本實用新型涉及一種開關電源,更具體地說,它涉及一種用于空氣凈化器的電源電路。
背景技術:
空氣凈化器在居家、醫(yī)療、工業(yè)領域均有應用,居家領域以單機類的家用空氣凈化器為市場的主流產品。最主要的功能是去除空氣中的顆粒物,包括過敏原、室內的PM2.5等,同時還可以解決由于裝修或者其他原因導致的室內、地下空間、車內揮發(fā)性有機物空氣污染問題。由于相對封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性和不確定性的特點,因此使用空氣凈化器凈化室內空氣是國際公認的改善室內空氣質量的方法之一。
空氣凈化器的內部控制系統包括單片機、若干不同型號的傳感器(如粉塵傳感器、空氣質量傳感器、溫濕度傳感器、風壓傳感器等)、風機、與市電連接的并為上述器件供電的電源模塊。但是現在的電源模塊輸出的電壓值較為單一,不能夠同時滿足為多種器件供電;且在將市電轉換成器件供電電壓時,市電會干擾器件,使得器件工作不穩(wěn)定。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種用于空氣凈化器的電源電路,能夠提供多種輸出電壓,并提高整個電路的穩(wěn)定性。
為實現上述目的,本實用新型提供了如下技術方案:
一種用于空氣凈化器的電源電路,包括與火線和零線連接的保護電路、與所述保護電路電連接的濾波整流電路、與所述濾波整流電路電連接的控制電路、與所述控制電路電連接的反激電路,還包括:
第一輸出電源電路,連接于所述反激電路的輸出端,輸出第一電壓信號;其中,所述第一輸出電源電路和控制電路之間連接有用于調節(jié)第一電壓信號的反饋調節(jié)電路;
第二輸出電源電路,連接于所述第一輸出電源電路以接收所述第一電壓信號,并輸出第二電壓信號;
第三輸出電源電路,連接于所述第二輸出電源電路以接收所述第二電壓信號,并輸出第三電壓信號;
其中,所述第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號的幅值依次減??;
且所述保護電路、濾波整流電路、控制電路、反激電路均連接于第一接地端;第一輸出電源電路、第二輸出電源電路、第三輸出電源電路均連接于第二接地端;
所述第一接地端和第二接地端之間連接有用于泄放靜電的靜電泄放電路,所述靜電泄放電路包括一泄放電阻,所述泄放電阻的阻值采用10M歐姆。
通過采用上述技術方案,市電從火線和零線中輸入保護電路,保護電路可在突然通電時保護后面的電路不被損壞,再經過濾波整流電路將交流電轉變成直流電,然后通過控制電路和反激電路實現降壓和穩(wěn)壓,并從第一輸出電源電路的輸出端輸出第一電壓信號,第一電壓信號輸入第二輸出電源電路后經其處理輸出第二電壓信號,同樣的,第二電壓信號輸入第三輸出電源電路后經其處理輸出第三電壓信號,供凈化器中不同的器件使用,提高電源的通用性;另外,該電路設置了兩個接地端,可防止兩個地之間的電壓干擾,并在兩個地之間設置了泄放電阻,可防止靜電干擾,從而提高整個電路的穩(wěn)定性。
進一步的,所述控制電路包括:
電源控制芯片;
調節(jié)電路,用于改善輸出紋波的調節(jié)電路,包括兩端分別與電源控制芯片和反激電路連接的第一電阻,所述第一電阻的阻值為60歐姆。
通過采用上述技術方案,第一電阻的設置能夠改善電壓的輸出紋波,提高電源電路輸出電壓的穩(wěn)定性。
進一步的,所述反激電路和第一輸出電源電路連接有輸出濾波電路,所述輸出濾波電路包括第一二極管、第一電阻、第一電容、第一電解電容,所述第一二極管的陽極和第一電阻的一端連接于反激電路的輸出端,第一電阻的另一端連接于第一電容的一端,所述第一電容的另一端連接于第一二極管的陰極和第一電解電容的正極,第一電解電容的負極連接于第二接地端。
通過采用上述技術方案,輸出濾波電路的設置進一步提高了輸出電壓的穩(wěn)定性。
進一步的,所述第一輸出電源電路包括:
輸入濾波電路,包括第一電感、第二電解電容、第二電阻,所述第一電感的一端連接于第一電解電容的正極和第二電阻的一端,另一端連接于第二電解電容的正極,第二電解電容的負極和第二電阻的另一端連接于第二接地端;
第一電壓信號輸出端,連接于所述第二電解電容的正極,并輸出所述第一電壓信號。
通過采用上述技術方案,輸入濾波電路的設置進一步提高了第一電壓信號的穩(wěn)定性。
進一步的,所述第二輸出電源電路包括第一穩(wěn)壓芯片,其輸入端連接于所述第一電壓信號輸出端,接地端連接于第二接地端,輸出端輸出第二電壓信號。
通過采用上述技術方案,第一穩(wěn)壓芯片的設置能夠使整個電路能夠輸出穩(wěn)定的第二電壓信號。
