CN206922644U - 一种开关电源防打火电路及开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关电源防打火电路及开关电源，属于防打火电路领域。本实用新型包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2；通过本实用新型，交流电经由整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4构成的桥式整流电路整流后，先对电解电容C2充电，NMOS管Q1延时导通，再对电解电容C1充电，电解电容C1对整流电源滤波，解决电源插头***到插座的瞬间因电解电容C1即时充电发生的打火问题，通过本实用新型可实现电源插头***到插座上无打火现象发生，可以进一步保证插头和插座的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于防打火电路领域，具体涉及一种开关电源防打火电路及开关电源。
背景技术
现有开关电源产品，例如常见的充电器、适配器等开关电源产品，在使用时，电源插头在插座上***操作时，电源插头金属插片与插座的金属弹片间会出现打火现象。这样会使使用者感觉不安全，并且电源插头金属片与插座的金属弹片易产生打火痕迹，缩短电源插头金属片与插座的金属弹片的使用寿命。
电源插头在***插座时出现打火的想象主要是由于：开关电源在输入整流后的电容滤波过程中，滤波的电解电容充电导致瞬间电流非常大，***设备插头时瞬间电流变化很快，导致出现瞬时的高电压，击穿空气放电形成打火现象。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种开关电源防打火电路及开关电源，解决开关电源插头***到插座上瞬间出现打火的问题。
为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种开关电源防打火电路，包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2；
其中，
所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点；
所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接，所述整流二极管D3与所述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点；
所述第一节点与所述第二节点配合作为交流电输入端；
所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接，所述整流二极管D2与所述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点，所述第三节点作为直流电正极输出端；
所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点；
所述NMOS管Q1的S极与所述第四节点电连接，所述NMOS管Q1的D极作为直流电负极输出端；
所述电解电容C1正极与所述第三节点电连接，所述电解电容C1负极与所述NMOS管Q1的D极电连接；
所述电阻R1一端与所述第三节点电连接，所述电阻R1另一端与所述电解电容C2正极电连接，所述电解电容C2负极与所述第四节点电连接；
所述NMOS管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接；
所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接，所述PNP三极管Q2的C极与所述第四节点电连接，所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点电连接。
进一步地，所述开关电源防打火电路还包括稳压二极管D5，所述稳压二极管D5并接在所述电解电容C2两端，其中，所述稳压二极管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连接，所述稳压二极管D5的负极与所述电解电容C2的正极电连接。
进一步地，所述开关电源防打火电路还包括电阻R2，所述电阻R2串接在所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线路中。
进一步地，所述开关电源防打火电路还包括电阻R3，所述电阻R3一端与所述PNP三极管Q2的B极电连接，所述电阻R3另一端与所述PNP三极管Q2的C极电连接。
进一步地，所述开关电源防打火电路还包括电阻R4，所述电阻R4串接在所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点之间的电路中。
进一步地，所述开关电源防打火电路还包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q2的B极通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所述电阻R4电连接，其中，所述PNP三极管Q3的E极与所述PNP三极管Q2的B极电连接，所述PNP三极管Q3的B极分别与所述电阻R3一端和所述电阻R4一端电连接，所述PNP三极管Q3的C极与所述第四节点电连接。
进一步地，所述电阻R1为固定电阻或可变电阻。
一种开关电源，所述开关电源采用上述任一项所述的开关电源防打火电路。
本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
通过本实用新型，交流电经由整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4构成的桥式整流电路整流后，先对电解电容C2充电，使NMOS管Q1延时导通，然后才对电解电容C1充电，电解电容C1对整流电源滤波，解决电源插头***到插座的瞬间因电解电容C1即时充电发生的打火问题，通过本实用新型可实现开关电源插头***到插座上无打火现象发生，可以进一步保证插头和插座的使用寿命。
附图说明
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获得其他的附图。
图1为本实用新型一种开关电源防打火电路的实施例一的工作原理图；
图2为本实用新型一种开关电源防打火电路的实施例二的工作原理图。
图中，1-第一节点；2-第二节点；3-第三节点；4-第四节点。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种开关电源防打火电路，包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2；
