CN107579657A

CN107579657A - 一种无y无共模高能效电源电路

Info

Publication number: CN107579657A
Application number: CN201710813313.2A
Authority: CN
Inventors: 杜戈阳; 胥海东
Original assignee: SHENZHEN TRANSIN TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN TRANSIN TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2018-01-12

Abstract

本发明公开一种无Y无共模高能效电源电路，包括输入整流电路、EMI滤波电路、电压转换电路和次级整流滤波电路，为无Y无共模高能效电源电路，且变压器的辅助绕组由两层绕组组合而成，减小了层间电容，对EMI的抑制有很大的帮助，且在变压器的磁芯沿线设置一圈自粘铜箔，可有效地抑制空间辐射，再者，将整个电路的PCB板设置成双面板的结构，通过铜箔接地的方式，抑制PCB关键点的辐射，对EMI的抑制也有很大的帮助，且这样的结构体积小，结构简单。

Description

一种无Y无共模高能效电源电路

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种无Y电容且无共模高能效电源电路。

背景技术

目前市场上的开关电源需求在不断增大，电源供应商所提供的电源也是各有不同，造成电源市场竞争加大，要想取得竞争优势，就需要产品有新奇的亮点。

在现有电路中，开关电源的EMI电路中都会设置有Y电容，但是Y 电容的存在使输入和输出线间产生漏电流。具有Y 电容的金属壳会让使用者有触电的危险，因此很多地方开始使用无Y的方案，无Y方案会给EMI设计带来困难，导致电源电路能效低。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种无Y无共模高能效电源电路，采用一个无Y电容的差模电路来控制EMC电路，且结构简单，满足高级能效的要求。

为了达到上述目的，本发明一种无Y无共模高能效电源电路，包括：

输入整流电路：与市电连接，用于市电的整流作用；

EMI滤波电路：与输入整流电路连接，用于对高频信号进行滤波，包括第一电感(L1)、电容(EC1)、电容(EC2)和电阻(R1)，第一电感(L1)分别与电阻(R1)、电容(EC1)和电容(EC2)连接，电阻(R1)与第一电感(L1)并联，电容(EC1)一端与第一电感(L1)和输入整流电路连接，另一端接地，电容(EC2)一端与第一电感(L1)的输出端连接，另一端接地；

电压转换电路：与EMI滤波电路电连接，用于电压值的转换；

次级整流滤波电路：与电压转换电路连接，用于电源电路的输出端的电压整流和滤波。

其中，所述电压转换电路包括变压器(T1)、原边驱动芯片(U1)、分压电路以及浪涌吸收电路，分压电路与EMI滤波电路、浪涌吸收电路和原边驱动芯片(U1)电连接，浪涌吸收电路和原边驱动芯片(U1)与变压器(T1)连接。

其中，所述变压器(T1)包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组，辅助绕组由两个绕组叠加而成，原边绕组和副边绕组上分别设置有一个绕组，所述原边绕组与EMI滤波电路和浪涌吸收电路连接，所述辅助绕组与分压电路和原边驱动芯片连接，所述副边绕组与次级整流滤波电路连接。

其中，所述变压器(T1)的磁芯沿线方向包裹一圈自粘铜箔，在自粘铜箔上方还缠绕一圈胶纸。

其中，所述分压电路包括串联的电阻（R7）和电阻（R8），且分压电路的一端连接EMI滤波电路原边绕组的一端以及浪涌吸收电路，另一端连接副边绕组的一端，以及原边驱动芯片（U1）的VCC端。

其中，所述浪涌吸收电路包括电容（C2）与电阻（R13）串联后与电阻(R11)并联，再与二极管（D1）的阴极连接，二极管（D1）的阳极与原边绕组的一端连接，且浪涌吸收电路还与原边驱动芯片（U1）连接。

其中，所述原边驱动芯片（U1）反馈端连接采样电阻(R3)、采样电阻（R2）和电容（C3），所述原边驱动芯片（U1）的CS端与电阻（R5）和电阻（R6）并列后接地。

其中，所述次级整流滤波电路上设置有尖峰吸收电路和滤波电路，尖峰吸收电路包括一电阻（R4）与电容（C4）串联后与二级管（D5）并列，所述滤波电路包括并联的电容（EC4）、电容（EC5）和电阻（R14）。

