CN201699598U - 一种开关电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源适配器，包括设在开关电源壳体内的电路板，所述电路板包括：电压调整单元和正负极转换单元，电压调整单元的转换开关SW1用于选择当前三端可调分流基准源IC1的下拉电阻，通过改变IC1的下拉电阻从而实现改变IC1的稳压值，经过四脚光耦IC2控制开关管的环路反馈，以达到输出电压可调的目的；正负极转换单元通过选择双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的连接方式，实现正负极转换。本实用新型所述的开关电源适配器，输出电压及正负极可调，无需对线路作任何改动，只需通过本实用新型上的两个拨动开关选择就能调到合适的用电压(3V、5V、6V、7.5V、9V、12V、19V、24V)包括正负极转换，有效的提高了本实用新型的适用性。

Description

一种开关电源适配器

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体说是一种开关电源适配器。

背景技术

在输出小于50W的小型开关电源***中，目前在设计上有很多种，但RCC(Ringing choke convertor，振荡抑制型变换器)方式被运用的可以说是最多的。RCC如其名，其名称已把基本动作都附在上面了，此电路也叫做自激式反激转换器。

RCC电路不需要外部时钟的控制，由开关变压器和开关管就可以产生振荡，因此线路的结构非常的简单，这样就致使成本低廉。所以，可以用之中的电路来做出低价格的电源适配器。而市场上的小型电源供应器也是采用RCC来设计的。RCC电路的主要优缺点如下：

1、电路结构简单，价格成本低。

2、自激式振荡，不需要设计辅助电源。

3、随着输出电压或电流的变化，启动后，频率周期变化很大。

4、转换的效率不高，不能做成大功率电源。

5、噪声主要集中在低频段。

6、输出电压固定单一。

7、输出正负极固定。

从以上几方面可以看到，在开关电源技术的发展过程中，没有对开关电源的输出电压及正负极作随时调整的改进和发展，以适应不同用电器的使用。而实际上，传统开关电源的输出电压及正负极可调装置存在比较明显不足之处，造成所有的用电器必须用相对应的电源才可以使用。

实用新型内容

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开关电源适配器，输出电压及正负极可调，能适应不同小功率用电器的外接电源。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种开关电源适配器，包括开关电源壳体，在开关电源壳体内设有电路板，其特征在于，所述电路板包括：电压调整单元和正负极转换单元，

所述电压调整单元包括与三端可调分流基准源IC1的参考极R连接的转换开关SW1，所述转换开关SW1为一路转五路转换开关，

转换开关SW1的五个输出管脚分别连接电阻R13、R16、R15、R14、R17的一端，电阻R13、R16、R15、R14、R17为三端可调分流基准源IC1的下拉电阻，

电阻R13、R16、R15、R14、R17的另一端均与输出地连接；

电容C11的一端连接输出地，另一端接高压地；

三端可调分流基准源IC1的阴极K分别连接四脚光耦IC2、电容C10的一端；

电容C10的另一端依次串联电阻R11、R12后，连接到电容C8的正极，电容C8的负极接三端可调分流基准源IC1的阳极A，三端可调分流基准源IC1的阳极A与输出地连接；

所述正负极转换单元包括一个双刀双掷六脚双联拨动开关SW2，

输出DC线连接到双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的2、5引脚，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的1、4引脚分别接到开关变压器T的输出地极线，且1、4引脚与电容C8的负极连接，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的3、6引脚分别接到开关变压器T的输出正极线，且3、6引脚与电容C8的正极连接。

在上述技术方案的基础上，所述三端可调分流基准源IC1的型号为TL431。

在上述技术方案的基础上，所述电阻R13、R16、R15、R14、R17的阻值依次为18KΩ、15KΩ、39KΩ、27KΩ、9.5KΩ。

在上述技术方案的基础上，所述四脚光耦IC2的型号为PC817，三端可调分流基准源IC1的阴极K连接四脚光耦IC2的2号管脚。

在上述技术方案的基础上，电容C8和双刀双掷六脚双联拨动开关SW2间并联有发光二极管LED和电阻R18，发光二极管LED的正极连接到电容C8的正极。

在上述技术方案的基础上，电容C8和开关变压器T间设有串联的二极管D7和电感L2，二极管D7和电容C9并联，

电容C7与电容C8并联，且电容C7的正极与二极管D7的负极连接，

电容C7的正极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分别与电阻R8的一端、四脚光耦IC2连接；所述四脚光耦IC2的型号为PC817，电阻R9的另一端连接四脚光耦IC2的1号管脚；

