CN203406793U

CN203406793U - 复合开关电源

Info

Publication number: CN203406793U
Application number: CN201320465739.0U
Authority: CN
Inventors: 邱志锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2023-07-31

Abstract

一种复合开关电源，包括：第一输入端、第二输入端、第一电源转换电路、第二电源转换电路、开关电路、交流开关电路、电源输出端、控制信号输入端。第一输入端通过第一电源转换电路与第二输入端连接，第一电源转换电路通过第二电源转换电路与电源输出端连接。开关电路通过第二电源转换电路与第二输入端连接，第一输入端通过开关电路与交流开关电路连接；第一输入端通过开关电路并经第二电源转换电路与电源输出端连接；第一电源转换电路与电源输出端和控制信号输入端连接。上述复合开关电源提供两种电源转换电路，并利用开关电路进行两种电源之间的供电转换，满足电子产品不同工作状态下的电能供应，减小不必要的电能损耗。

Description

复合开关电源

技术领域

本实用新型涉及一种电源，特别是涉及一种复合开关电源。

背景技术

全世界的市电有不同的标准，如我国一般为220V，美国和日本均使用110V的交流电。市电即我们所说的工频交流电，常使用三个量：电压、电流、频率，来表征交流电的特性。通常在一个电子设备中汇集了多个起不同作用的电路模块，而且它们有时分别单独工作，由于电子元器件所需的工作电压、电流各异，提供给各个功能模块的电压也有多种类型，电源转换器能够实现多种电压类型的转换，所以它在家电、PDA、测控领域中应用广泛。

如今，为了方便使用以及推广节能减排的需要，众多电子产品拥有不同的工作状态。如复印机在不工作时则处于待机状态，这时所需要的电力供应以及消耗的能量要远低于正常工作时的能耗。

然而传统的单个固定电源的方式在电子产品休眠状态下，不必要的功耗较大，造成能源浪费。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种减少能源浪费的复合开关电源。

一种复合开关电源，包括：第一输入端、第二输入端、第一电源转换电路、第二电源转换电路、交流开关电路、电源输出端、控制信号输入端、开关电路；

所述第一电源转换电路包括：整流全桥D2、电阻R1和R2、三极管Q1、电容C2、变压器T，其中变压器T包括初级绕组L1、次级绕组L3、辅助绕组L2；

次级绕组L3一端接地，另一端连接第二电源转换电路104，整流全桥D2直流正输出端通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，还通过初级绕组L1与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极通过电容C2与辅助绕组L2的一端相连，辅助绕组L2的另一端通过电阻R2与三极管Q1的发射极相连，还与整流全桥D2的直流负输出端连接，整流全桥D2的其中一个交流输入端与所述第一输入端连接，另一个交流输入端与所述第二输入端连接；

所述第二电源转换电路包括：整流全桥D1、二极管D3和电容C1；

整流全桥D1直流正输出端与二极管D3的负极、电容C1的一端以及电源输出端连接，电容C1的另一端接地。整流全桥D1的直流负输出端接地，其两个交流输入端分别连接所述交流开关电路和所述第二输入端，二极管D3的正极与变压器T的次级绕组L3连接；

所述交流开关电路包括：继电器RL1和三极管Q3；

三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与所述控制信号输入端相连，继电器RL1的两个输入端分别与三极管Q3的集电极和所述电源输出端连接，继电器RL1的两个触点中的一个触点与整流全桥D1的交流输入端相连，另一个触点同时与所述第一输入端和整流全桥D2的交流输入端连接。

其中一个实施例中，所述交流开关电路还包括二极管D5，二极管D5的正极与三极管Q3的集电极连接，负极与所述电源输出端相连。

其中一个实施例中，所述复合开关电源还包括双向可控硅Q2，稳压二极管ZD1和ZD2，双向可控硅Q2的控制端通过稳压管ZD2的负极与稳压管ZD1的正极相连，稳压管ZD1的负极与第二输入端连接，双向可控硅Q2的另外两端分别与所述第二输入端和整流全桥D1的交流输入端连接。