其中，
所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点1；
所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接，所述整流二极管D3与所述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点2；
所述第一节点1与所述第二节点2配合作为交流电输入端；
所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接，所述整流二极管D2与所述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点3，所述第三节点3作为直流电正极输出端Uo+；
所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点4；
所述NMOS管Q1的S极与所述第四节点4电连接，所述NMOS管Q1的D极作为直流电负极输出端Uo-；
所述电解电容C1正极与所述第三节点3电连接，所述电解电容C1负极与所述NMOS管Q1的D极电连接；
所述电阻R1一端与所述第三节点3电连接，所述电阻R1另一端与所述电解电容C2正极电连接，所述电解电容C2负极与所述第四节点4电连接；
所述NMOS管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接；
所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接，所述PNP三极管Q2的C极与所述第四节点4电连接，所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点2电连接。
以下通过对上述方案的工作原理进行说明，以解释应用上述方案时实现开关电源防打火的功能。
如图1所示，上述方案中，所述整流二极管D1、所述整流二极管D2、所述整流二极管D3和所述整流二极管D4构成了桥式整流电路，所述第一节点1与所述第二节点2配合作为交流电输入端，图1中，交流电火线L与所述第一节点1电连接，交流电零线N与所述第二节点2电连接，当插头***插座的瞬间，交流电进入经桥式整流电路整流输出，因所述NMOS管Q1未导通，所述电解电容C1不能实现对整流电源的滤波作用，桥式整流电路的输出首先对所述电解电容C2进行充电，当所述电解电容C2充电电压达到所述NMOS管Q1栅极G的开启电压时，所述NMOS管Q1导通，使得所述电解电容C1开始充电进行滤波工作。本实用新型通过先给所述电解电容C2充电延时使所述NMOS管Q1导通，实现所述电解电容C1延时滤波，解决电源插头***到插座上瞬间因电解电容C1即时充电出现的打火问题，进而实现对插头和插座的保护。
上述方案中，所述电阻R1起到限定所述电解电容C2充电速度的作用，通过调节所述电阻R1的大小调节所述电解电容C2充电速度，进而来调节所述电解电容C1延时充电时间。因而所述电阻R1可以采用固定电阻，也可以采用可变电阻。
上述方案中，所述电解电容C2经充电后，其电压可能会高于所述NMOS管Q1的G极的工作电压，此情况下会损坏所述NMOS管Q1，对此本实用新型给出如下解决方案，具体为：
如图1所示，所述开关电源防打火电路还包括稳压二极管D5，所述稳压二极管D5并接在所述电解电容C2两端，其中，所述稳压二极管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连接，所述稳压二极管D5的负极与所述电解电容C2的正极电连接。所述稳压二极管D5起到限压作用，使所述电解电容C2的充电电压不高于所述NMOS管Q1的G极的工作电压，以保护所述NMOS管Q1。
当插头拔出插座后，所述PNP三极管Q2的B极电压为0，因所述电解电容C2存储有电能，需要释放，使得所述PNP三极管导通Q2导通，通过所述PNP三极管导通Q2将所述电解电容C2的存电释放掉，使得所述NMOS管栅极G电压迅速减小，所述NMOS管重新恢复为不导通的常态状态，本实用新型的开关电源防打火电路恢复为初始未启用状态。
上述方案中，所述电解电容C2放电时，其放电电流可能会高于所述PNP三极管Q2的工作电流，从而导致损坏所述PNP三极管Q2，对此本实用新型给出如下解决方案，具体为：
如图1所示，所述开关电源防打火电路还包括电阻R2，所述电阻R2串接在所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线路中。所述电阻R2起到限流作用，以使从所述PNP三极管Q2的E极进入的电流不高于其工作电流，以保护所述PNP三极管Q2。
上述方案中，为了提高所述PNP三极管Q2的工作稳定可靠性，如图1所示，本实用新型的所述开关电源防打火电路中还进一步包括电阻R3，所述电阻R3一端与所述PNP三极管Q2的B极电连接，所述电阻R3另一端与所述PNP三极管Q2的C极电连接。所述电阻R3起到偏置电阻的作用，以提高所述PNP三极管Q2的工作稳定可靠性。
上述方案的所述开关电源防打火电路中，通过所述PNP三极管Q2基极B的电流可能会高于所述PNP三极管Q2基极B的工作电流，导致损坏所述PNP三极管Q2，对此本实用新型给出如下解决方案，具体为：
如图1所示，所述开关电源防打火电路还包括电阻R4，所述电阻R4串接在所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点2之间的电路中。所述电阻R4起到所述PNP三极管Q2基极的限流作用，以保护所述PNP三极管Q2。
如图2所示，对于上述方案的所述开关电源防打火电路，本实用新型还优选包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q2的B极通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所述电阻R4电连接，其中，所述PNP三极管Q2的B极与所述PNP三极管Q3的E极电连接，所述PNP三极管Q3的B极分别与所述电阻R3一端和所述电阻R4一端电连接，所述PNP三极管Q3的C极与所述第四节点4电连接。该方案中，通过增加所述PNP三极管Q3，在实际应用中，该方案电路可以降低所述电阻R4的阻值，使得所述PNP三极管Q3的驱动电流较小，通过所述PNP三极管Q3实现放大，然后再驱动所述PNP三极管Q2工作，以实现减小所述开关电源防打火电路的功耗。
对于上述各方案的开关电源防打火电路，本实用新型还给出应用上述各方案开关电源防打火电路的开关电源方案，具体为：
