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双路输出开关电源

阅读:184发布:2020-05-08

专利汇可以提供双路输出开关电源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种双路输出 开关 电源,涉及 开关电源 技术领域,该开关电源包括:输入整流 电路 、 变压器 、电源管理电路、第一输出整流电路和第二输出整流电路。输入整流电路与交流电源连接,所述输入整流电路用于输出直流 电压 ;变压器包括初级线圈绕组和次级线圈绕组,所述初级线圈绕组包括第一输入绕组和第二输入绕组,所述次级线圈绕组包括独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,所述第一输入绕组与所述输入整流电路连接;电源管理电路用于提供高频脉冲开关以使所述初级线圈绕组两端产生高频脉冲直流电压;第一输出整流电路用于输出第一路 电源电压 ;第二输出整流电路用于输出第二路电源电压。本实用新型能够输出相互独立隔离的两路直流电压。,下面是双路输出开关电源专利的具体信息内容。

1.一种双路输出开关电源,其特征在于,包括:
输入整流电路,其与交流电源连接,所述输入整流电路用于输出直流电压
变压器,其包括初级线圈绕组和次级线圈绕组,所述初级线圈绕组包括第一输入绕组和第二输入绕组,所述次级线圈绕组包括独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,所述第一输入绕组与所述输入整流电路连接;
电源管理电路,其与所述第一输入绕组和所述第一输入绕组连接,所述电源管理电路用于提供高频脉冲开关以使所述初级线圈绕组两端产生高频脉冲直流电压;
第一输出整流电路,其与所述第一输出绕组连接,所述第一输出整流电路用于输出第一路电源电压
第二输出整流电路,其与所述第二输出绕组连接,所述第二输出整流电路用于输出第二路电源电压。
2.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于,还包括:
吸收电路,其与所述第一输入绕组并联,所述吸收电路包括电阻R4、电阻R5、电容C1和二极管D1;
所述二极管D1的正极与所述第一输入绕组的第一端连接;
所述电阻R4、电阻R5和电容C1的两端分别与所述二极管D1的负极和第一输入绕组的第二端连接。
3.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述输入整流电路包括全桥整流器DB1和电容C3;
所述全桥整流器DB1的交流输入第一端和交流输入第二端分别与交流电源的火线和零线连接;
所述全桥整流器DB1的负极输出端与电容C3的负极连接并接地;
所述全桥整流器DB1的正极输出端与电容C3的正极均与所述第一输入绕组的第一端连接。
4.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述电源管理电路包括电源管理芯片IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4和二极管D4;
所述二极管D4的正极与所述第二输入绕组的第一端连接,所述第一输入绕组第二端接地。
5.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述第一输出整流电路包括相连的第一整流滤波电路和第一稳压滤波电路。
6.如权利要求5所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述第一整流滤波电路包括二极管D3、电容C6和电阻R6;所述二极管D3的正极与所述第一输出绕组的第一端连接;所述二极管D3的负极与电容C6的正极和电阻R6的一端连接;
所述电容C6的负极和电阻R6的另一端与所述第一输出绕组的第二端连接并接地;
所述第一稳压滤波电路包括电源管理芯片IC2、电容C5和电容C2;所述电源管理芯片IC2的输入端Vin与所述二极管D3的负极连接;所述电容C5和电容C2的一端均与电源管理芯片IC2的输出端Vout连接,另一端均与所述第一输出绕组的第二端连接并接地。
7.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述第二输出整流电路包括相连的第二整流滤波电路和第二稳压滤波电路。
8.如权利要求7所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述第二整流滤波电路包括二极管D2、电容C11和电阻R11;所述二极管D2的正极与所述第二输出绕组的第一端连接,所述二极管D2的负极与电容C11的正极和电阻R11的一端连接;所述电容C11的负极和电阻R11的另一端与所述第二输出绕组的第二端连接并接地;
所述第二稳压滤波电路包括电源管理芯片IC3、电容C7、电容C8、电容C9和电容C10;所述电源管理芯片IC3的输入端Vin与所述二极管D2的负极连接;所述电容C7、电容C8、电容C9和电容C10的一端均与所述电源管理芯片IC3的输出端Vout连接,另一端均与所述第二输出绕组的第二端连接并接地。
9.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间并联设有压敏电阻ZR。
10.如权利要求1所述的双路输出开关电源,其特征在于:
所述输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间设有复合型热敏电阻RTH。

