本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種快速啟動(dòng)的電源適配器。
背景技術(shù):
在人們的日常生活中,許多電子設(shè)備都配有電源適配器,電源適配器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電子設(shè)備供電。
目前市場(chǎng)上的電源適配器開(kāi)機(jī)較慢,從接入交流電到電源適配器成功啟動(dòng),至少需要3s時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,有必要提供一種快速啟動(dòng)的電源適配器,能夠能快速啟動(dòng)電源芯片,縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間。
一種快速啟動(dòng)的電源適配器,其包括輸入整流濾波電路、電源管理電路、變壓器電路及輸出穩(wěn)壓濾波電路,所述變壓器電路包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組及輔助繞組;
所述輸入整流濾波電路的輸入端用于接入市電,所述輸入整流濾波電路的第一輸出端連接所述初級(jí)繞組第一端,所述輸入整流濾波電路的第二輸出端用于接地;
所述電源管理電路包括電源芯片U1、芯片供電子電路及開(kāi)關(guān)管Q1,所述芯片供電子電路包括電解電容C2、電解電容C3、二極管D5、二極管D6、電阻R5及第一電阻串R28;所述第一電阻串R28一端用于連接火線,所述第一電阻串R28另一端用于連接零線,所述第一電阻串R28中的一串聯(lián)節(jié)點(diǎn)A分別連接所述電源芯片U1的電源輸入引腳VDD、所述電解電容C3的正極和所述二極管D6的陰極,所述二極管D5與所述二極管D6同向串聯(lián),所述二極管D5的陽(yáng)極通過(guò)所述電阻R5連接所述輔助繞組第一端,所述輔助繞組第二端和所述電解電容C3的負(fù)極分別用于接地,所述電解電容C2的正極連接分別連接所述二極管D6的陽(yáng)極和所述二極管D5的陰極,所述電解電容C2的負(fù)極用于接地;
所述電源芯片U1的輸出引腳GATE連接所述開(kāi)關(guān)管Q1的柵極,所述開(kāi)關(guān)管Q1的漏極連接所述初級(jí)繞組第二端,所述開(kāi)關(guān)管Q1的源極用于接地;
所述次級(jí)繞組第一端連接所述輸出穩(wěn)壓濾波電路的輸入端,所述輸出穩(wěn)壓濾波電路的第一輸出端連接所述電源芯片U1的反饋引腳FB,所述輸出穩(wěn)壓濾波電路的第二輸出端用于連接負(fù)載。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述芯片供電子電路還包括串聯(lián)的電阻R22和電阻R31,所述串聯(lián)的電阻R22和電阻R31一端連接所述電阻R28和所述電阻R28A之間的連接節(jié)點(diǎn),所述串聯(lián)的電阻R22和電阻R31另一端分別連接所述電源芯片U1的電源輸入引腳、所述電解電容C3的正極和所述二極管D6的陰極。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述芯片供電子電路還包括第二電阻串R29,所述第二電阻串R29與所述第一電阻串R28并聯(lián),并且所述第二電阻串R29中的一串聯(lián)節(jié)點(diǎn)B與所述串聯(lián)節(jié)點(diǎn)A相連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述芯片供電子電路還包括電阻R24,所述電阻R24連接在所述二極管D6的陽(yáng)極和所述二極管D5的陰極之間。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述輸出穩(wěn)壓濾波電路包括二極管D2、第一RC電路及穩(wěn)壓子電路,所述穩(wěn)壓子電路包括光耦合器U2、電阻R14、電阻R15、電阻R18、三端可控穩(wěn)壓源U3及第二RC電路,
