新型开关电源论文和设计-王小明

全文摘要

本实用新型提供了一种新型开关电源，包括输入电路、滤波电路、整流电路、变换电路、反馈电路和控制电路；所述输入电路的输入端串联有一可控开关，所述可控开关的控制端与一开关电路的输出端电连接；所述开关电路具有一驱动端，所述开关电路被配置为通过所述驱动端接收并响应于一外部控制信号以驱动所述可控开关通\/断。本实用新型具有灵活度高、性能稳定、损耗低等优点。

主设计要求

1.一种新型开关电源，包括输入电路(100)、滤波电路(200)、整流电路(300)、变换电路(400)、反馈电路(600)和控制电路(500)；其特征是，所述输入电路(100)的输入端串联有一可控开关(800)，所述可控开关(800)的控制端与一开关电路(900)的输出端电连接；所述开关电路(900)具有一驱动端，所述开关电路(900)被配置为通过所述驱动端接收并响应于一外部控制信号以驱动所述可控开关(800)通\/断。

设计方案

2.根据权利要求1所述的新型开关电源，其特征是，所述输入电路(100)包括第一熔断器、第二熔断器、第一压敏电阻、第二压敏电阻；其中，所述第一熔断器、第二熔断器依次电连接，所述第二熔断器的另一端电连接于滤波电路(200)的第一输入端，所述第一压敏电阻的一端电连接于滤波电路(200)的第二输入端，另一端与所述可控开关(800)串联；所述第二压敏电阻的一端电连接于第一熔断器与第二熔断器的连接点，另一端电连接于可控开关(800)相对于第一压敏电阻的另一端。

3.根据权利要求2所述的新型开关电源，其特征是，所述输入电路(100)还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极电连接于滤波电路(200)的第二输入端，阴极电连接于第一熔断器与第二熔断器的连接点。

4.根据权利要求1所述的新型开关电源，其特征是，所述可控开关(800)包括继电器和第二二极管，所述第二二极管与继电器的线圈反并联。

5.根据权利要求4所述的新型开关电源，其特征是，所述开关电路(900)包括NPN三极管、第一电阻、第二电阻、PNP三极管、第三电阻和第四电阻；其中，所述NPN三极管的集电极电连接于所述继电器的线圈串联，发射极接地，基极通过第二电阻与PNP三极管的集电极电连接；所述第一电阻的两端分别电连接于NPN三极管、PNP三极管的集电极；所述PNP三极管的集电极的发射极接地，基极电连接于第三电阻和第四电阻的一端。

6.根据权利要求1所述的新型开关电源，其特征是，还包括降压输出电路(700)，所述降压输出电路(700)包括DC\/DC转换器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电感和第二电容；其中，所述DC\/DC转换器的型号为FR9888；所述DC\/DC转换器的8脚通过第五电阻接地，1脚、3脚电连接于第一电感的一端，5脚通过第六电阻接地、及依次通过第七电阻和第八电阻电连接于第一电感的另一端，2脚电连接于变换电路(400)的输出端，8脚通过第九电阻电连接于变换电路(400)的输出端；第二电容的一端接地，另一端电连接于第一电感。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术，特别地，涉及一种新型开关电源。

背景技术

开关电源是一种利用现代电力电子技术，通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

目前，市面上的娱乐游戏机设备，其内部也采用了上述的开关电源供电。而在研发一些具有特定功能的娱乐游戏机设备时，部分动作功能模块需要单独的开关电源供电，而在运行过程中，设备的主控制器需要通过对相应开关电源实现稳定控制，进而对该动作功能模块进行控制。因此，针对前述的控制需求，需要设计出一款能够受控的开关电源。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种新型开关电源，具有启闭受控功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种新型开关电源，包括输入电路、滤波电路、整流电路、变换电路、反馈电路和控制电路；所述输入电路的输入端串联有一可控开关，所述可控开关的控制端与一开关电路的输出端电连接；所述开关电路具有一驱动端，所述开关电路被配置为通过所述驱动端接收并响应于一外部控制信号以驱动所述可控开关通\/断。

优选地，所述输入电路包括第一熔断器、第二熔断器、第一压敏电阻、第二压敏电阻；其中，所述第一熔断器、第二熔断器依次电连接，所述第二熔断器的另一端电连接于滤波电路的第一输入端，所述第一压敏电阻的一端电连接于滤波电路的第二输入端，另一端与所述可控开关串联；所述第二压敏电阻的一端电连接于第一熔断器与第二熔断器的连接点，另一端电连接于可控开关相对于第一压敏电阻的另一端。

优选地，所述输入电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极电连接于滤波电路的第二输入端，阴极电连接于第一熔断器与第二熔断器的连接点。

优选地，所述可控开关包括继电器和第二二极管，所述第二二极管与继电器的线圈反并联。

优选地，所述开关电路包括NPN三极管、第一电阻、第二电阻、PNP三极管、第三电阻和第四电阻；其中，所述NPN三极管的集电极电连接于所述继电器的线圈串联，发射极接地，基极通过第二电阻与PNP三极管的集电极电连接；所述第一电阻的两端分别电连接于NPN三极管、PNP三极管的集电极；所述PNP三极管的集电极的发射极接地，基极电连接于第三电阻和第四电阻的一端。