说明书全文

双路输出开关电源

技术领域

[0001] 本实用新型涉及开关电源技术领域,具体涉及一种双路输出开关电源。

背景技术

[0002] 物联网(IoT,Internet of Things)是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信。基于LoRaWAN技术的物联网方案适合区域性的自主构建网络,借助于LoRaWAN的长距离传输能,只需要部署少量LoRaWAN网关便能实现大范围的网络覆盖,完全能适应于数据碎片化严重的应用场景使用,实现“万物互联”。
[0003] 基于LoRaWAN的数据采集器的硬件电路中集成了RS485总线电路和LoRaWAN通讯电路。现有技术中基于LoRaWAN的数据采集器的开关电源一般只有一路输出电压,若同时给RS485总线电路和LoRaWAN通讯电路供电,两者之间容易产生电平信号的干扰,影响数据采集器RS485总线的正常通信。实用新型内容
[0004] 针对现有技术中存在的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种双路输出开关电源,其能够解决现有数据采集器中RS485总线通信容易被电平信号干扰的问题。
[0005] 为达到以上目的,本实用新型采取的技术方案是:一种双路输出开关电源,包括:
[0006] 输入整流电路,其与交流电源连接,所述输入整流电路用于输出直流电压;
[0007] 变压器,其包括初级线圈绕组和次级线圈绕组,所述初级线圈绕组包括第一输入绕组和第二输入绕组,所述次级线圈绕组包括独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,所述第一输入绕组与所述输入整流电路连接;
[0008] 电源管理电路,其与所述第一输入绕组和所述第一输入绕组连接,所述电源管理电路用于提供高频脉冲开关以使所述初级线圈绕组两端产生高频脉冲直流电压;
[0009] 第一输出整流电路,其与所述第一输出绕组连接,所述第一输出整流电路用于输出第一路电源电压
[0010] 第二输出整流电路,其与所述第二输出绕组连接,所述第二输出整流电路用于输出第二路电源电压。
[0011] 在上述技术方案的基础上,所述双路输出开关电源还包括:
[0012] 吸收电路,其与所述第一输入绕组并联,所述吸收电路包括电阻R4、电阻R5、电容C1和二极管D1;
[0013] 所述二极管D1的正极与所述第一输入绕组的第一端连接;
[0014] 所述电阻R4、电阻R5和电容C1的两端分别与所述二极管D1的负极和第一输入绕组的第二端连接。
[0015] 在上述技术方案的基础上,所述输入整流电路包括全桥整流器DB1和电容C3;
[0016] 所述全桥整流器DB1的交流输入第一端和交流输入第二端分别与交流电源的火线和零线连接;
[0017] 所述全桥整流器DB1的负极输出端与电容C3的负极连接并接地;
[0018] 所述全桥整流器DB1的正极输出端与电容C3的正极均与所述第一输入绕组的第一端连接。
[0019] 在上述技术方案的基础上,所述电源管理电路包括电源管理芯片IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4和二极管D4;
[0020] 所述二极管D4的正极与所述第二输入绕组的第一端连接,所述第一输入绕组第二端接地。
[0021] 在上述技术方案的基础上,所述第一输出整流电路包括相连的第一整流滤波电路和第一稳压滤波电路。
[0022] 在上述技术方案的基础上,所述第一整流滤波电路包括二极管D3、电容C6和电阻R6;所述二极管D3的正极与所述第一输出绕组的第一端连接;所述二极管D3的负极与电容C6的正极和电阻R6的一端连接;所述电容C6的负极和电阻R6的另一端与所述第一输出绕组的第二端连接并接地;
[0023] 所述第一稳压滤波电路包括电源管理芯片IC2、电容C5和电容C2;所述电源管理芯片IC2的输入端Vin与所述二极管D3的负极连接;所述电容C5和电容C2的一端均与电源管理芯片IC2的输出端Vout连接,另一端均与所述第一输出绕组的第二端连接并接地。