所述第一RC電路與所述二極管D2并聯(lián),所述二極管D2的陽(yáng)極連接所述次級(jí)繞組第一端,所述二極管D2的陰極通過(guò)所述電阻R18連接所述光耦合器U2的第一輸入端,所述二極管D2的陰極還通過(guò)所述電阻R14連接所述三端可控穩(wěn)壓源U3的第一端,所述三端可控穩(wěn)壓源U3的第二端連接所述光耦合器U2的第二輸入端,所述三端可控穩(wěn)壓源U3的第三端用于接地,所述第二RC電路的兩端分別連接所述三端可控穩(wěn)壓源U3的第一端和第二端;所述光耦合器的輸出端連接所述電源管理芯片U1的反饋引腳。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述輸出穩(wěn)壓濾波電路還包括順序并聯(lián)的電解電容C4、電解電容C5、電阻R21及共模電感LF3;
所述電解電容C4的正極、所述電解電容C5的正極、所述電阻R21的第一端和所述共模電感LF3的第一輸入端分別連接所述二極管D2的陰極,所述電解電容C4的負(fù)極、所述電解電容C5的負(fù)極、所述電阻R21的第二端和所述共模電感LF3的第二輸入端分別用于接地;
所述共模電感LF3的第一輸出端用于連接負(fù)載正極,所述共模電感LF3的第二輸出端用于連接負(fù)載負(fù)極。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述輸出穩(wěn)壓濾波電路還包括串聯(lián)的電阻R30和指示燈LED,所述指示燈LED的正極通過(guò)所述電阻R30連接所述二極管D2的陰極,所述指示燈LED的負(fù)極用于接地。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電源管理電路還包括二極管D3、二極管D4、電容C7、電阻R9、電阻R10、電阻R19及一并聯(lián)電阻陣列;
所述電阻R10與所述二極管D3并聯(lián),所述二極管D3的陰極連接所述電源芯片U1的輸出引腳GATE,所述二極管D3的陽(yáng)極連接所述開(kāi)關(guān)管Q1的柵極,所述二極管D3的陽(yáng)極還順序通過(guò)串聯(lián)的所述電阻R19及所述電阻R9連接所述電源芯片U1的電流檢測(cè)引腳SENSE;
所述電阻R19及所述電阻R9之間的連接節(jié)點(diǎn)連接所述開(kāi)關(guān)管Q1的源極,所述開(kāi)關(guān)管Q1的源極通過(guò)所述并聯(lián)電阻陣列接地;
所述二極管D4的陽(yáng)極連接所述電源芯片U1的定時(shí)引腳RT,所述二極管D4的陰極用于接地;
所述電容C7一端連接所述電源芯片U1的電流檢測(cè)引腳SENSE,所述電容C7另一端用于接地。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電源適配器還包括保險(xiǎn)絲F1,所述輸入整流濾波電路的第一輸入端用于通過(guò)所述保險(xiǎn)絲F1連接火線,所述輸入整流濾波電路的第二輸入端用于連接零線。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電源適配器還包括壓敏電阻VR1,所述壓敏電阻VR1的兩端分別連接所述整流濾波電路的第一輸入端和所述整流濾波電路的第二輸入端。
本實(shí)施例中,當(dāng)接通交流電后,輸入電壓通過(guò)第一電阻串R28中的電阻分壓,對(duì)電容C3進(jìn)行充電,此時(shí)二極管D6反向截止,不對(duì)電容C2充電。當(dāng)電容C3兩端的電壓到達(dá)電源芯片U1的啟動(dòng)電壓時(shí),電源芯片的輸出端開(kāi)始輸出控制信號(hào),使得電源適配器的輸出端有信號(hào)輸出。由于電容C3容量較小,充電時(shí)間快,因此能夠達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。
上述快速啟動(dòng)的電源適配器,能快速啟動(dòng)電源芯片,縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間,而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),具有較強(qiáng)的工業(yè)適用性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實(shí)施例的附圖。
