单元还包括第一二极管d1和第三电容c3,所述第一二极管d1的负极与所述初级线圈的引脚1连接,所述第一二极管d1的正极接地,所述初级线圈的引脚3与所述第三电容c3的一端和所述稳压单元的一端连接,所述第三电容c3的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述副边电路还包括第三二极管d3和第四电容c4,所述次级线圈的引脚2与第三二极管d3的正极连接,所述第三二极管d3的负极与所述第四电容c4的一端连接,所述次级线圈的引脚4和所述第四电容c4的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述扩流单元包括稳压二极管z1和限流电阻r1,所述稳压二极管z1的正极与所述第三二极管d3的负极连接,所述稳压二极管z1的负极与所述限流电阻r1的一端连接,所述限流电阻r1的另一端与所述初级线圈的引脚3连接。

7.根据权利要求6所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述稳压电路包括熔断器f1、控制芯片u2和第五电容c5,所述熔断器f1的一端与所述稳压二极管z1的正极连接,另一端与所述控制芯片u2的引脚1连接,所述控制芯片u2的引脚2接地,所述控制芯片u2的引脚3与所述第五电容c5的一端连接,所述第五电容c5的另一端接地,所述控制芯片u2的引脚3还与外部设备连接。

8.根据权利要求2所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述滤波单元包括第一电容c1,所述第一电容c1的一端与所述外部电源vpp连接,另一端接地。

9.根据权利要求3所述的一种开关电源电路,其特征在于,所述稳压单元包括第二二极管d2,所述第二二极管d2的正极与所述初级线圈的引脚3连接,负极与所述控制芯片u1的引脚4连接。

10.一种开关电源pcb板,其特征在于,所述pcb板上印刷有如权利要求1-9所述的开关电源电路。

技术总结
本实用新型公开了一种开关电源电路及其PCB板,包括控制芯片U1、降压单元、副边电路、扩流单元和稳压电路,所述降压单元包括变压器T1的初级线圈,所述副边电路包括变压器T1的次级线圈,所述初级线圈与所述次级线圈互感,所述扩流单元设置于所述初级线圈的引脚3与所述次级线圈的引脚2之间,所述副边电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接,所述稳压电路的输出端与外部设备连接;在所述初级线圈的引脚3和所述次级线圈的引脚2增设所述扩流单元,使所述初级线圈的引脚3输出的部分电流流入所述稳压电路,与所述次级线圈的引脚2流出的电流叠加,在工作电压不变的情况下,增大输出电流,以提高供给所述外部设备的功率,提高整个电路的带载能力。

技术研发人员:冼茂忠;窦振瑞;韦国权;黄亚萍;杨肖文;杨飞汗;温嘉雯;杜汉杰;刘嘉昌;潘伟成;邓海林;覃科铭
受保护的技术使用者:佛山市爱庭电器有限公司
技术研发日:2020.10.27
技术公布日:2021.06.29

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