一種開關電源及使用該開關電源的燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種開關電源及使用該開關電源的燈具，包括變壓器、開關器件、濾波電路、輸出電路和輸出反饋電路，濾波電路包括濾波電容，變壓器的初級線圈和開關器件依次串聯后與濾波電容并聯，輸出電路與變壓器的次級線圈并聯，輸出反饋電路連接在輸出電路與開關器件的控制端之間，開關電源還包括過沖保護電路，過沖保護電路包括限流電阻、短路控制電路和電壓檢測電路，限流電阻和濾波電容依次串聯后連接在電源正極與電源負極之間，限流電阻、初級線圈和開關器件依次串聯后連接在電源正極和電源負極之間，短路控制電路與限流電阻并聯，短路控制電路的控制端與電壓檢測電路連接。采用本發(fā)明，可避免浪涌電流，延長使用壽命。
【專利說明】一種開關電源及使用該開關電源的燈具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及燈具領域，尤其涉及一種開關電源及使用該開關電源的燈具。
【背景技術】
[0002]開關穩(wěn)壓電源的電路比較復雜，基本上可以分為小功率的控制部分和大功率的開關部分。開關晶體管則屬大功率，為保護開關晶體管在開啟或關斷電源時的安全，必須先讓調制器、放大器等小功率的控制電路工作。為此，要保證正確的開機程序。開關穩(wěn)壓器的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開機瞬間，濾波電容器會流過很大的浪涌電流，這個浪涌電流可能為正常輸入電流的數倍。這樣大的浪涌電流會使普通電源開關的觸點或繼電器的觸點熔化，并使輸入保險絲熔斷。另外，浪涌電流也會損害電容器，使之壽命縮短，過早損壞。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種開關電源及使用該開關電源的燈具?？山档烷_機啟動時輸入側的電流。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種開關電源，包括變壓器、開關器件、濾波電路、輸出電路和輸出反饋電路，所述濾波電路包括濾波電容，所述變壓器的初級線圈和所述開關器件依次串聯后與所述濾波電容并聯，所述輸出電路與所述變壓器的次級線圈并聯，所述輸出反饋電路連接在所述輸出電路與所述開關器件的控制端之間，所述開關電源還包括過沖保護電路，所述過沖保護電路包括限流電阻、短路控制電路和電壓檢測電路，所述限流電阻和所述濾波電容依次串聯后連接在所述電源正極與所述電源負極之間，所述限流電阻、所述初級線圈和所述開關器件依次串聯后連接在所述電源正極和所述電源負極之間，所述短路控制電路與所述限流電阻并聯，所述短路控制電路的控制端與所述電壓檢測電路連接，所述電壓檢測電路用于檢測所述開關電源的輸出端的電壓，當所述輸出端電壓不低于預設閾值時，所述電壓檢測電路向所述短路控制電路提供短路控制信號，控制所述短路控制電路導通。
[0005]其中，所述短路控制電路包括晶閘管，所述短路控制電路的控制端是所述晶閘管的門極，所述晶閘管的陽極與所述電源正極連通，所述晶閘管的陰極經由所述濾波電容與所述電源負極連通，當所述電壓檢測電路檢測到所述輸出端的電壓不低于預設閾值時，向所述晶閘管的門極發(fā)送正向電壓信號，控制所述晶閘管導通。
[0006]其中，所述電壓檢測電路包括輔助線圈，所述輔助線圈與所述變壓器的次級線圈電磁耦合，所述輔助線圈的一端與所述晶閘管的門極連通，所述輔助線圈的另一端經由所述濾波電容與所述電源負極連通。
[0007]其中，所述電壓檢測電路還包括限壓電阻，所述限壓電阻、所述輔助線圈和所述濾波電容依次串聯后連接在所述晶閘管的門極與所述電源負極之間。
[0008]其中，所述短路控制電路包括繼電器，當所述電壓檢測電路檢測到所述輸出端的電壓不低于預設閾值時，向所述繼電器發(fā)出短路控制信號，控制所述繼電器的動觸點和靜觸點閉合。
[0009]其中，所述開關電源還包括整流模塊，所述整流模塊的兩個輸出端分別與所述電源正極和所述電源負極連通，所述整流模塊的兩個輸入端與市電連通。
[0010]相應地，本發(fā)明實施例還提供了一種燈具，包括以上任一項所述的開關電源。