上述复合开关电源提供两种电源转换电路，并利用交流开关电路进行两种电源之间的供电转换，满足电子产品不同工作状态下的电能供应，减小不必要的电能损耗。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的复合开关电源的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，其为本实用新型一较佳实施例的复合开关电源10的电路图，包括：第一输入端101、第二输入端102、第一电源转换电路103、第二电源转换电路104、开关电路105、交流开关电路106以及电源输出端107、控制信号输入端108。

第一电源转换电路103包括：整流全桥D2、电阻R1和R2、三极管Q1、电容C2、变压器T。其中变压器T包括初级绕组L1、次级绕组L3和辅助绕组L2。

次级绕组L3一端接地，另一端连接第二电源转换电路104。整流全桥D2直流正输出端通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，还通过初级绕组L1与三极管Q1的集电极连接。三极管Q1的基极通过电容C2与辅助绕组L2的一端相连，辅助绕组L2的另一端通过电阻R2与三极管Q1的发射极相连，还与连整流全桥D2的直流负输出端连接。整流全桥D2的其中一个交流输入端与第一输入端101连接，另一个交流输出端与第二输入端102连接。

第二电源转换电路104包括：整流全桥D1、二极管D3和电容C1。

整流全桥D1直流正输出端与二极管D3的负极、电容C1的一端以及电源输出端107连接。电容C1的另一端接地。整流全桥D1的直流负输出端接地，其两个交流输入端分别连接交流开关电路106和第二输入端102。二极管D3的正极与变压器T的次级绕组L3连接。

交流开关电路106包括：双向可控硅Q2，稳压二极管ZD1和ZD2。

双向可控硅Q2的控制端通过稳压管ZD2的负极与稳压管ZD1的正极相连，稳压管ZD1的负极与第二输入端102连接。双向可控硅Q2的另外两端分别与第二输入端102和开关电路105相连接。

开关电路105包括：继电器RL1、二极管D5、三极管Q3。

三极管Q3的集电极通过二极管D5的正极与电源输出端107连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与控制信号输入端108相连。继电器RL1的两个输入端与二极管D5并联。继电器RL1的两个触点的其中一个触点与整流全桥D1的交流输出端相连，另一个触点同时与第一输入端101和整流全桥 D2的交流输入端连接。

控制信号输入端108接收信号，控制作为开关作用三极管Q3的通断，从而控制继电器RL1触点的开和闭，二极管D5并联在继电器RL1两端，形成环形回路，从而防止继电器RL1中线圈产生的自激脉冲电压击穿三极管Q3，保护电路安全。

负载与电源输出端107连接后，上述复合开关电源10的工作原理如下：

初始状态，继电器RL1的动触点和静触点断开。

第一输入端101和第二输入端102连接外部电源后，交流电流经整流全桥D2的全波整流后，通过电阻R1给三极管Q1的基极提供一个适当的正偏压，使三极管Q1导通。三极管Q1的集电极电流通过初级线圈L1，在其两端产生上负下正的感应电压，该感应电压通过变压器T耦合到辅助绕组L2上，使L2感应出上负下正的感应电压，此感应电压通过电阻R2作用在三极管Q1的发射极上，使其导通能力进一步加强，使三极管Q1的集电极电流不断增大。通过这个正反馈过程，三极管Q1进入饱和状态。辅助绕组L2的感应电压在给三极管Q1提供正反馈的同时，还对电容C2充电，随着电容C2充电电压的增高，三极管Q1基极电位逐渐变低，致使Q1退出饱和区。集电极电流逐渐减小，由楞次定律可知，在辅助绕组L2中感应出使三极管Q1基极为负、发射极为正的电压，使得三极管Q1迅速截止，初级线圈L1中的储能通过耦合给次级线圈L3，L3中的感应电压经过二极管D3的半波整流后，经电容C1的滤波作用向电源输出端107提供平滑的直流电压信号。