進一步的,所述第三輸出電源電路包括第二穩(wěn)壓芯片,其輸入端連接于所述第一穩(wěn)壓芯片的輸出端,接地端連接于第二接地端,輸出端輸出第三電壓信號。
通過采用上述技術方案,第二穩(wěn)壓芯片的設置能夠使整個電路能夠輸出穩(wěn)定的第三電壓信號。
進一步的,所述反饋調節(jié)電路包括:
分壓電路,其輸入端連接于第一電壓信號輸出端;
三端可調穩(wěn)壓管,其陽極接地,陰極連接于光電耦合器的發(fā)光二極管的陰極,控制極連接于分壓電路的輸出端;
光電耦合器,其發(fā)光二極管的陽極通過第三電阻連接于第一電解電容的正極,陰極連接于三端可調穩(wěn)壓管的陰極;其光電三極管的發(fā)射極連接于第一接地端,集電極連接于電源控制芯片的反饋端。
通過采用上述技術方案,當第一電壓信號升高時,分壓電路輸出的分壓信號也升高,于是三端可調穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值升高,流過光電耦合器中發(fā)光二極管的電流減小,流過光耦中的光電三極管的電流也相應的減小,導致輸入電源控制芯片中的輸入反饋電壓降低,導致芯片的輸出驅動信號占空比變小,于是輸出電壓下降,達到穩(wěn)壓的目的。
進一步的,所述保護電路包括依次串聯的熱敏電阻、壓敏電阻和保險絲,其中,熱敏電阻的另一端連接于零線,保險絲的另一端連接于火線;且所述熱敏電阻采用NTC熱敏電阻。
通過采用上述技術方案,沒通電時,NTC的阻值很高,剛通電時,阻值仍很高,限制了涌流,隨著NTC有電流流過,溫度增加,阻值下降到很低,可以忽略,主要起到了電流保險作用;壓敏電阻在正常情況下呈高阻狀態(tài),超過閾值之后呈短路設置,使火線和零線之間短路,然后燒掉保險絲,以起到保護后面電路的作用,防止高壓引起電路起火,起到了限制電壓超高的作用。
與現有技術相比,本實用新型的優(yōu)點是:
1、通過泄放電阻的設置,能夠將靜電泄放,防止靜電積聚損壞元器件,提高電路的穩(wěn)定性;
2、調節(jié)電路中第一電阻的阻值選取60歐姆,有利于改善輸出紋波,提高電路的穩(wěn)定性;
3、零線上接了NTC熱敏電阻有利于防止開機浪涌以保護后端電路,進一步提高了整個電路的穩(wěn)定性;
4、設置有三級電壓輸出,以提供凈化器內部器件的電壓,提高了整個電路的通用性。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體電路原理圖。
附圖標記:1、保護電路;2、濾波整流電路;3、控制電路;4、反激電路;5、第一輸出電源電路;6、第二輸出電源電路;7、第三輸出電源電路;8、反饋調節(jié)電路;9、靜電泄放電路;10、調節(jié)電路;11、輸出濾波電路;12、輸入濾波電路;13、第一電壓信號輸出端;14、分壓電路。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本實用新型進行詳細描述。
由于空氣凈化器中設置有很多傳感器,比如粉塵傳感器、空氣質量傳感器、溫濕度傳感器、風壓傳感器,當上述傳感器的信號分別采用DSM501、TGS2600、HTU21D、FS7002,則電源電路需要提供5V和3.3V的電壓,于是需要一種多電壓輸出的、穩(wěn)定性和可靠性均很高的電源電路來供拷給空氣凈化器工作。
一種用于空氣凈化器的電源電路,參照圖1,包括與火線和零線連接的保護電路1、與保護電路1電連接的濾波整流電路2、與濾波整流電路2電連接的控制電路3、與控制電路3電連接的反激電路4、與反激電路4電連接的輸出濾波電路11、與輸出濾波電路11電連接的第一輸出電源電路5、與第一輸出電源電路5電連接的第二輸出電源電路6、與第二輸出電源電路6電連接的第三輸出電源電路7,以及連接第一輸出電源電路5和控制電路3的反饋調節(jié)電路8。且保護電路1、濾波整流電路2、控制電路3、反激電路4均連接于第一接地端;第一輸出電源電路5、第二輸出電源電路6、第三輸出電源電路7均連接于第二接地端;并在第一接地端和第二接地端之間連接有用于泄放靜電的靜電泄放電路9,靜電泄放電路9包括一泄放電阻R4,泄放電阻R4的阻值采用10M歐姆,提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。
保護電路1包括依次串聯的NTC熱敏電阻、壓敏電阻和保險絲,其中,熱敏電阻的另一端連接于零線,保險絲的另一端連接于火線,可防止開機浪涌電流損壞后端電路。濾波整流電路2包括與壓敏電阻兩端并聯的用于過濾諧波的電容,以及與該電容兩端連接的全橋整流電路。全橋整流電路的輸出端與控制電路3中的電源控制芯片中的高壓電流源觸發(fā)輸入端連接,控制電路3中還包括用于改善輸出紋波的調節(jié)電路10,該調節(jié)電路10包括與電源控制芯片電壓端連接的第一電阻R39,第一電阻R39的阻值為60歐姆,該阻值的第一電阻R39能夠有效改善輸出紋波。
