技术领域
[0001] 本实用新型涉及
开关电源领域，尤其涉及一种开关电源电路及家用电器。
背景技术
[0002] 图1是
现有技术中家用电器中开关电源的输入回路一
实施例的结构示意图，参照图1，该家用电器的开关电源的输入电路包括用于输入交流电源的交流电源输入端101、
整流桥电路102、输入
电解电容E及用于在所述开关电源电路上电时抑制所述输入电解电容E所产生的浪涌
电流的限流
电阻R。具体地，所述交流电源输入端101分别与所述整流桥电路102的第一交流输入端A1和第二交流输入端B1连接，所述整流桥电路102的直流输出端的正极“+”与所述限流电阻R的第一端连接，所述限流电阻R的第二端与所述输入电解电容E的正极连接，所述输入电解电容E的正极还与所述开关电源的后续电路(图未示)连接，所述输入电解电容E的负极及所述整流桥电路102的直流输出端的负极“-”均接地。所述整流桥电路
102包括第一
二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4。其中，所述第一二极管D1的
阳极与所述第二二极管D2的
阴极连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第三二极管D3的阴极连接，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第四二极管D4的阳极与所述第二二极管D2的阳极连接；所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极的连接
节点为所述整流桥电路102的第一交流输入端A1，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极的连接节点为所述整流桥电路102的第二交流输入端B1，所述第一二极管D1的阴极与所述第三二极管D3的阴极的连接节点为所述整流桥电路102的直流输出端的正极“+”，所述第二二极管D2的阳极与所述第四二极管D4的阳极的连接节点为所述整流桥电路102的直流输出端的负极“-”。
[0003] 如图1所示，在设计家用电器的开关电源时，为了抑制所述整流桥电路 102后面的所述输入电解电容E在开关电源上电时所引起的
浪涌电流，通常都会在输入回路中串入一颗十几到几十欧姆的所述限流电阻R(所述限流电阻R 的阻值通常为10欧姆-39欧姆)，但该限流电阻R在开关电源正常工作时也会引入相应的电路损耗，从而降低了开关电源的效率(效率降低约2％-3％左右)。虽然目前各国并没有对家用电器中开关电源的效率做明确的硬性规定，但牺牲开关电源效率的做法显然不符合现代提倡家用电器高能效低功耗的理念。
[0004] 例如，假设家用电器中开关电源的输出功率为Po，效率为η，开关电源所输入的市电交流
电压为Vac，该市电交流电压Vac经整流后的平均电压为： Vac*1.414*0.9，则该开关电源的平均输入电流Iavg为：
[0005]
[0006] 又因所述整流桥电路102后直接接所述输入电解电容E(几十瓦的家用电器中的开关电源一般没有功率因数校正电路)，因此该电源电路的输入电流近似一个只有约20％的时间导通的三
角波，该三角波的峰值电流Ipeak为：
[0007]
[0008] 由此可以计算出该三角波的有效值即为该开关电源输入的有效电流Irms为：
[0009]
[0010] 那么在输入回路上
串联一颗所述限流电阻R后，则该开关电源电路正常工作时在所述限流电阻R上的功率损耗PR为：
[0011]
[0012] 具体地，假设一个开关电源的输出功率为10W，效率为80％，限流电阻 R的阻值为22欧姆，输入的市电交流电压Vac为220V，则由上式(1-1)可得该开关电源的平均输入电流Iavg约为44.6mA，由上式(1-3)可得该开关电源输入的有效电流Irms约为0.116A，由上式(1-
4)可得当该开关电源正常工作时在限流电阻R上的功率损耗PR约为0.3W，而这0.3W的功率损耗相当于损失了该开关电源约3％的效率。
实用新型内容
[0013] 本实用新型的主要目的在于提供一种开关电源电路，旨在节省所述开关电源电路中限流电阻所产生的损耗。
[0014] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种开关电源电路，用于家用电器，所述开关电源电路包括交流电源输入端、整流桥电路、输入电解电容、用于在所述开关电源电路上电时抑制所述输入电解电容所产生的浪涌电流的限流电阻、以及用于在所述开关电源电路正常工作时节省所述限流电阻所产生的损耗的开关控制电路；其中：
[0015] 所述交流电源输入端分别与所述整流桥电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接，所述整流桥电路的直流输出端的正极与所述输入电解电容的正极连接，所述输入电解电容的负极与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端及所述整流桥电路的直流输出端的负极均接地，所述开关控制电路与所述限流电阻并联。