在三极管Q1截止时，辅助绕组L2中没有感应电压，直流供电输入电压又经电阻R1给电容C2反向充电，逐渐提高辅助绕组基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。

次级绕组L3产生感应电压，二极管D3在不断的导通截止时，电容C1根据其状态不断地充放电为电源输出端107提供能量。

当负载需要切换电源时，在控制信号输入端108输入一控制信号，使得继电器RL1的触点受控制信号输入端108的作用而导通。

由于第一电源转换电路103中变压器T的存在，使得其输入阻抗很大，对电流的阻碍作用使得从第一输入端101流出的电流只经过继电器RL1流向交流开关电路106和第二电源转换电路104。流向第二电源转换电路103的电流经整流全桥D1的全波整流，再经过电容C1的滤波作用，为电源输出端107提供平滑稳定的电压信号，实现了电源的切换。

此时的交流开关电路106并联在第一输入端101和第二输入端102之间，在交流电中，电压从0V逐渐上升，当双向可控硅Q2的输入端与控制端间的电压低于有稳压管ZD1和ZD2反向对接电路的击穿电压时，一旦达到门极可触发电流时，双向可控硅Q2被触发导通，此时双向可控硅Q2的两个输入端的电压从将要触发击穿时的电压下降为通态电压，一直到该上半周通过可控硅的电流小于维持电流时，双向可控硅即行关断。调整电压值的范围可根据需要选择不同的稳压管ZD1和ZD2。

上述复合开关电源10提供两种电源转换电路，并利用开关电路进行两种电源之间的供电转换，满足电子产品不同工作状态下的电能供应，减小不必要的电能损耗。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种复合开关电源，其特征在于，包括：第一输入端、第二输入端、第一电源转换电路、第二电源转换电路、交流开关电路、电源输出端、控制信号输入端，

所述第一电源转换电路包括：整流全桥D2、电阻R1和R2、三极管Q1、电容C2、变压器T，其中变压器T包括初级绕组L1、次级绕组L3、辅助绕组L2，

次级绕组L3一端接地，另一端连接所述第二电源转换电路，所述整流全桥D2直流正输出端通过所述电阻R1与所述三极管Q1的基极连接，还通过所述初级绕组L1与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的基极通过所述电容C2与所述辅助绕组L2的一端相连，所述辅助绕组L2的另一端通过所述电阻R2与所述三极管Q1的发射极相连，还与所述整流全桥D2的直流负输出端连接，所述整流全桥D2的其中一个交流输入端与所述第一输入端连接，另一个交流输出端与所述第二输入端连接

所述第二电源转换电路包括：整流全桥D1、二极管D3和电容C1，

所述整流全桥D1直流正输出端与所述二极管D3的负极、所述电容C1的一端以及所述电源输出端连接，所述电容C1的另一端接地，所述整流全桥D1的直流负输出端接地，所述整流全桥D1的两个交流输入端分别连接所述交流开关电路和所述第二输入端，所述二极管D3的正极与所述变压器T的次级绕组L3连接，

所述交流开关电路包括：继电器RL1和三极管Q3，

所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极与所述控制信号输入端相连，所述继电器RL1的两个输入端分别与所述三极管Q3的集电极和所述电源输入端连接，所述继电器RL1的两个触点中的一个触点与所述整流全桥D1的交流输入端相连，另一个触点同时与所述第一输入端和整流全桥D2的交流输入端连接。

2.根据权利要求1所述的复合开关电源，其特征在于，所述开关电路还包括二极管D5，所述二极管D5的正极与所述三极管Q3的集电极连接，负极与所述电源输出端相连。

3.根据权利要求1所述的复合开关电源，其特征在于，所述复合开关电源还包括双向可控硅Q2，稳压二极管ZD1和ZD2，所述双向可控硅Q2的控制端通过所述稳压管ZD2的负极与所述稳压管ZD1的正极相连，所述稳压管ZD1的负极与所述第二输入端连接，所述双向可控硅Q2的另外两端分别与所述第二输入端和所述整流全桥D1的交流输入端连接。