其中，所述自粘铜箔接地。

其中，所述高效电源电路采用双面PCB板布局。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明公开一种无Y无共模高能效电源电路，包括输入整流电路、EMI滤波电路、电压转换电路和次级整流滤波电路，为无Y无共模高能效电源电路，且变压器的辅助绕组由两层绕组组合而成，减小了层间电容，对EMI的抑制有很大的帮助，且在变压器的磁芯沿线设置一圈自粘铜箔，可有效地抑制空间辐射，再者，将整个电路的PCB板设置成双面板的结构，通过铜箔接地的方式，抑制PCB关键点的辐射，对EMI的抑制也有很大的帮助，且这样的结构体积小，结构简单。

附图说明

图1为本发明实施例的总结构框图；

图2为本发明实施例的电压转换电路结构框图；

图3为本发明实施例的次级整流滤波电路框图；

图4为本发明实施例的输入整流电路和EMI滤波电路原理图；

图5为本发明实施例的电压转换电路原理图；

图6为本发明实施例的原边驱动芯片连接原理图；

图7为本发明实施例的次级整流滤波电路原理图；

图8为本发明实施例的整体电路原理图。

主要元件符号说明：

1、输入整流电路 2、EMI滤波电路

3、电压转换电路 4、次级整流滤波电路

31、分压电路 32、浪涌吸收电路

41、尖峰吸收电路 42、滤波电路。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

参阅图1-图3，本发明公开一种无Y无共模高能效电源电路，包括输入整流电路1、EMI滤波电路2、电压转换电路3和次级整流滤波电路4，以5V2A的电源电路为列，请参阅图4和图8，输入整流电路1的输入端连接于市电上，其输出端依次通过EMI滤波电路2、电压转换电路3连接至次级整流滤波电路4，在本实施例中，EMI滤波电路2与输入整流电路1连接，用于对高频信号进行滤波，EMI滤波电路2包括第一电感L1、电容EC1、电容EC2和电阻R1，第一电感L1分别与电阻R1、电容EC1和电容EC2连接，电阻R1与第一电感L1并联，电容EC1一端与第一电感L1和输入整流电路1连接，另一端接地，电容EC2一端与第一电感L1的输出端连接，另一端接地；输入整流电路1的火线端L上连接一个熔断器F1，在火线端L与零线端N之间连接一个整流桥进行整流，整流桥连接EMI滤波电路2的电容EC1、第一电感L1和电阻R1。

请参阅图5、图6和图8，在本实施例中，电压转换电路3包括包括变压器T1、原边驱动芯片U1、分压电路31以及浪涌吸收电路32，分压电路31与EMI滤波电路2、浪涌吸收电路32和原边驱动芯片U1电连接，浪涌吸收电路32和原边驱动芯片U1与变压器T1连接。在本实施例中，分压电路31包括串联的电阻R7和电阻R8，电阻R7的一端连接EMI滤波电路2余浪涌吸收电路的电容C2、电阻R11以及原边绕组，另一端连接电阻R8，电阻R8一端连接原边驱动芯片U1的VCC端，电容EC3和电阻R9，电容EC3接地，电阻R9还与二极管D6的阴极连接，二极管D6的阳极连接辅助绕组或者采样电阻R3。在本实施例中，浪涌吸收电路32包括电容C2与电阻R13串联后与电阻R11并联，再与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与原边绕组的一端连接，且浪涌吸收电路32还与原边驱动芯片U1连接，在本实施例中，原边驱动芯片U1的反馈端FB连接采样电阻R3、采样电阻R2和电容C3，原边驱动芯片U1的CS端与电阻R5和电阻R6并列后接地，采样电阻R3的另一端连接二极管D6，而采样电阻R2和电容C3的另一端接地。

在本实施例中，变压器T1包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组，在本实施例中，原边绕组的引脚为1号和2号，辅助绕组为6号和7号，副边绕组的引脚为9号和8号，辅助绕组由两个绕组叠加而成，原边绕组和副边绕组上分别设置有一个绕组，原边绕组与EMI滤波电路和浪涌吸收电路连接，辅助绕组与分压电路和原边驱动芯片连接，副边绕组2与次级整流滤波4电路连接。在本实施例中，辅助绕组采用两个绕组叠加的方式，减小了整个变压器的层间电容，对EMI的抑制有很大的帮助，在本实施例中，变压器的磁芯沿线设置一圈自粘铜箔，可以有效抑制空间辐射，且在本实施例中，变压器T1在制作的时候，先自粘铜箔，在缠绕胶纸，这样很好地让铜箔与磁芯接触，变压器的绕制工艺简单，成本低。