圖1為一實(shí)施例的快速啟動(dòng)的電源適配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一實(shí)施例的快速啟動(dòng)的電源適配器的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的快速啟動(dòng)的電源適配器。例如,本實(shí)用新型一實(shí)施例的快速啟動(dòng)的電源適配器包括:輸入整流濾波電路、電源管理電路、變壓器電路及輸出穩(wěn)壓濾波電路,變壓器電路包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組及輔助繞組;輸入整流濾波電路的輸入端用于接入市電,輸入整流濾波電路的第一輸出端連接初級(jí)繞組第一端,輸入整流濾波電路的第二輸出端用于接地。其中電源管理電路包括電源芯片U1、芯片供電子電路及開(kāi)關(guān)管Q1,芯片供電子電路包括電解電容C2、電解電容C3、二極管D5、二極管D6、電阻R5及第一電阻串R28;第一電阻串R28一端用于連接火線,第一電阻串R28另一端用于連接零線,第一電阻串R28中的一串聯(lián)節(jié)點(diǎn)A分別連接電源芯片U1的電源輸入引腳VDD、電解電容C3的正極和二極管D6的陰極,二極管D5與二極管D6同向串聯(lián),二極管D5的陽(yáng)極通過(guò)電阻R5連接輔助繞組第一端,輔助繞組第二端和電解電容C3的負(fù)極分別用于接地,電解電容C2的正極連接分別連接二極管D6的陽(yáng)極和二極管D5的陰極,電解電容C2的負(fù)極用于接地;電源芯片U1的輸出引腳GATE連接開(kāi)關(guān)管Q1的柵極,開(kāi)關(guān)管Q1的漏極連接初級(jí)繞組第二端,開(kāi)關(guān)管Q1的源極用于接地,例如開(kāi)關(guān)管Q1的源極通過(guò)電阻接地;次級(jí)繞組第一端連接輸出穩(wěn)壓濾波電路的輸入端,輸出穩(wěn)壓濾波電路的第一輸出端連接電源芯片U1的反饋引腳FB,輸出穩(wěn)壓濾波電路的第二輸出端用于連接負(fù)載。
例如,請(qǐng)參閱圖1,一實(shí)施例的快速啟動(dòng)的電源適配器10,包括:輸入整流濾波電路11、電源管理電路12、變壓器電路13及輸出穩(wěn)壓濾波電路14,變壓器電路包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組及輔助繞組;輸入整流濾波電路的輸入端用于接入市電,輸入整流濾波電路的第一輸出端連接初級(jí)繞組第一端,輸入整流濾波電路的第二輸出端用于接地。
如圖1所示,電源管理電路包括電源芯片U1、芯片供電子電路及開(kāi)關(guān)管Q1,芯片供電子電路包括電解電容C2、電解電容C3、二極管D5、二極管D6、電阻R5及第一電阻串R28;第一電阻串R28一端用于連接火線,第一電阻串R28另一端用于連接零線,第一電阻串R28中的一串聯(lián)節(jié)點(diǎn)A分別連接電源芯片U1的電源輸入引腳VDD、電解電容C3的正極和二極管D6的陰極,二極管D5與二極管D6同向串聯(lián),二極管D5的陽(yáng)極通過(guò)電阻R5連接輔助繞組第一端,輔助繞組第二端和電解電容C3的負(fù)極分別用于接地,電解電容C2的正極連接分別連接二極管D6的陽(yáng)極和二極管D5的陰極,電解電容C2的負(fù)極用于接地;電源芯片U1的輸出引腳GATE連接開(kāi)關(guān)管Q1的柵極,開(kāi)關(guān)管Q1的漏極連接初級(jí)繞組第二端,開(kāi)關(guān)管Q1的源極用于接地,例如開(kāi)關(guān)管Q1的源極通過(guò)電阻接地;次級(jí)繞組第一端連接輸出穩(wěn)壓濾波電路的輸入端,輸出穩(wěn)壓濾波電路的第一輸出端連接電源芯片U1的反饋引腳FB,輸出穩(wěn)壓濾波電路的第二輸出端用于連接負(fù)載。