[0016] 优选地，所述开关控制电路包括NMOS管、第一电阻、第二电阻及控制电压输入端；其中：
[0017] 所述NMOS管的漏极与所述限流电阻的第一端连接，所述NMOS管的源极与所述限流电阻的第二端连接，所述NMOS管的栅极分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述控制电压输入端连接。
[0018] 优选地，所述第一电阻的阻值及所述第二电阻的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆。
[0019] 优选地，所述开关控制电路包括NMOS管、第一电阻、第二电阻、控制电压输入端及第一电容；其中：
[0020] 所述NMOS管的漏极与所述限流电阻的第一端连接，所述NMOS管的源极与所述限流电阻的第二端连接，所述NMOS管的栅极分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述控制电压输入端连接，所述第一电容与所述第一电阻并联。
[0021] 优选地，所述第一电阻的阻值及所述第二电阻的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆，所述第一电容的电容量大于0uF且小于或等于 10uF。
[0022] 优选地，所述开关控制电路包括继电器、第一电阻、第二电阻、控制电压输入端及第一电容；其中：
[0023] 所述继电器的开关的第一触点与所述限流电阻的第一端连接，所述继电器的开关的第二触点与所述限流电阻的第二端连接，所述继电器的线圈的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述继电器的线圈的第二端及所述第一电阻的第二端均接地，所述第二电阻的第二端与所述控制电压输入端连接，所述第一电容与所述第一电阻并联。
[0024] 优选地，所述第一电阻的阻值及所述第二电阻的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆，所述第一电容的电容量大于0uF且小于或等于 10uF。
[0025] 优选地，所述整流桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；其中：
[0026] 所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接；
[0027] 所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极的连接节点为所述整流桥电路的第一交流输入端，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极的连接节点为所述整流桥电路的第二交流输入端，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极的连接节点为所述整流桥电路的直流输出端的正极，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极的连接节点为所述整流桥电路的直流输出端的负极。
[0028] 优选地，所述限流电阻的阻值大于或等于10欧姆且小于或等于39欧姆。
[0029] 此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种家用电器，所述家用电器包括如上所述的开关电源电路。
[0030] 本实用新型提供一种开关电源电路，该开关电源电路用于家用电器，该开关电源电路包括交流电源输入端、整流桥电路、输入电解电容、用于在所述开关电源电路上电时抑制所述输入电解电容所产生的浪涌电流的限流电阻、以及用于在所述开关电源电路正常工作时节省所述限流电阻所产生的损耗的开关控制电路；所述交流电源输入端分别与所述整流桥电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接，所述整流桥电路的直流输出端的正极与所述输入电解电容的正极连接，所述输入电解电容的负极与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端及所述整流桥电路的直流输出端的负极均接地，所述开关控制电路与所述限流电阻并联。本实用新型开关电源电路由于设置有所述开关控制电路，而所述开关控制电路能够在开关电源电路正常工作时节省所述限流电阻所产生的损耗，从而提高了开关电源的效率；并且，本实用新型还具有成本低、结构简单及易实现的优点。
附图说明
[0031] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0032] 图1是现有技术中家用电器中开关电源的输入回路一实施例的结构示意图；