请参阅图7和图8，在本实施例中，次级整流滤波电路4上设置有尖峰吸收电路41和滤波电路42，尖峰吸收电路41包括一电阻R4与电容C4串联后与二级管D5并列，所述滤波电路包括并联的电容EC4、电容EC5和电阻R14。

在本实施例中，整个电源电路印刷在双面PCB板上，这样可以减小整个电源电路的体积，同时将变压器T1以及各个元件芯片上的自粘铜箔接地，可以有效抑制PCB板上关键连接点的辐射，比如，当产品中的芯片的背面加了铜箔，铜箔接地，即可形成屏蔽罩，有效保证电子元器件之间的功能，且采用双面板结构，可以有效地减小各点电流回路，对EMI的抑制也有很大的帮助。

本发明的有益效果是：

1）本变压器有4个绕组，但分别3个绕组层，这样减小了层间电容。对EMI的抑制有很大的帮助；

2）在变压器完成后，在磁芯沿线包方向一圈自粘铜箔，可以有效的抑制空间辐射，特别注意的是，先自粘铜箔，在缠胶纸，这样可以很好的让铜箔与磁芯接触，效果更好，这样变压器的绕制工艺简单，成本低；

3）采用双面板结构，减小了产品体积，这样就可以，通过铜箔接地的方式，来抑制PCB关键点的辐射，形成铜箔屏蔽罩；

4）由于是双面板，可以有效的减小各各点的电流回路，对EMI也有很大的帮助；

5）使产品的结构简单，无Y单差模，且能满足六级能效要求，能效大于要求的79%。实测80.51%，输出线长1.5米。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，包括：

输入整流电路：与市电连接，用于市电的整流作用；

电压转换电路：与EMI滤波电路电连接，用于电压值的转换；

2.根据权利要求1所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述电压转换电路包括变压器(T1)、原边驱动芯片(U1)、分压电路以及浪涌吸收电路，分压电路与EMI滤波电路、浪涌吸收电路和原边驱动芯片(U1)电连接，浪涌吸收电路和原边驱动芯片(U1)与变压器(T1)连接。

3.根据权利要求2所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述变压器(T1)包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组，辅助绕组由两个绕组叠加而成，原边绕组和副边绕组上分别设置有一个绕组，所述原边绕组与EMI滤波电路和浪涌吸收电路连接，所述辅助绕组与分压电路和原边驱动芯片连接，所述副边绕组与次级整流滤波电路连接。

4.根据权利要求3所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述变压器(T1)的磁芯沿线方向包裹一圈自粘铜箔，在自粘铜箔上方还缠绕一圈胶纸。

5.根据权利要求3所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述分压电路包括串联的电阻（R7）和电阻（R8），且分压电路的一端连接EMI滤波电路原边绕组的一端以及浪涌吸收电路，另一端连接副边绕组的一端，以及原边驱动芯片（U1）的VCC端。

6.根据权利要求3所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路包括电容（C2）与电阻（R13）串联后与电阻(R11)并联，再与二极管（D1）的阴极连接，二极管（D1）的阳极与原边绕组的一端连接，且浪涌吸收电路还与原边驱动芯片（U1）连接。

7.根据权利要求2所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述原边驱动芯片（U1）反馈端连接采样电阻(R3)、采样电阻（R2）和电容（C3），所述原边驱动芯片（U1）的CS端与电阻（R5）和电阻（R6）并列后接地。

8.根据权利要求2所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述次级整流滤波电路上设置有尖峰吸收电路和滤波电路，尖峰吸收电路包括一电阻（R4）与电容（C4）串联后与二级管（D5）并列，所述滤波电路包括并联的电容（EC4）、电容（EC5）和电阻（R14）。

9.根据权利要求4所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述自粘铜箔接地。

10.根据权利要求9所述的无Y无共模高能效电源电路，其特征在于，所述高效电源电路采用双面PCB板布局。