优选地，还包括降压输出电路，所述降压输出电路包括DC\/DC转换器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电感和第二电容；其中，所述DC\/DC转换器的型号为FR9888；所述DC\/DC转换器的8脚通过第五电阻接地，1脚、3脚电连接于第一电感的一端，5脚通过第六电阻接地、及依次通过第七电阻和第八电阻电连接于第一电感的另一端，2脚电连接于变换电路的输出端，8脚通过第九电阻电连接于变换电路的输出端；第二电容的一端接地，另一端电连接于第一电感。

本实用新型技术效果主要体现在以下方面：

1、通过设置开关电路实现对开关电源的输入电压的控制，进而能够满足娱乐游戏设备的功能需求；

2、在原有的电源电路基础上，增加了降压输出电路，以提供更加稳定的低直流电压；

3、输入电路采用多重过压、过流保护措施，做到最大程度地杜绝安全隐患。

附图说明

图1为实施例中新型开关电源的模块原理图

图2为实施例中输入电路、可控开关及开关电路的电路图；

图3为实施例中滤波电路的电路图；

图4为实施例中整流电路的电路图；

图5为实施例中变换电路的电路图；

图6为实施例中控制电路的电路图；

图7为实施例中反馈电路的电路图；

图8为实施例中降压输出电路的电路图。

附图标记：100、输入电路；200、滤波电路；300、整流电路；400、变换电路；410、二级整流模块；500、控制电路；600、反馈电路；700、降压输出电路；800、可控开关；900、开关电路。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

参照图1，本实施例提供了一种新型开关电源，包括输入电路100、滤波电路200、整流电路300、变换电路400、反馈电路600、控制电路500和降压输出电路700。其中，输入电路100的输入端串联有一可控开关800，可控开关800的控制端与一开关电路900的输出端电连接；开关电路900具有一驱动端，开关电路900被配置为通过驱动端接收并响应于一外部控制信号以驱动可控开关800通\/断。该外部控制信号由娱乐游戏设备的主控制主板发出，即：当需要控制某个功能模块启动时，则发出使能的外部控制信号，驱动开关电路900工作。

继续参照图2，上述的输入电路100包括第一熔断器F1、第二熔断器F2、第一压敏电阻R1、第一二极管、第二压敏电阻R2；其中，第一熔断器F1、第二熔断器F2依次电连接，第二熔断器F2的另一端电连接于滤波电路200的第一输入端，第一压敏电阻R1的一端电连接于滤波电路200的第二输入端，另一端与可控开关800串联；第二压敏电阻R2的一端电连接于第一熔断器F1与第二熔断器F2的连接点，另一端电连接于可控开关800相对于第一压敏电阻R1的另一端。第一二极管D1的阳极电连接于滤波电路200的第二输入端，阴极电连接于第一熔断器F1与第二熔断器F2的连接点。其中，上述的第一熔断器F1、第二熔断器F2起到过流保护的作用，第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2以及第一二极管D1起到过压保护的使用，从而起到双重保护的效果。

上述的可控开关800包括继电器K1和第二二极管D4，第二二极管D4与继电器K1的线圈反并联。上述的开关电路900包括NPN三极管Q1、第一电阻R19、第二电阻R20、PNP三极管Q2、第三电阻R21和第四电阻R22；其中，NPN三极管Q1的集电极电连接于继电器K1的线圈串联，发射极接地，基极通过第二电阻R20与PNP三极管Q2的集电极电连接；第一电阻R19的两端分别电连接于NPN三极管Q1、PNP三极管Q2的集电极；PNP三极管Q2的集电极的发射极接地，基极电连接于第三电阻R21和第四电阻R22的一端。

因此，当PNP三极管Q2的基极接收到低电平的外部控制信号时导通，使得NPN三极管Q1导通，进而继电器K1的线圈通电，其触点开关吸合，220V交流电压通入到输入电路100中。

参照图3，220V交流电压进入，由电容C1～C4、变压器T1构成的滤波电路200进行处理，滤除掉噪声后，输入至整流电路300；其中，变压器T1作为电感使用。

参照图4，整流电路300由整流桥Dx构成，其将220V交流电处理为300V直流电，并输入至变换电路400。

结合图5至图7：变换电路400由电力变压器T2及后续的二级整流模块410构成，其中，电力变压器T2采用高频变压器，二级整流模块410主要由场效应管Q3和若干电阻、电容构成。控制电路500以OB2269芯片为控制核心，通过反馈电路600采集变换电路400的二次侧输出电压的电参数，以及采集300V电压的电参数，利用PWM脉冲控制NPN三极管Q4的开断状态，使得电力变压器T2的二次侧产生感应电流，并通过二级整流模块410重新变换为直流电（12V）。

由于开关电源的原理为现有技术，上述的电力转换过程属于本领域技术人员熟知的原理，因此，本实施例不再具体赘述。

参照图8，降压输出电路700包括DC\/DC转换器、第五电阻R17、第六电阻R27、第七电阻R28、第八电阻R29、第九电阻R18、第一电感L1和第二电容C15；其中，DC\/DC转换器的型号为FR9888；DC\/DC转换器的8脚通过第五电阻R17接地，1脚、3脚电连接于第一电感L1的一端，5脚通过第六电阻R27接地、及依次通过第七电阻R28和第八电阻R29电连接于第一电感L1的另一端，2脚电连接于变换电路400的输出端，8脚通过第九电阻R18电连接于变换电路400的输出端；第二电容C15的一端接地，另一端电连接于第一电感L1。FR9888通过从1、3脚协作输出脉冲电流，通过第一电感L1、第二电容C15实现整流，输出稳定的5V电压。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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