本實(shí)施例中,當(dāng)接通交流電后,輸入電壓通過(guò)第一電阻串R28中的電阻分壓,對(duì)電容C3進(jìn)行充電,此時(shí)二極管D6反向截止,不對(duì)電容C2充電。當(dāng)電容C3兩端的電壓到達(dá)電源芯片U1的啟動(dòng)電壓時(shí),電源芯片的輸出端開(kāi)始輸出控制信號(hào),使得電源適配器的輸出端有信號(hào)輸出。其中,電源適配器的啟動(dòng)時(shí)間由電阻串R28和電容C3決定。由于電容C3容量較小,充電時(shí)間快,因此能夠達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。經(jīng)過(guò)測(cè)試,上述電源適配器的啟動(dòng)時(shí)間可在1S以內(nèi)。
上述快速啟動(dòng)的電源適配器,能快速啟動(dòng)電源芯片,縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間,而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),具有較強(qiáng)的工業(yè)適用性。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,電源管理電路還包括二極管D3、二極管D4、電容C7、電阻R9、電阻R10、電阻R19及一并聯(lián)電阻陣列,電阻R10與二極管D3并聯(lián),二極管D3的陰極連接電源芯片U1的輸出引腳GATE,二極管D3的陽(yáng)極連接開(kāi)關(guān)管Q1的柵極,二極管D3的陽(yáng)極還順序通過(guò)串聯(lián)的電阻R19及電阻R9連接電源芯片U1的電流檢測(cè)引腳SENSE;電阻R19及電阻R9之間的連接節(jié)點(diǎn)連接開(kāi)關(guān)管Q1的源極,開(kāi)關(guān)管Q1的源極通過(guò)并聯(lián)電阻陣列接地;二極管D4的陽(yáng)極連接電源芯片U1的定時(shí)引腳RT,二極管D4的陰極用于接地;電容C7一端連接電源芯片U1的電流檢測(cè)引腳SENSE,電容C7另一端用于接地。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,芯片供電子電路還包括串聯(lián)的電阻R22和電阻R31,串聯(lián)的電阻R22和電阻R31一端連接電阻R28和電阻R28A之間的連接節(jié)點(diǎn),串聯(lián)的電阻R22和電阻R31另一端分別連接電源芯片U1的電源輸入引腳、電解電容C3的正極和二極管D6的陰極。
作為一種實(shí)施方式,為了方便電路板的布局設(shè)計(jì),串聯(lián)的電阻R22和電阻R31另一端通過(guò)一0歐電阻J10連接電解電容C3的正極,該0歐電阻J10相當(dāng)于跳線。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,芯片供電子電路還包括第二電阻串R29,第二電阻串R29與第一電阻串R28并聯(lián),并且第二電阻串R29中的一串聯(lián)節(jié)點(diǎn)B與串聯(lián)節(jié)點(diǎn)A相連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,芯片供電子電路還包括電阻R24,電阻R24連接在二極管D6的陽(yáng)極和二極管D5的陰極之間。例如,電阻R24的一端連接二極管D5的陰極,電阻R24的另一端分別連接二極管D6的陽(yáng)極和電解電容C2的正極。
在一個(gè)實(shí)施例中,變壓器電路還包括一并聯(lián)電阻陣列、第三RC電路及二極管D1,其中二極管D1的陰極通過(guò)該第三RC電路連接初級(jí)繞組第一端,二極管D1的陽(yáng)極連接初級(jí)繞組第二端。該并聯(lián)電阻陣列與第三RC電路并聯(lián)。
例如,如圖2所示,該并聯(lián)電阻陣列包括順序并聯(lián)的電阻R6至電阻R8,電阻R6至電阻R8相同設(shè)置。又如,第三RC電路包括電容C6和電阻R11。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,輸出穩(wěn)壓濾波電路包括二極管D2、第一RC電路及穩(wěn)壓子電路,穩(wěn)壓子電路包括光耦合器U2、電阻R14、電阻R15、電阻R18、三端可控穩(wěn)壓源U3及第二RC電路,第一RC電路與二極管D2并聯(lián),二極管D2的陽(yáng)極連接次級(jí)繞組第一端,二極管D2的陰極通過(guò)電阻R18連接光耦合器U2的第一輸入端,二極管D2的陰極還通過(guò)電阻R14連接三端可控穩(wěn)壓源U3的第一端,三端可控穩(wěn)壓源U3的第二端連接光耦合器U2的第二輸入端,三端可控穩(wěn)壓源U3的第三端用于接地,第二RC電路的兩端分別連接三端可控穩(wěn)壓源U3的第一端和第二端;光耦合器U2的輸出端連接電源管理芯片U1的反饋引腳(FB引腳)。