电阻R8的另一端与三端可调分流基准源IC1的阴极K连接。

本实用新型所述的开关电源适配器，输出电压及正负极可调，无需对线路作任何改动，只需通过本实用新型上的两个拨动开关选择就能调到合适的用电压(3V、5V、6V、7.5V、9V、12V、19V、24V)包括正负极转换，有效的提高了本实用新型的适用性。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1开关电源适配器的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型所述的开关电源适配器，包括开关电源壳体，在开关电源壳体内设有电路板，该电路板的电路原理图如图1所示，其特征在于，所述电路板包括：

电压调整单元，所述电压调整单元包括与三端可调分流基准源IC1的参考极R连接的转换开关SW1，所述三端可调分流基准源IC1的型号为TL431，所述转换开关SW1为一路转五路转换开关，

转换开关SW1的五个输出管脚分别连接电阻R13、R16、R15、R14、R17的一端，电阻R13、R16、R15、R14、R17的阻值依次为18KΩ、15KΩ、39KΩ、27KΩ、9.5KΩ；电阻R13、R16、R15、R14、R17为三端可调分流基准源IC1的下拉电阻，

电阻R13、R16、R15、R14、R17的另一端均与输出地连接；

电容C11的一端连接输出地，另一端接高压地；此电容称为Y电容；

三端可调分流基准源IC1的阴极K分别连接四脚光耦IC2、电容C10的一端；所述四脚光耦IC2的型号为PC817，三端可调分流基准源IC1的阴极K连接四脚光耦IC2的2号管脚；

电容C10的另一端依次串联电阻R11、R12后，连接到电容C8的正极，电容C8的负极接三端可调分流基准源IC1的阳极A，三端可调分流基准源IC1的阳极A与输出地连接；

正负极转换单元，所述正负极转换单元包括一个双刀双掷六脚双联拨动开关SW2，

输出DC线连接到双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的2、5引脚，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的1、4引脚分别接到开关变压器T的输出极地线，且1、4引脚与电容C8的负极连接，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的3、6引脚分别接到开关变压器T的输出正极线，且3、6引脚与电容C8的正极连接，通过选择双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的连接方式，实现正负极转换。

在上述技术方案的基础上，电容C8和双刀双掷六脚双联拨动开关SW2间并联有发光二极管LED和电阻R18，发光二极管LED的正极连接到电容C8的正极。

在上述技术方案的基础上，电容C8和开关变压器T间设有串联的二极管D7和电感L2，二极管D7和电容C9并联，

电容C7与电容C8并联，且电容C7的正极与二极管D7的负极连接，

电容C7的正极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分别与电阻R8的一端、四脚光耦IC2连接；所述四脚光耦IC2的型号为PC817，电阻R9的另一端连接四脚光耦IC2的1号管脚；

电阻R8的另一端与三端可调分流基准源IC1的阴极K连接。

电压调整单元的工作过程为：转换开关SW1用于选择当前三端可调分流基准源IC1的下拉电阻，通过改变三端可调分流基准源IC1的下拉电阻(R13、R14、R15、R16、R17)从而实现改变三端可调分流基准源IC1的稳压值，经过四脚光耦IC2控制开关管的环路反馈，以达到输出电压可调的目的。

图1所示的电路板的工作过程为：

当AC IN接口接通220V市电压后，通过整流滤波电路产生300V直流电压，所述整流滤波电路包括：电阻R1、电容C1、L1(型号为UU98)、二极管D1-D4(型号为4007)、电容C2；

整流滤波电路产生的300V直流电压分两路输出：一路通过开关变压器T的初级绕组加到开关管Q1的漏极D；另一路通过电阻R6加到开关管Q1栅极G，使开关管Q1导通；电阻R6在本电路中作为启动电阻使用；

