專利名稱：小功率開關(guān)電源的限壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種小功率開關(guān)電源的限壓電路。
背景技術(shù)：
目前，開關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)非常成熟，高度集成化的開關(guān)電源芯片品種多，成本低，應(yīng)用非常廣泛，這些電路基本上都是為110V/220V/230Vac電力系統(tǒng)設(shè)計的，無法直接在更高的電壓等級上直接應(yīng)用。有些應(yīng)用于特定場合的電子設(shè)備需要較高的輸入電壓范圍，如電子式電能表，因其需要考慮電網(wǎng)單相接地短路造成另外兩相電壓升高的情況，使得電子設(shè)備的電源電壓可能達到430Vac以上，普通的開關(guān)電源將無法正常工作。該類設(shè)備目前有兩種供電方式，一是采用傳統(tǒng)工頻變壓器降壓的模擬電源，二是采用開關(guān)電源控制器和高壓開關(guān)管等多個分立構(gòu)成開關(guān)電源。前一種方案缺點是工頻變壓器體積大，笨重，后一種方案缺點是增加了開關(guān)電源的設(shè)計難度，增加了成本，降低了可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種限壓電路，使得采用該電路后原只能在低電壓等級工作的高度集成化、低成本的開關(guān)電源芯片能夠工作于較高的電壓等級。
本實用新型一種小功率開關(guān)電源的限壓電路，由MOSFET(金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管)、電阻器和二極管組成，它安裝于開關(guān)電源的交流輸入整流電路與功率變換電路之間，MOSFET的漏極接整流電路的正極性輸出端，源極接功率變換電路的脈沖變壓器輸入端，電阻器接于MOSFET的漏極與柵極之間，二極管的正極接于MOSFET的源極且其負極接于MOSFET的漏極，二極管的正極接于MOSFET的源極且其負極接于MOSFET的柵極，二極管的負極接于MOSFET的柵極且其正極接于整流電路的負極性輸出端和功率變換電路的負極性輸入端的連接線上。
其中三個二極管均是TVS瞬變電壓抑制二極管。
在小功率開關(guān)電源的整流電路與功率變換電路之間安裝本實用新型，擴展了開關(guān)電源的允許輸入電壓范圍，使得專為低電壓等級設(shè)計的高集成度的開關(guān)電源集成電路能夠應(yīng)用于高電壓等級，達到了簡化開關(guān)電源設(shè)計，降低成本，提高可靠性的目的。


圖1是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示一種小功率開關(guān)電源的限壓電路19，由MOSFET1(金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管)、電阻器8和二極管組成，安裝于開關(guān)電源的交流輸入整流電路20與功率變換電路21之間，該電路的一個MOSFET 1的漏極2接整流電路20的正極性輸出端18，源極3接功率變換電路21的脈沖變壓器輸入端11，一個電阻器8接于MOSFET 1的漏極2與柵極6之間，一個二極管4的正極10接于MOSFET 1的源極3且其負極9接于MOSFET1的漏極2，一個二極管5的正極13接于MOSFET 1的源極3且其負極14接于MOSFET 1的柵極6，一個二極管7的負極16接于MOSFET 1的柵極6且其正極15接于整流電路20的負極性輸出端17和功率變換電路21的負極性輸入端12的連接線上。
其中三個二極管均是TVS瞬變電壓抑制二極管。
以下是功率變換電路采用85～265Vac智能開關(guān)電源芯片(TOP232P)時擴展輸入電壓范圍到530Vac的一個具體實例。