[0011]實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:通過串聯在輸入側的限流電阻，可以降低開機啟動時的輸入電流，避免浪涌電流燒毀或損壞電路元器件，提高了開關電源的穩(wěn)定性和可靠性，并延長了開關電源的使用壽命；通過電壓檢測電路以及與限流電阻并聯的短路控制電路，可以在開關電源正常工作后將限流電阻短路，避免限流電阻消耗過多的功率而降低開關電源的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明提供的開關電源的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明提供的開關電源的優(yōu)選實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]請參見圖1，是本發(fā)明提供的開關電源的結構示意圖。如圖1所示，開關電源包括變壓器110、開關器件120、濾波電路130、輸出電路140、輸出反饋電路150和過沖保護電路160。
[0016]其中，濾波電路130包括濾波電容131。本領域技術人員應當理解，濾波電路130還可以包括任意其它合適的電子元器件和/或電路結構，例如濾波電路130還可以包括與濾波電容131串聯和/或并聯的濾波電感。
[0017]變壓器110的初級線圈111和開關器件120依次串聯后與濾波電容131并聯，輸出電路140與變壓器110的次級線圈112并聯，輸出反饋電路150連接在輸出電路140與開關器件120的控制端之間。其中，輸出反饋電路150通常包括過流檢測電路和PWM控制芯片。過流檢測電路用于檢測輸出電路140的輸出電壓和/或輸出電流。PWM控制芯片用于在輸出電壓和/或輸出電流增大或減小時，通過調節(jié)輸出給開關器件120的脈沖電壓的占空比，來調節(jié)開關器件120的開關速度，從而通過調節(jié)初級線圈的電壓和/或電流來達到維持輸出電壓和/或輸出電流恒定的目的。
[0018]過沖保護電路160包括限流電阻161、短路控制電路162和電壓檢測電路163，限流電阻161和濾波電容131依次串聯后連接在電源正極與電源負極之間，限流電阻161、初級線圈111和開關器件120依次串聯后連接在電源正極和電源負極之間。其中，短路控制電路162與限流電阻并聯，短路控制電路162的控制端與電壓檢測電路163連接。電壓檢測電路163用于檢測開關電源的輸出端的電壓(即輸出電路140的輸出電壓)，當輸出端電壓不低于預設閾值時，電壓檢測電路163向短路控制電路162提供短路控制信號，控制短路控制電路162導通；當輸出端電壓低于預設閾值時，短路控制電路162斷開。
[0019]當開關電源開機啟動時，由于限流電阻161的限流作用，濾波電容131中不會產生較大的充電電流；隨后，輸出電路140的輸出電壓逐漸提聞，開關電源趨于正常工作狀態(tài)，當電壓檢測電路163檢測到輸出電壓達到預設閾值時，向短路控制電路162的控制端提供短路控制信號，使短路控制電路162導通，從而將限流電阻161短路。
[0020]本發(fā)明實施例提供的開關電源，通過串聯在輸入側的限流電阻，可以降低開機啟動時的輸入電流，避免浪涌電流燒毀或損壞電路元器件，提高了開關電源的穩(wěn)定性和可靠性，并延長了開關電源的使用壽命；通過電壓檢測電路以及與限流電阻并聯的短路控制電路，可以在開關電源正常工作后將限流電阻短路，避免限流電阻消耗過多的功率而降低開關電源的效率。
[0021]在圖1所示的實施例中，短路控制電路162可以是繼電器(例如電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器、氣體繼電器等)，繼電器的動觸點和靜觸點分別連接在限流電阻161的兩端，當電壓檢測電路163檢測到輸出端的電壓不低于預設閾值時，向繼電器發(fā)出短路控制信號(短路控制信號可以是繼電器的輸入量，例如電流、電壓、功率方向、阻值、頻率、氣體等)，控制繼電器的動觸點和靜觸點閉合，從而將限流電阻161短路。
[0022]在圖1所示的實施例中，短路控制電路162還可以是晶閘管。短路控制電路162的控制端是晶閘管的門極，晶閘管的陽極與電源正極連通，晶閘管的陰極經由濾波電容131與電源負極連通，當電壓檢測電路163檢測到輸出端的電壓不低于預設閾值時，向晶閘管的門極發(fā)送正向電壓信號，控制晶閘管導通，從而將限流電阻161短路。
[0023]優(yōu)選地，電壓檢測電路163包括輔助線圈，輔助線圈與變壓器的次級線圈電磁耦合，輔助線圈的一端與晶閘管的門極連通，輔助線圈的另一端經由濾波電容與電源負極連通。
[0024]優(yōu)選地，電壓檢測電路163還包括限壓電阻，限壓電阻、輔助線圈和濾波電容依次串聯后連接在晶閘管的門極與電源負極之間。
[0025]優(yōu)選地，開關電源還包括整流模塊，整流模塊的兩個輸出端分別與電源正極和電源負極連通，整流模塊的兩個輸入端與市電連通。
[0026]請參見圖2，是本發(fā)明提供的開關電源的優(yōu)選實施例的電路示意圖。