[0033] 图2为本实用新型开关电源电路第一实施例的结构示意图；
[0034] 图3为本实用新型开关电源电路第二实施例的结构示意图；
[0035] 图4为本实用新型开关电源电路第三实施例的结构示意图。
[0036] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0037] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0038] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039] 需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为
基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0040] 本实用新型提供一种开关电源电路，图2为本实用新型开关电源电路第一实施例的结构示意图，参照图2，本实施例中，该开关电源电路包括交流电源输入端201、整流桥电路202、输入电解电容E20、用于在本实施例开关电源电路上电时抑制所述输入电解电容E20所产生的浪涌电流的限流电阻R20、以及用于在本实施例开关电源电路正常工作时节省所述限流电阻R20所产生的损耗的开关控制电路203。
[0041] 本实施例中，所述交流电源输入端201分别与所述整流桥电路202的第一交流输入端A2和第二交流输入端B2连接，所述整流桥电路202的直流输出端的正极“+”与所述输入电解电容E20的正极连接，所述输入电解电容E20 的负极与所述限流电阻R20的第一端连接，所述限流电阻R20的第二端及所述整流桥电路202的直流输出端的负极“-”均接地，所述开关控制电路203与所述限流电阻R20并联。
[0042] 具体地，本实施例中，所述开关控制电路203包括NMOS管Q21、第一电阻R21、第二电阻R22及控制电压输入端VC21。具体地，所述NMOS管 Q21的漏极与所述限流电阻R20的第一端连接，所述NMOS管Q21的源极与所述限流电阻R20的第二端连接，所述NMOS管Q21的栅极分别与所述第一电阻R21的第一端及所述第二电阻R22的第一端连接，所述第一电阻R21的第二端接地，所述第二电阻R22的第二端与所述控制电压输入端VC21连接。
[0043] 可以理解的是，所述第一电阻R21的阻值、所述第二电阻R22的阻值及所述限流电阻R20的阻值均可以根据实际情况进行设定。本实施例中，所述第一电阻R21的阻值及所述第二电阻R22的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆，所述限流电阻R20的阻值大于或等于10欧姆且小于或等于39欧姆。
[0044] 本实施例中，所述整流桥电路202包括第一二极管D21、第二二极管D22、第三二极管D23及第四二极管D24。其中，所述第一二极管D21的阳极与所述第二二极管D22的阴极连接，所述第一二极管D21的阴极与所述第三二极 D23管的阴极连接，所述第三二极管D23的阳极与所述第四二极管D24的阴极连接，所述第四二极管D24的阳极与所述第二二极管D22的阳极连接；所述第一二极管D21的阳极与所述第二二极管D22的阴极的连接节点为所述整流桥电路202的第一交流输入端A2，所述第三二极管D23的阳极与所述第四二极管D24的阴极的连接节点为所述整流桥电路202的第二交流输入端B2，所述第一二极管D21的阴极与所述第三二极管D23的阴极的连接节点为所述整流桥电路202的直流输出端的正极“+”，所述第二二极管D22的阳极与所述第四二极管D24的阳极的连接节点为所述整流桥电路202的直流输出端的负极“-”。
[0045] 本实施例将所述限流电阻R20与所述整流桥电路202后面的所述输入电解电容E20串联，所述限流电阻R20在本实施例开关电源电路上电时同样可以起到抑制浪涌电流的作用。本实施例中，所述开关控制电路203的工作原理具体描述如下：本实施例中，所述控制电压输入端VC21的控制电压V1为由本实施例开关电源电路正常工作后其后续电路(图未示)所产生的控制电压V1。当本实施例开关电源电路上电完成后(即所述输入电解电容E20被充满电时)，所述控制电压输入端VC21输入的控制电压V1经过所述第一电阻 R21和所述第二电阻R22的分压加到所述NMOS管Q21的栅极来驱动所述 NMOS管Q21导通，加在所述NMOS管Q21栅极的驱动电压Vgs与所述控制电压V1的关系为：
[0046] Vgs＝V1*R21/(R21+R22)，其中，Vgs为所述NMOS管Q21栅极的驱动电压，V1为所述控制电压输入端VC21所输入的控制电压，R21代表所述第一电阻R21的阻值，R22代表所述第二电阻R22的阻值。
[0047] 所述NMOS管Q21导通后，所述NMOS管Q21的漏极和源极呈现通态，将所述限流电阻R20
短路，从而节省了所述限流电阻R20所带来的电路损耗，进而提高了开关电源的效率。