开关管Q1导通后，其漏极D导通电流在开关变压器T中存储磁能，由于互感，开关变压器T正反馈绕组相应产生3正、4负的感应电动势。于是开关变压器T第3脚上的正脉冲电压通过C4、R4加到Q1的栅极(G极)，另一路通过分压电阻R2加到Q3基极(B极)和Q2集电极(C极)，由于Q3发射极(E极)连接Q1源极(S极)使Q1漏极(D极)电流进一步增大，于是开关管Q1在正反馈雪崩过程的作用下，迅速进入饱和状态。开关管Q1在饱和期间，开关变压器T次级绕组所接的整流滤波电路D7、C9、C7、L2、C8因感应电动势反相而截止，于是，电能便以磁能的方式存储在变压器T初级绕组内部。由于正反馈雪崩过程时间极短，定时电容C4来不及充电(等效于短路)。在Q1进入饱和状态后，正反馈绕组上的感应电压对C4充电，随着C5充电的不断进行，其两端电位差升高。于是Q1的导通回路被切断，使Q1退出饱和状态。开关管Q1退出饱和状态后，其内阻增大，导致漏极电流进一步下降。由于电感中的电流不能突变，于是开关变压器T各个绕组的感应电动势反相，正反馈绕组3端负的脉冲电压与定时电容C4所充的电压叠加后，使Q1迅速截止。开关管Q1在截止期间，开关变压器T释放磁能，通过开关变压器T次级绕组所接的整流滤波电路D7、C9、C7、L2、C8向负载提供电能。

由于开关变压器T次级绕组产生感应电压经D7向C7、C8充电，经过几个振荡周期后，C7、C8充电电压升高到设定电压以上，该输出电压经R19，光耦器IC2(1-2脚)发光二极管使稳压管IC1击穿，光耦器IC2(3-4脚)同时导通，使开关变压器T的反馈绕组由D6整流的输出电压加到Q2的基极(B极)，Q2饱和导通，开关管Q1停振。另一路则通过L2、SW2的正负选择向向负载供电。此时C7、C8向负载电路放电，当C7、C8放电电压低于设定电压时，稳压管IC1截止，Q2、Q3随即截止，开关管Q1又开始振荡重复上述过程。其结果通过振荡一抑制过程保持输出电压的稳定。

由于开关变压器T存在漏感和寄生振荡，造成开关变压器T原边绕组尖峰失真，使开关管Q1电流增大，增加电路不稳定性，为了降低尖峰失真，本电路设置了R7、C3、D5吸收回路，从而提升本电路的可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围有所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种开关电源适配器，包括开关电源壳体，在开关电源壳体内设有电路板，其特征在于，所述电路板包括：电压调整单元和正负极转换单元，

所述电压调整单元包括与三端可调分流基准源IC1的参考极R连接的转换开关SW1，所述转换开关SW1为一路转五路转换开关，

转换开关SW1的五个输出管脚分别连接电阻R13、R16、R15、R14、R17的一端，电阻R13、R16、R15、R14、R17为三端可调分流基准源IC1的下拉电阻，

电阻R13、R16、R15、R14、R17的另一端均与输出地连接；

电容C11的一端连接输出地，另一端接高压地；

三端可调分流基准源IC1的阴极K分别连接四脚光耦IC2、电容C10的一端；

电容C10的另一端依次串联电阻R11、R12后，连接到电容C8的正极，电容C8的负极接三端可调分流基准源IC1的阳极A，三端可调分流基准源IC1的阳极A与输出地连接；

所述正负极转换单元包括一个双刀双掷六脚双联拨动开关SW2，

输出DC线连接到双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的2、5引脚，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的1、4引脚分别接到开关变压器T的输出地极线，且1、4引脚与电容C8的负极连接，

双刀双掷六脚双联拨动开关SW2的3、6引脚分别接到开关变压器T的输出正极线，且3、6引脚与电容C8的正极连接。

2.如权利要求1所述的开关电源适配器，其特征在于：所述三端可调分流基准源IC1的型号为TL431。

3.如权利要求1所述的开关电源适配器，其特征在于：所述电阻R13、R16、R15、R14、R17的阻值依次为18KΩ、15KΩ、39KΩ、27KΩ、9.5KΩ。

4.如权利要求1所述的开关电源适配器，其特征在于：所述四脚光耦IC2的型号为PC817，三端可调分流基准源IC1的阴极K连接四脚光耦IC2的2号管脚。

5.如权利要求1所述的开关电源适配器，其特征在于：电容C8和双刀双掷六脚双联拨动开关SW2间并联有发光二极管LED和电阻R18，发光二极管LED的正极连接到电容C8的正极。

6.如权利要求1所述的开关电源适配器，其特征在于：电容C8和开关变压器T间设有串联的二极管D7和电感L2，二极管D7和电容C9并联，

电容C7与电容C8并联，且电容C7的正极与二极管D7的负极连接，

电容C7的正极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分别与电阻R8的一端、四脚光耦IC2连接；所述四脚光耦IC2的型号为PC817，电阻R9的另一端连接四脚光耦IC2的1号管脚；

电阻R8的另一端与三端可调分流基准源IC1的阴极K连接。

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