其中,穩(wěn)壓源U3的第一端為參考電壓輸出端,用于輸出穩(wěn)定的參考電壓并檢測(cè)電源適配器的輸出電壓經(jīng)電阻R14和電阻R15分壓后的電壓值,當(dāng)檢測(cè)到的分壓電壓大于參考電壓時(shí),穩(wěn)壓源U3的第二端和第三端通路,光電耦合器U2的輸出端導(dǎo)通,使得電源芯片U1的反饋引腳(FB引腳)接地,此時(shí)電源芯片U1的輸出引腳(GATE引腳)停止輸出,從而保證電源適配器的輸出電壓穩(wěn)定。其中,穩(wěn)壓源U3的參考電壓為2.5V。穩(wěn)壓源U3為三端可控穩(wěn)壓源,例如為T(mén)L431穩(wěn)壓源。
在一個(gè)實(shí)施例中,為了進(jìn)一步濾除輸出電壓中的噪聲,如圖2所示,輸出穩(wěn)壓濾波電路還包括順序并聯(lián)的電解電容C4、電解電容C5、電阻R21及共模電感LF3;電解電容C4的正極、電解電容C5的正極、電阻R21的第一端和共模電感LF3的第一輸入端分別連接二極管D2的陰極,電解電容C4的負(fù)極、電解電容C5的負(fù)極、電阻R21的第二端和共模電感LF3的第二輸入端分別用于接地;共模電感LF3的第一輸出端用于連接負(fù)載正極,共模電感LF3的第二輸出端用于連接負(fù)載負(fù)極。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,輸出穩(wěn)壓濾波電路還包括串聯(lián)的電阻R30和指示燈LED,指示燈LED的正極通過(guò)電阻R30連接二極管D2的陰極,指示燈LED的負(fù)極用于接地。這樣,當(dāng)上述電源適配器啟動(dòng)后,指示燈LED1發(fā)光,能夠提示用戶已成功接通電源。其中,指示燈LED1可選用預(yù)設(shè)顏色的LED光源,例如,指示燈LED1選用紅光LED。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,為了提升電源適配器的安全性,該電源適配器還包括保險(xiǎn)絲F1,輸入整流濾波電路的第一輸入端用于通過(guò)保險(xiǎn)絲F1連接火線,輸入整流濾波電路的第二輸入端用于連接零線。這樣,若電源適配器的輸入側(cè)發(fā)生短路或其他異常,使得電源適配器輸入側(cè)溫度過(guò)高時(shí),熔斷器F1熔斷,使得整個(gè)電源適配器斷電,以避免出現(xiàn)安全事故。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,該電源適配器還包括壓敏電阻VR1,壓敏電阻VR1的兩端分別連接整流濾波電路的第一輸入端和整流濾波電路的第二輸入端。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,輸入整流濾波電路包括順序并聯(lián)的電容CX1、共模電感LF2及整流橋BD1。其中電容CX1用于濾除差模干擾,共模電感LF2用于濾除共模干擾,整流橋BD1用于整流,將交流電整流為直流電。
例如,為了對(duì)整流后的電壓進(jìn)行濾波,輸入整流濾波電路還包括與整流橋BD1的輸出端并聯(lián)的電解電容C2。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,為了緩沖電源適配器啟動(dòng)瞬間的沖擊電流,上述電源適配器還包括熱敏電阻NTC1,熱敏電阻NTC1連接在火線和輸入整流濾波電路的第一輸入端之間。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。
以上實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
以上實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。