[0027]在該電路中，輸出電路140包括第一輸出整流二極管D4、第二輸出整流二極管D5、輸出濾波電感LI以及輸出濾波電容C2。其中，輸出端正極LED+依次經由輸出濾波電感L1、反向的第一輸出整流二極管D4以及次級線圈與輸出端負極LED-連通，輸出端正極LED+還依次經由輸出濾波電感LI以及反向的第二輸出整流二極管D5與輸出端負極LED-連通，輸出濾波電容C2連接在輸出端正極LED+與輸出端負極LED-之間。輸出反饋電路150包括過流檢測電路和PWM控制芯片。其中，過流檢測電路的兩個輸入端分別與輸出端正極LED+和輸出端負極LED-連通，過流檢測電路的輸出端經由PWM控制芯片與開關器件(圖2中為NMOS管Ql)的控制端連通。本領域技術人員應當理解，輸出電路140和輸出反饋電路150可以是開關電源、LED驅動電路等利用開關器件來提供恒定電源的電路中常用的輸出端電路和輸出反饋控制電路。另外，開關器件可以是NMOS管、PMOS管、NPN管、PNP管等適合用作電子開關的器件，圖2所示的實施例中，采用了 NMOS管Ql。
[0028]在輸入側，市電AC220V經由整流模塊(包括四個整流二極管D1、D2、D3和D4)整流后，為開關電源提供工作電壓，整流模塊的兩個輸出端可以分別稱為電源正極和電源負極。限流電阻Rl和濾波電容Cl依次串聯后連接在電源正極與電源負極之間，變壓器Tl的初級線圈和NMOS管Ql依次串聯后與濾波電容Cl并聯。晶閘管Vl的陽極與電源正極連通，晶閘管Vl的陰極經由濾波電容Cl與電源負極連通，晶閘管Vl的門極依次經由限壓電阻R2、輔助線圈(Tl左上部分線圈)、濾波電容Cl與電源負極連通。當輸出端電壓達到(不低于)預設閾值(例如當開關電源正常工作)時，由于輔助線圈與次級線圈電磁耦合，因此輔助線圈上的電壓達到一定值，向晶閘管Vl的門極提供正向電壓，使晶閘管Vl導通，將限流電阻Rl短路。
[0029]本發(fā)明實施例還提供了一種燈具，包括以上任一實施例所描述的開關電源。
[0030]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種開關電源，包括變壓器、開關器件、濾波電路、輸出電路和輸出反饋電路，所述濾波電路包括濾波電容，所述變壓器的初級線圈和所述開關器件依次串聯后與所述濾波電容并聯，所述輸出電路與所述變壓器的次級線圈并聯，所述輸出反饋電路連接在所述輸出電路與所述開關器件的控制端之間，其特征在于，所述開關電源還包括過沖保護電路，所述過沖保護電路包括限流電阻、短路控制電路和電壓檢測電路，所述限流電阻和所述濾波電容依次串聯后連接在所述電源正極與所述電源負極之間，所述限流電阻、所述初級線圈和所述開關器件依次串聯后連接在所述電源正極和所述電源負極之間，所述短路控制電路與所述限流電阻并聯，所述短路控制電路的控制端與所述電壓檢測電路連接，所述電壓檢測電路用于檢測所述開關電源的輸出端的電壓，當所述輸出端電壓不低于預設閾值時，所述電壓檢測電路向所述短路控制電路提供短路控制信號，控制所述短路控制電路導通。
2.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述短路控制電路包括晶閘管，所述短路控制電路的控制端是所述晶閘管的門極，所述晶閘管的陽極與所述電源正極連通，所述晶閘管的陰極經由所述濾波電容與所述電源負極連通，當所述電壓檢測電路檢測到所述輸出端的電壓不低于預設閾值時，向所述晶閘管的門極發(fā)送正向電壓信號，控制所述晶閘管導通。
3.如權利要求2所述的開關電源，其特征在于，所述電壓檢測電路包括輔助線圈，所述輔助線圈與所述變壓器的次級線圈電磁耦合，所述輔助線圈的一端與所述晶閘管的門極連通，所述輔助線圈的另一端經由所述濾波電容與所述電源負極連通。
4.如權利要求3所述的開關電源，其特征在于，所述電壓檢測電路還包括限壓電阻，所述限壓電阻、所述輔助線圈和所述濾波電容依次串聯后連接在所述晶閘管的門極與所述電源負極之間。
5.如權利要求1所述的開關電源，其特征在于，所述短路控制電路包括繼電器，當所述電壓檢測電路檢測到所述輸出端的電壓不低于預設閾值時，向所述繼電器發(fā)出短路控制信號，控制所述繼電器的動觸點和靜觸點閉合。
6.如權利要求1-5中任一項所述的開關電源，其特征在于，所述開關電源還包括整流模塊，所述整流模塊的兩個輸出端分別與所述電源正極和所述電源負極連通，所述整流模塊的兩個輸入端與市電連通。
7.一種燈具，其特征在于，包括如權利要求1-6中任一項所述的開關電源。
【文檔編號】H02M3/335GK103457472SQ201210175018
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權日:2012年5月31日
【發(fā)明者】周明杰, 黎晶 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司