由圖1可以看出，MOSFET1(型號IRF830)、電阻器8(阻值120KΩ)、二極管7(型號1.5KE400A)構(gòu)成了一個基本的限壓電路器，當(dāng)輸入電壓小于二極管7的嵌位電壓(400Vdc左右)時，輸出電壓為輸入電壓減MOSFET 1的柵極—源極電壓(3～5Vdc)，當(dāng)輸入電壓大于二極管7的嵌位電壓時，輸出電壓為二極管7的嵌位電壓減去MOSFET 1的柵極—源極電壓，因此二極管7的嵌位電壓決定了MOSFET 1的最大輸出電壓。電阻器8用于為二極管7和MOSFET 1提供偏置。超過二極管7嵌位電壓部分的輸入電壓將主要降在MOSFET 1上。二極管5(型號SA12)正常狀態(tài)下提供MOSFET1的柵極保護。二極管4(型號1.5KE400A)提供MOSFET 1的漏極—源極保護，當(dāng)加在MOSFET 1的漏極—源極之間的電壓超過二極管4的折轉(zhuǎn)電壓(400Vdc左右)時，二極管4導(dǎo)通，限制電壓的升高，保護MOSFET1的漏極—源極不被擊穿。二極管4、二極管5、二極管7同時還構(gòu)成了浪涌電壓限制回路，當(dāng)輸入電壓超過二極管4、二極管5、二極管7的嵌位電壓時，二極管4、二極管5、二極管7導(dǎo)通，將輸入浪涌電壓限制在一定的范圍內(nèi)，最大輸出電壓限制在二極管5、二極管7的最大嵌位電壓之和的范圍內(nèi)，從而保證在正常過電壓情況下或大于530Vac的浪涌電壓(12/50uS，10/700uS)情況下，輸出電壓不超過智能開關(guān)電源正常工作的輸入電壓范圍(450Vdc)。
權(quán)利要求1.一種小功率開關(guān)電源的限壓電路，由MOSFET(1)(金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管)、電阻器(8)和二極管組成，它安裝于開關(guān)電源的交流輸入整流電路(20)與功率變換電路(21)之間，其特征是MOSFET(1)的漏極(2)接整流電路(20)的正極性輸出端(18)，源極(3)接功率變換電路(21)的脈沖變壓器輸入端(11)，電阻器(8)接于MOSFET(1)的漏極(2)與柵極(6)之間，二極管(4)的正極(10)接于MOSFET(1)的源極(3)且其負極(9)接于MOSFET(1)的漏極(2)，二極管(5)的正極(13)接于MOSFET(1)的源極(3)且其負極(14)接于MOSFET(1)的柵極(6)，二極管(7)的負極(16)接于MOSFET(1)的柵極(6)且其正極(15)接于整流電路(20)的負極性輸出端(17)和功率變換電路(21)的負極性輸入端(12)的連接線上。
2.如權(quán)利要求1所述的小功率開關(guān)電源的限壓電路，其特征在于接于MOSFET(1)的漏極(2)與源極(3)之間的二極管(4)是TVS瞬變電壓抑制二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的小功率開關(guān)電源的限壓電路，其特征在于接于MOSFET(1)的柵極(6)與源極(3)之間的二極管(5)是TVS瞬變電壓抑制二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的小功率開關(guān)電源的限壓電路，其特征在于接于MOSFET(1)的柵極(6)與整流電路(20)的負極性輸出端(17)及功率變換電路(21)的負極性輸入端(12)之間的二極管(7)是TVS瞬變電壓抑制二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種小功率開關(guān)電源的限壓電路，MOSFET的漏極接整流電路的正極性輸出端，源極接功率變換電路的脈沖變壓器輸入端，電阻器接于MOSFET的漏極與柵極之間，二極管的正極接于MOSFET的源極且其負極接于MOSFET的漏極，二極管的正極接于MOSFET的源極且其負極接于MOSFET的柵極，二極管的負極接于MOSFET的柵極且其正極接于整流電路的負極性輸出端和功率變換電路的負極性輸入端的連接線上。本實用新型擴展了開關(guān)電源的允許輸入電壓范圍，使得專為低電壓等級設(shè)計的高集成度的開關(guān)電源集成電路能夠應(yīng)用于高電壓等級，達到了簡化開關(guān)電源設(shè)計，降低成本，提高可靠性的目的。
文檔編號H02M5/458GK2595067SQ02294119
公開日2003年12月24日 申請日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者鄧文棟 申請人:煙臺東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司