一种开关电源，所述开关电源采用上述任一项所述的开关电源防打火电路。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种开关电源防打火电路，其特征在于：包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、电阻R1、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1和PNP三极管Q2；
其中，
所述整流二极管D1输出端与所述整流二极管D2输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D2之间的线路上具有第一节点；
所述整流二极管D3输出端与所述整流二极管D4输入端电连接，所述整流二极管D3与所述整流二极管D4之间的线路上具有第二节点；
所述第一节点与所述第二节点配合作为交流电输入端；
所述整流二极管D2输出端与所述整流二极管D4输出端电连接，所述整流二极管D2与所述整流二极管D4之间的线路上具有第三节点，所述第三节点作为直流电正极输出端；
所述整流二极管D1输入端与所述整流二极管D3输入端电连接，所述整流二极管D1与所述整流二极管D3之间的线路上具有第四节点；
所述NMOS管Q1的S极与所述第四节点电连接，所述NMOS管Q1的D极作为直流电负极输出端；
所述电解电容C1正极与所述第三节点电连接，所述电解电容C1负极与所述NMOS管Q1的D极电连接；
所述电阻R1一端与所述第三节点电连接，所述电阻R1另一端与所述电解电容C2正极电连接，所述电解电容C2负极与所述第四节点电连接；
所述NMOS管Q1的G极与所述电解电容C2的正极电连接；
所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极电连接，所述PNP三极管Q2的C极与所述第四节点电连接，所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点电连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述开关电源防打火电路还包括稳压二极管D5，所述稳压二极管D5并接在所述电解电容C2两端，其中，所述稳压二极管D5的正极与所述电解电容C2的负极电连接，所述稳压二极管D5的负极与所述电解电容C2的正极电连接。
3.根据权利要求2所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述开关电源防打火电路还包括电阻R2，所述电阻R2串接在所述PNP三极管Q2的E极与所述电解电容C2正极之间的线路中。
4.根据权利要求3所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述开关电源防打火电路还包括电阻R3，所述电阻R3一端与所述PNP三极管Q2的B极电连接，所述电阻R3另一端与所述PNP三极管Q2的C极电连接。
5.根据权利要求4所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述开关电源防打火电路还包括电阻R4，所述电阻R4串接在所述PNP三极管Q2的B极与所述第二节点之间的电路中。
6.根据权利要求5所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述开关电源防打火电路还包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q2的B极通过所述PNP三极管Q3分别与所述电阻R3和所述电阻R4电连接，其中，所述PNP三极管Q3的E极与所述PNP三极管Q2的B极电连接，所述PNP三极管Q3的B极分别与所述电阻R3一端和所述电阻R4一端电连接，所述PNP三极管Q3的C极与所述第四节点电连接。
7.根据权利要求1所述的开关电源防打火电路，其特征在于：所述电阻R1为固定电阻或可变电阻。
8.一种开关电源，其特征在于：所述开关电源采用权利要求1至7中任一项所述的开关电源防打火电路。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720884400.2U CN206922644U (zh) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | 一种开关电源防打火电路及开关电源 |
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| CN201720884400.2U CN206922644U (zh) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | 一种开关电源防打火电路及开关电源 |
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| CN206922644U true CN206922644U (zh) | 2018-01-23 |
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ID=61346857
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| CN201720884400.2U Active CN206922644U (zh) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | 一种开关电源防打火电路及开关电源 |
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|---|---|
| CN (1) | CN206922644U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111525667A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-11 | 长沙市健科电子有限公司 | 一种充电控制电路 |
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2017
- 2017-07-19 CN CN201720884400.2U patent/CN206922644U/zh active Active
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| CN111525667A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-11 | 长沙市健科电子有限公司 | 一种充电控制电路 |
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