[0048] 本实施例开关电源电路由于设置有所述开关控制电路203，而所述开关控制电路203中的所述NMOS管Q21能够在本实施例开关电源电路正常工作后将所述限流电阻R20短路掉，从而节省了所述限流电阻R21所产生的损耗，进而提高了开关电源的效率(使开关电源的效率提高大约2％-3％左右)；并且，本实施例还具有成本低、结构简单及易实现的优点。
[0049] 图3为本实用新型开关电源电路第二实施例的结构示意图，参照图3，本实施例开关电源电路与上述第一实施例的区别仅在于本实施例中的开关控制电路303的结构不同，本实施例中，所述开关控制电路303包括NMOS管Q31、第一电阻R31、第二电阻R32、控制电压输入端VC31及第一电容C31。具体地，所述NMOS管Q31的漏极与限流电阻R30的第一端连接，所述NMOS 管Q31的源极与所述限流电阻R30的第二端连接，所述NMOS管Q31的栅极分别与所述第一电阻R31的第一端及所述第二电阻R32的第一端连接，所述第一电阻R31的第二端接地，所述第二电阻R32的第二端与所述控制电压输入端VC31连接，所述第一电容C31与所述第一电阻R31并联。
[0050] 同理，本实施例中，所述第一电阻R31的阻值、所述第二电阻R32的阻值、所述限流电阻R30的阻值及所述第一电容C31的电容量均可以根据实际情况进行设定。本实施例中，所述第一电阻R31的阻值及所述第二电阻R32 的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆，所述限流电阻R30的阻值大于或等于10欧姆且小于或等于39欧姆，所述第一电容C31的电容量大于0uF且小于或等于10uF。
[0051] 本实施例中的所述开关控制电路303相对于上述第一实施例中的开关控制电路203，本实施例中的所述开关控制电路303中增设了所述第一电容C31，所述第一电容C31与所述第一电阻R31并联，本实施例中的所述第一电容C31 能够起到延时开启或关闭所述NMOS管Q31的作用。需要说明的是，本实施例中其他元器件的电路结构、电路工作原理及有益效果均与上述第一实施例相同，此处不再赘述。
[0052] 图4为本实用新型开关电源电路第三实施例的结构示意图，参照图4，本实施例开关电源电路与上述第一实施例的区别仅在于本实施例中的开关控制电路403的结构不同，本实施例中，所述开关控制电路403包括继电器4031、第一电阻R41、第二电阻R42、控制电压输入端VC41及第一电容C41。其中，所述继电器4031的开关(图未示)的第一触点与所述限流电阻R40的第一端连接，所述继电器4031的开关的第二触点与所述限流电阻R40的第二端连接，所述继电器4031的线圈(图未示)的第一端分别与所述第一电阻R41的第一端及所述第二电阻R42的第一端连接，所述继电器4031的线圈的第二端及所述第一电阻R41的第二端均接地，所述第二电阻R42的第二端与所述控制电压输入端VC41连接，所述第一电容C41与所述第一电阻R41并联。
[0053] 同理，本实施例中，所述第一电阻R41的阻值、所述第二电阻R42的阻值、所述限流电阻R40的阻值及所述第一电容C41的电容量均可以根据实际情况进行设定。本实施例中，所述第一电阻R41的阻值及所述第二电阻R42 的阻值均大于或等于1K欧姆且小于或等于1M欧姆，所述限流电阻R40的阻值大于或等于10欧姆且小于或等于39欧姆，所述第一电容C41的电容量大于0uF且小于或等于10uF。
[0054] 本实施例中的所述开关控制电路403相对于上述第一实施例中的开关控制电路203，本实施例中的所述开关控制电路403中增设了所述第一电容C41，所述第一电容C41与第一电阻R41并联，本实施例中的所述第一电容C41能够起到延时开启或关闭所述继电器
4031的作用，并且本实施例中采用的开关器件不是NMOS管，而是所述继电器4031，所述继电器4031吸合时其开关的两个触点将所述限流电阻R40短路，从而实现了节省所述限流电阻R40所产生的损耗的目的。本实施例扣除所述继电器4031的线圈本身的损耗，同样可以起到节省部分损耗的作用。需要说明的是，本实施例中其他元器件的电路结构、电路工作原理及有益效果均与上述第一实施例相同，此处不再赘述。
[0055] 本实用新型还提供一种家用电器，如电磁炉、电饭煲、电压
力锅、破壁机、
豆浆机、榨汁机、面包机或者咖啡机，该家用电器包括开关电源电路，该开关电源电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的家用电器采用了上述开关电源电路的技术方案，因此该家用电器具有上述开关电源电路所有的有益效果。
[0056] 以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的
专利范围，凡是利用本实用新型
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