[0024] 在上述技术方案的基础上,所述第二输出整流电路包括相连的第二整流滤波电路和第二稳压滤波电路。
[0025] 在上述技术方案的基础上,所述第二整流滤波电路包括二极管D2、电容C11和电阻R11;所述二极管D2的正极与所述第二输出绕组的第一端连接,所述二极管D2的负极与电容C11的正极和电阻R11的一端连接;所述电容C11的负极和电阻R11的另一端与所述第二输出绕组的第二端连接并接地;
[0026] 所述第二稳压滤波电路包括电源管理芯片IC3、电容C7、电容C8、电容C9和电容C10;所述电源管理芯片IC3的输入端Vin与所述二极管D2的负极连接;所述电容C7、电容C8、电容C9和电容C10的一端均与所述电源管理芯片IC3的输出端Vout连接,另一端均与所述第二输出绕组的第二端连接并接地。
[0027] 在上述技术方案的基础上,所述输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间并联设有压敏电阻ZR。
[0028] 在上述技术方案的基础上,所述输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间设有复合型热敏电阻RTH。
[0029] 与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型中的双路输出开关电源,变压器设置独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,第一输出绕组和第二输出绕组感应第一输入绕组两端的脉冲电压,产生两路直流电压,分别通过第一输出整流电路和第二输出整流电路输出,两路直流电压输出时相互独立隔离,互不干扰,不影响数据采集器的RS485总线正常通信。附图说明
[0030] 图1为本实用新型实施例中双路输出开关电源的示意图;
[0031] 图2为本实用新型实施例中双路输出开关电源的另一个示意图。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
[0033] 参见图1所示,本实用新型实施例提供一种双路输出开关电源,用于基于LoRaWAN的数据采集器,包括:输入整流电路、变压器、电源管理电路、第一输出整流电路和第二输出整流电路。
[0034] 输入整流电路与交流电源连接,输入整流电路输出直流电压。初级线圈绕组和次级线圈绕组,初级线圈绕组包括第一输入绕组和第二输入绕组,第一输入绕组一般称为主绕组,第二输入绕组一般称为辅助绕组,次级线圈绕组包括独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,第一输入绕组与输入整流电路连接。电源管理电路和第一输入绕组连接,电源管理电路用于提供高频脉冲开关以使初级线圈绕组两端产生高频脉冲电压,具体地,通过辅助绕组采集变压器运行时的反馈信号调整开关控制的频率或占空比,使第一输入绕组产生符合需求的高频脉冲电压。第一输出整流电路与第一输出绕组连接,第一输出整流电路输出第一路电源电压,用于给RS485总线电路供电。第二输出整流电路与第二输出绕组连接,第二输出整流电路输出第二路电源电压,用于给LoRaWAN通讯电路供电。
[0035] 与现有技术相比,本实用新型实施例中的双路输出开关电源,变压器设置独立且隔离的第一输出绕组和第二输出绕组,第一输出绕组和第二输出绕组感应第一输入绕组两端的脉冲电压,产生两路电压,分别通过第一输出整流电路和第二输出整流电路直流输出,两路直流电压输出时相互独立隔离,互不干扰,不影响数据采集器的RS485总线正常通信。
[0036] 作为优选的实施方式,参见图2所示,本实用新型实施例的双路输出开关电源还包括吸收电路,其与第一输入绕组并联,吸收电路包括电阻R4、电阻R5、电容C1和二极管D1,二极管D1的正极与第一输入绕组的第一端(1#端)连接,电阻R4、电阻R5和电容C1的两端分别与二极管D1的负极和第一输入绕组的第二端(2#端)连接。吸收电路能对电源管理电路工作过程中产出的过电压、过电流和开关噪声进行合适的吸收,以提高电源输出的整体效果。
