CN207692089U - 电源电路及其照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电源电路及其照明设备，包括：变压器T1、开关管Q1、二极管D2以及反馈电路；所述开关管Q1电连接所述变压器T1的原边线圈以控制该原边线圈的电流，该开关管Q1的基极则电连接于电源输入端；所述反馈电路串联连接于所述开关管Q1基极与所述变压器T1次级线圈输出端之间；所述二极管D2串联连接于所述变压器T1次级线圈与负载端OUT‑之间，其中，所述二极管D2的阳极连接于所述负载端OUT‑。本电路利用了电子元器件的性能特点而巧妙设计的电路，其结构简单造价低廉，自激振荡动作控制电路无需辅助供电，电路简化及其优化设计也带来成本低，体积重量小的效果，容易控制输出电压。

Description

电源电路及其照明设备

技术领域

本实用新型涉及电源电路领域。

背景技术

非定频电源RCC(Ringing Choke converter)是一种利用间歇振荡器构成的自激振荡脉冲变换器，常见于低成本小功率开关电源。目前，RCC电路中的过压保护采用后级电路电压反馈的方式进行，后级电路通过光耦反馈电压信号给输入电路，且在输入电路与光耦之间设置有开关管。开关管的通断需对应相应的电压值，当反馈的电压值为低压时，开关管处于断开状态，过压保护电路不导通；当反馈的电压值为高压时，开关管处于闭合状态，过压保护电路导通；通过开关管的通断控制电路过压保护的通断。

RCC电路逐渐被应用到LED照明领域，用作LED照明的驱动电路，然而现有技术中的RCC开关电源电路中大多由IC完成对开关管形成PWM控制，或者现有的电路过于复杂，这样形成的RCC开关电源造价成本较高。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种电源电路，包括：变压器T1、开关管Q1、二极管D2以及反馈电路；

所述开关管Q1电连接所述变压器T1的原边线圈以控制该原边线圈的电流，该开关管Q1的基极则电连接于电源输入端；

所述反馈电路串联连接于所述开关管Q1基极与所述变压器T1次级线圈输出端之间；

所述二极管D2串联连接于所述变压器T1次级线圈与负载端OUT-之间，其中，所述二极管D2的阳极连接于所述负载端OUT-。

在一些实施方式中，所述反馈电路包括电容C2及其与所述电容C2串联的电阻R2。

当外部直流电经过输入端AC IN输入，电流流向开关管Q1的基极，此时，三极管Q1微微导通，从而在变压器T1(原边线圈)绕组产生上正下负的感应电压，同理在变压器T1(次级线圈)绕组产生上正下负电压；进而，电压经反馈电路(电容C2，电阻R2组成的反馈电路)，给开关管Q1正反馈，从而，使该开关管Q1的基极电流增大，从而使其完全导通，直到饱和；开关管Q1饱和后流过T1变压器(原边线圈)绕组电流不会再变化，即电感(变压器T1原边线圈)电流停止变化，根据电感的性质可知，变压器T1原边线圈产生反电动势，此时变压器T1(原边线圈)绕组得到上负下正电压，从而，变压器T1(次级线圈)得到上负下正电压，该电压一方面通过反偏二极管D2给连接于OUT-端负载供电，同时随着该反电动势给外部负载供电，能量的损失，其电压下降，当该反电动势电压低于二极管DZ1导通电压时，二极管DZ1关闭，从而停止给负载供电，开关管Q1由原来饱和状态恢复到原来微导通状态，从而使其再次导通，如此循环工作，而给外部负载供电；三极管Q1的工作状态变化为：微导通-饱和-截止。

本电路利用了电子元器件的性能特点(电压器的电感特性、二极管的导通电压极限以及开关管的开关特性及其饱和特性)而巧妙设计的电路，其结构简单造价低廉，自激振荡动作控制电路无需辅助供电(只需反馈电路，无需PWM控制)，电路简化及其优化设计也带来成本低，体积重量小的效果，容易控制输出电压。

在一些实施方式中，所述电源电路还包括电阻R3，所述电阻R3连接于所述开关管Q1的发射极。该电阻R3可保护开关管Q1开启时起大电流冲击，防止大电流对开关管Q1冲击损坏。