反激電路4包括變壓器,其中,變壓器的原級繞組一端設置有輔助繞組,輔助繞組的電壓輸出端與第一電阻R39連接,給電源控制芯片提供電壓。輸出濾波電路11包括第一二極管D3、第一電阻R39、第一電容C6、第一電解電容C7,第一二極管D3的陽極和第一電阻R39的一端連接于變壓器副級繞組的第一端,第一電阻R39的另一端連接于第一電容C6的一端,第一電容C6的另一端連接于第一二極管D3的陰極和第一電解電容C7的正極,第一電解電容C7的負極連接于第二接地端,能夠對降壓后的電流進行濾波,以提供一個更加穩(wěn)定的電信號。
第一輸出電源電路5包括輸入濾波電路12,該輸入濾波電路12包括第一電感L1、第二電解電容C8、第二電阻R5,第一電感L1的一端連接于第一電解電容C7的正極和第二電阻R5的一端,另一端連接于第二電解電容C8的正極,第二電解電容C8的負極和第二電阻R5的另一端連接于第二接地端;與第二電解電容C8的正極連接有第一電壓信號輸出端13,并輸出第一電壓信號V1,本實施中,第一電壓信號V1選取12V,為第二輸出電源電路6提供穩(wěn)定的輸入電壓,同時可為其他需要12V電壓的器件供電。另外,第二輸出電源電路6包括第一穩(wěn)壓芯片,該第一穩(wěn)壓芯片采用型號為L7805ABV的穩(wěn)壓芯片,該芯片的輸入端連接于第一輸出電源電路5輸出端,接地端連接于第二接地端,輸出端輸出第二電壓信號V2,本實施中,第一電壓信號V2選取5V,為第三輸出電源電路7提供穩(wěn)定的輸入電壓,同時可為其他需要5V電壓的器件供電。第三輸出電源電路7包括第二穩(wěn)壓芯片,該第二穩(wěn)壓芯片采用型號為LM1117- ADJ的穩(wěn)壓芯片,該輸入端連接于第一穩(wěn)壓芯片的輸出端,接地端連接于第二接地端,輸出端輸出第三電壓信號V3,本實施中,第三電壓信號V3選取3.3V,可為其他需要3.3V電壓的器件供電。
另外,為了提高輸出電壓的穩(wěn)定性,設置了反饋調節(jié)電路8。該反饋調節(jié)電路8包括分壓電路14、三端可調穩(wěn)壓管和光電耦合器,分壓電路14包括依次串聯的電阻R34、電阻R33、電阻R36,電阻R34的另一端連接于第一電壓信號輸出端13,電阻R33和電阻R36的連接點連接于三端可調穩(wěn)壓管的控制端,電阻R36的另一端連接于三端可調穩(wěn)壓管的陰極和光電耦合器中的發(fā)光二極管的陰極,光電耦合器中發(fā)光二極管的陽極通過第三電阻R7連接于第一電解電容C7的正極,光電耦合器中光電三極管的發(fā)射極連接于第一接地端,集電極連接于電源控制芯片的反饋端。當輸出電壓升高時,分壓后輸入三端可調穩(wěn)壓管的參考電壓也升高,三端可調穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值升高,流過光電耦合器中發(fā)光二極管的電流減小,流過光電耦合器中光電三極管的電流也相應的減小,電源控制芯片輸入反饋電壓降低,導致芯片的輸出驅動信號占空比變小,于是輸出電壓下降,達到穩(wěn)壓的目的。
另外,電源控制芯片采用型號為LN5R12C的芯片,該芯片為高性能、電流模式PWM控制器,內置高壓功率管,在寬電壓范圍內提供高達12W的連續(xù)輸出功率。高性價比的雙極型制造工藝生產的控制晶片,結合高壓功率管的一體化封裝最大程度上節(jié)約了產品的整體成本。同時芯片內部在電壓端達到12V時能夠進行內部保護,限制輸出功率防止光電耦合器或回饋電路損壞引起的輸出電壓過高,芯片內部還集成了完善的防超范超載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀況,提高了電源的可靠性。
該電源電路的工作原理:
市電為220V的交流電,輸入保護電路1防止開機浪涌后,經過濾波整流電路2輸出高電壓的直流電,該電壓輸入電源控制芯片中使芯片開始工作,同時反激電路4將高電壓的直流電進行降壓,降壓后的電壓經過輸出濾波電路11后得到低電壓的直流電,并通過反饋調節(jié)電路8對該低電壓的直流電進行調節(jié),使得第一電壓信號V1能夠穩(wěn)定;另外,通過第一穩(wěn)壓芯片和第二穩(wěn)壓芯片分別獲得第二電壓信號V2和第三電壓信號V3,實現了多級輸出電壓的獲得,使得整個電路更加具有通用性;
另外,泄放電阻能夠泄放靜電,防止靜電積聚損壞元器件,調節(jié)電阻有利于改善輸出紋波,提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。