[0037] 作为优选的实施方式,参见图2所示,本实用新型实施例的输入整流电路包括全桥整流器DB1和电容C3。全桥整流器DB1的交流输入第一端和交流输入第二端分别与交流电源的火线和零线连接,全桥整流器DB1的负极输出端与电容C3的负极连接并接输入整流电路地,全桥整流器DB1的正极输出端与电容C3的正极均与第一输入绕组的的第一端(1#端)连接。输入整流电路采用全桥整流器为变压器提供平滑稳定的直流电压。
[0038] 作为优选的实施方式,参见图2所示,本实用新型实施例的电源管理电路包括电源管理芯片IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4和二极管D4,二极管D4的正极与第二输入绕组的第一端(4#端)连接,第二输入绕组的第二端(3#端)接地。本实用新型实施例中的电源管理芯片IC1为PN8368,是一款高性能的原边反馈控制器。通过电阻R1检测辅助绕组的电流,实现逐周期电流检测功能。通过调整电源管理芯片IC1的开关振荡频率,提供高频脉冲开关以使初级线圈绕组两端产生高精度的高频脉冲电压。
[0039] 作为优选的实施方式,参见图2所示,第一输出整流电路包括相连的第一整流滤波电路和第一稳压滤波电路。
[0040] 第一整流滤波电路包括二极管D3、电容C6和电阻R6;二极管D3的正极与第一输出绕组的第一端(5#端)连接;二极管D3的负极与电容C6的正极和电阻R6的一端连接;电容C6的负极和电阻R6的另一端与第一输出绕组的第二端(6#端)连接并接地;
[0041] 第一稳压滤波电路包括电源管理芯片IC2、电容C5和电容C2;电源管理芯片IC2的输入端Vin与二极管D3的负极连接;电容C5和电容C2的一端均与电源管理芯片IC2的输出端Vout连接,另一端均与第一输出绕组的第二端(6#端)连接并接地。
[0042] 通过第一整流滤波和第一稳压滤波输出稳定的直流电压给RS485通讯电路供电。
[0043] 作为优选的实施方式,参见图2所示,第二输出整流电路包括相连的第二整流滤波电路和第二稳压滤波电路。
[0044] 第二整流滤波电路包括二极管D2、电容C11和电阻R11;二极管D2的正极与第二输出绕组的第一端(7#端)连接,二极管D2的负极与电容C11的正极和电阻R11的一端连接;电容C11的负极和电阻R11的另一端与第二输出绕组的第二端(8#端)连接并接地;
[0045] 第二稳压滤波电路包括电源管理芯片IC3、电容C7、电容C8、电容C9和电容C10;电源管理芯片IC3的输入端Vin与二极管D2的负极连接;电容C7、电容C8、电容C9和电容C10的一端均与电源管理芯片IC3的输出端Vout连接,另一端均与第二输出绕组的第二端(8#端)连接并接地。优选地,第一输出整流电路和第二输出整流电路的接地也相互独立。
[0046] 通过第二整流滤波和第二稳压滤波输出稳定的直流电压给LoRaWAN通讯电路供电。
[0047] 作为优选的实施方式,参见图2所示,输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间并联设有压敏电阻ZR。压敏电阻ZR利用其非线性特性,可用作过压保护、吸收雷电感应脉冲和瞬态操作浪涌电压,保护后级电路中的元器件。
[0048] 作为优选的实施方式,参见图2所示,输入整流电路与交流电源连接的火线和零线之间设有复合型热敏电阻RTH。复合型热敏电阻RTH是由一颗热敏电阻和一颗压敏电阻器封装在一起的对电流、电压和温度三重敏感三端器件。当线路短时间(0-1s)异常过压时,复合型热敏电阻的压敏电阻会立刻响应,吸收瞬态过电压降低过电压对后级电路的影响。当异常过压持续时间较长时,流过压敏电阻的电流和压敏响应过程中产生的温度使热敏电阻阻值上升,承担绝大部分分压,达到保护后级电路的目的。
[0049] 本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。
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