在一些实施方式中，所述电源电路还包括限流电阻R1，所述限流电阻R1连接于所述开关管Q1的基极。限流电阻R1可起到稳定电流，防止大电流冲击开关管Q1的作用。

在一些实施方式中，所述电源电路还包括电流反偏电路，所述电流反偏电路连接于所述开关管Q1基极。

在一些实施方式中，所述电流反偏电路包括稳压二极管DZ1，所述稳压二极管DZ1阳极连接于所述二极管D2的阳极，稳压二极管DZ1阴极连接于所述开关管Q1的基极。

在变压器T1出现反电动势给外部负载供电的同时，开关管Q1基极的电流被该电流反偏电路分流，使开关管Q1的基极电流降低，使开关管Q1迅速截止，增加了开关管Q1截止的机动性能和可靠性。采用稳压二极管DZ1作为反偏电路器件，一方面，稳压二极管DZ1的反向导通电压较小，确保了该电流反偏电路的灵敏性，另一方面，稳压二极管DZ1起到稳定输出电压的作用，稳态下，稳压二极管DZ1电压与负载输出电压成正比，因此稳压二极管DZ1的稳压决定输出电压的大小，另外，改变稳压二极管D2稳压值即可调整输出电压。

在一些实施方式中，所述电源电路还包括电容C3，所述电容C3连接于所述二极管D2的阳极。

变压器T1(次级线圈)绕组电压大小由绕组匝比决定，在开关管Q1饱和期间，变压器T1(次级线圈)绕组通过导通二极管D2为负载供电的同时，也给该电容C3充电，电容C3的电压为上正下负电压，该电容C3的电压可以给二极管D2提供反偏电压，即给二极管D2的阳极提供正向电压，以利于给二极管D2的导通，从而利于电路给负载供电。

另一方面，电容C3可以给稳压管DZ1提供电压，当电容C3充电使电容C3电压达到稳压管DZ1导通电压时，开关管Q1基极电流因稳压管DZ1导通而失去正偏电流，从而使开关管Q1进入截止状态，达到控制目的；另外，该电容C3还可以同二极管D2一道组成整流滤波电路。

在一些实施方式中，所述电源电路还包括整流电路，所述整流电路的输出端连接于所述变压器T1的输入端，所述整流电路的输出端连接于所述开关管Q1的基极。可以直接输入市电(交流电)，当外部市电输入端ACIN输入交流电压经二极管D1整流，电容C1滤波，得到直流电压，进入该电源电路从而给负载供电。

在一些实施方式中，所述开关管Q1为NPN结三极管或者PNP结三极管。

本实用新型还提供了一种照明设备，该照明设备包括一个或多个负载，以及以上任一项所述的电源电路，所述一个或多个负载电连接于所述电源电路的负载端OUT-和OUT+，可以知道，将以上电源电路用于照明设备，可以降低成本，提高电路的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的电源电路示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1所示，本实施例的电源电路，包括：整流电路10、变压器T1、开关管Q1、二极管D2、反馈电路20以及电流反偏电路40；

整流电路10连接于变压器T1及其开关管Q1的基极供电，开关管Q1电连接变压器T1的原边线圈以控制该原边线圈的电流。

反馈电路20串联连接于开关管Q1基极与变压器T1次级线圈输出端之间；二极管D2串联连接于变压器T1次级线圈与负载端OUT-之间，其中，二极管D2的阳极连接于所述负载端OUT-；电流反偏电路40连接于开关管Q1基极，具体地，电流反偏电路40包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1阳极连接于所述二极管D2的阳极，稳压二极管DZ1阴极连接于开关管Q1的基极。

使用的时候，市电输入AC IN端，交流电压经整流电路10的二极管D1整流，电容C1滤波；然后得到直流电；电流通过电阻R1流向开关管Q1的基极，开关管Q1微微导通，在变压器T1(初级线圈)绕组产生上正下负的感应电压，同时在变压器T1(次级线圈)绕组产生上正下负电压，该电压通过电容C2，电阻R2，给开关三极管Q1正反馈，使Q1完全导通，直到饱和；开关管Q1饱和后流过T1变压器(原边线圈)绕组电流不会再变化，即电感(变压器T1原边线圈)电流停止变化，根据电感的性质可知，变压器T1原边线圈产生反电动势，此时变压器T1(原边线圈)绕组得到上负下正电压，从而，变压器T1(次级线圈)得到上负下正电压，该电压一方面通过反偏二极管D2给连接于OUT-端负载供电，另一方面，同时随着该反电动势给外部负载供电，能量的损失，其电压下降，当该反电动势电压低于二极管DZ1导通电压时，二极管DZ1关闭，从而停止给负载供电，开关管Q1由原来饱和状态恢复到原来微导通状态，从而使其再次导通，如此循环工作，而给外部负载供电；三极管Q1的工作状态变化为：微导通-饱和-截止。

而在变压器T1出现反电动势给外部负载供电的同时，开关管Q1基极的电流被该电流反偏电路30分流，使开关管Q1的基极电流降低，使开关管Q1迅速截止，增加了开关管Q1截止的机动性能和可靠性。采用稳压二极管DZ1作为反偏电路器件，一方面，稳压二极管DZ1的反向导通电压较小，确保了该电流反偏电路的灵敏性，另一方面，稳压二极管DZ1起到稳定输出电压的作用，稳态下，稳压二极管DZ1电压与负载输出电压成正比，因此稳压二极管DZ1的稳压决定输出电压的大小，另外，改变稳压二极管D2稳压值即可调整输出电压。

其中，对于反馈电路20包括但不限于以下方案：其由电容C2及其与电容C2串联的电阻R2，也可以为单纯的电阻R2，当采用电容C2的时候，依据电容C2参数的选择可以改变开关管Q1的饱和与截止时间。

其中，开关管Q1可以为NPN结三极管或者PNP结三极管；作为开关管Q1的***电路，本实用新型的电源电路还包括电阻R3和限流电阻R1，电阻R3连接于开关管Q1的发射极，限流电阻R1连接于开关管Q1的基极。其中，电阻R3和限流电阻R1都起到限制电流的作用，防止过大的电流冲击开关管Q1以损害该开关管Q1。

在一个实施例中，本实用新型的电源电路还可以包括电容C3，电容C3连接于二极管D2的阳极。变压器T1(次级线圈)绕组电压大小由绕组匝比决定，在开关管Q1饱和期间，变压器T1(次级线圈)绕组通过导通二极管D2为负载供电的同时，也给该电容C3充电，电容C3的电压为上正下负电压，该电容C3的电压可以给二极管D2提供反偏电压，即给二极管D2的阳极提供正向电压，以利于给二极管D2的导通，从而利于电路给负载供电。

另一方面，电容C3可以给稳压管DZ1提供电压，当电容C3充电使电容C3电压达到稳压管DZ1导通电压时，开关管Q1基极电流因稳压管DZ1导通而失去正偏电流，从而使开关管Q1进入截止状态，达到控制目的；另外，该电容C3还可以同二极管D2一道组成整流滤波电路。

本实用新型的电路利用了电子元器件的性能特点(电压器的电感特性、二极管的导通电压极限以及开关管的开关特性及其饱和特性)而巧妙设计的电路，其结构简单造价低廉，自激振荡动作控制电路无需辅助供电(只需反馈电路，无需PWM控制)，电路简化及其优化设计也带来成本低，体积重量小的效果，容易控制输出电压。

基于以上的优点，本实用新型技术的电路可以用于照明设备，该照明设备还包括一个或多个负载，一个或多个负载电连接于电源电路的负载端OUT-和OUT+，可以知道，将以上电源电路用于照明设备，可以降低成本，提高电路的可靠性。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电源电路，其特征在于，包括：变压器T1、开关管Q1、二极管D2以及反馈电路（20）；

所述开关管Q1电连接所述变压器T1的原边线圈以控制该原边线圈的电流，该开关管Q1的基极则电连接于电源输入端；

所述反馈电路（20）串联连接于所述开关管Q1基极与所述变压器T1次级线圈输出端之间；

所述二极管D2串联连接于所述变压器T1次级线圈与负载端OUT-之间，其中，所述二极管D2的阳极连接于所述负载端OUT- 。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述反馈电路（20）包括电容C2及其与所述电容C2串联的电阻R2。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电阻R3，所述电阻R3连接于所述开关管Q1的发射极。

4.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括限流电阻R1，所述限流电阻R1连接于所述开关管Q1的基极。

5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电流反偏电路（40），所述电流反偏电路（40）连接于所述开关管Q1基极。

6.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于，所述电流反偏电路（40）包括稳压二极管DZ1，所述稳压二极管DZ1阳极连接于所述二极管D2的阳极，稳压二极管DZ1阴极连接于所述开关管Q1的基极。

7.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电容C3，所述电容C3连接于所述二极管D2的阳极。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括整流电路（10），所述整流电路（10）的输出端连接于所述变压器T1的输入端，所述整流电路（10）的输出端连接于所述开关管Q1的基极。

9.根据权利要求1~7中任一项所述的电源电路，其特征在于，所述开关管Q1为NPN结三极管或者PNP结三极管。

10.照明设备，其特征在于，包括一个或多个负载，以及如权利要求1~9中任一项所述的电源电路，所述一个或多个负载电连接于所述电源电路的负载端OUT-和OUT+ 。