專利名稱：一種開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)電源裝置。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源工作在開關(guān)的狀態(tài)下，電流的脈動性大，電流的變化率大。開 關(guān)電源中的晶體管、二極管、變壓器、電感都可能成為電磁干擾源。
請參閱圖l，是現(xiàn)有技術(shù)一的開關(guān)電源裝置的電路模型圖，輸入的交流電
經(jīng)過整流二極管D1至D4構(gòu)成的整流橋整流后，再經(jīng)高壓濾波電容C1濾波，得
到高壓直流電，開關(guān)電路ia巴所述高壓直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻
脈動直流電經(jīng)過所述變壓器變壓T變壓后對次級負載電路供電。
在開關(guān)閉合或斷開的時候，由于電容電感存儲能量的特性，很容易產(chǎn)生 出一個高電壓，大電流，這個電壓與電源電壓疊加，常常引起電流或電壓的 過沖。這些高速度變化的電流或電壓通過變壓器的漏電電容(Cleak)耦合到 次級輸出，形成一種電磁干擾。這種通過漏電電容的耦合跟變壓器的磁耦合 不一樣，在次級的各個端點的耦合得到的電位是相同的，如此產(chǎn)生的干擾即 共模干擾。圖1中的變壓器T的14和11腳的干擾電位是相同的。這些干擾信號 的幅度是很大的，頻率也很高，如圖l中，整個次級就像一個天線一樣， 一般 能向外輻射能量，或者干擾到負載的正常運行，從而開關(guān)電源的電磁兼容性 (Electro Magnetic Compatibility, EMC)不能達標。
因為耦合到次級的干擾信號在包括次級的冷地(CGND )的次級的各個端 點的電位是相同的，對于干擾信號來說，在次級的各個端點沒有電位差，因 此在次級無論使用什么樣的濾波網(wǎng)絡(luò)都無法濾掉干擾信號。
為解決現(xiàn)有技術(shù)一中開關(guān)電源帶來的問題，現(xiàn)有技術(shù)二對開關(guān)電源裝置 的電路進行了改進，請參閱圖2是進行改進后的現(xiàn)有技術(shù)二的開關(guān)電源裝置的 電路模型圖。 如圖2不難看出，在現(xiàn)有技術(shù)一的基礎(chǔ)上，現(xiàn)有技術(shù)二將次級的冷地通過
電容C2與初級的熱地相連，當連上C2后，干擾的路徑和C2就構(gòu)成了一個回路。 從Cleak耦合到次級，又從C2流回到熱地。C2的作用相當于短路掉干擾信號， 使得次級的冷地不再跟隨干擾信號一起浮動，也就是說次級冷地相對于熱地 來說是一個穩(wěn)定的電位，不會再向外輻射能量，也不會干擾到負載電路。從 而降低開關(guān)電源的電磁干擾。
但是在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下 問題
在熱地和冷地之間接上一個電容C2來濾除電磁干擾效果是比較好的。但 是熱地點相對于大地的電壓基本上等于220V的交流電，因此交流電會從C2耦 合到次級，在次級產(chǎn)生一個相對于大地的交流漏電電壓，如果C2使用的電容 值比較大的話，電流流到次級的能力也是比較大的，耦合到次級的電壓也是 比較高的，這個電壓常常超過安全電壓36V,如果人接觸到次級的冷地很可能 會導(dǎo)致人體觸電，存在巨大的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例解決的技術(shù)問題在于提供一種開關(guān)電源裝置，可以降低交 流電從高頻濾波電容耦合到次級的電壓，提高開關(guān)電源的安全性。
本發(fā)明實施例提供的一種開關(guān)電源裝置，包括整流濾波單元，開關(guān)電 路、變壓器和次級負載電路；輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元整流濾波后得 到直流電，通過開關(guān)電路把所述直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻脈動 直流電經(jīng)過所述變壓器變壓后對次級負載電路供電；其特征在于，包括電 容分壓電路和高頻濾波電容；
所述電容分壓電路與所述整流單元的交流電壓輸入端相連，對輸入的交 流電壓進行分壓；分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容與次級負載電路的 冷地相連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。
本發(fā)明實施例提供的一種開關(guān)電源裝置，包括整流濾波單元，開關(guān)電 路、變壓器和次級負載電路；輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元整流濾波后得
到高壓直流電，通過開關(guān)電路把所述高壓直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述
高頻脈動直流電經(jīng)過所述變壓器變壓后對次級負載電路供電；包括電容分 壓電路和高頻濾波電容；
所述電容分壓電路與所述整流濾波單元的電壓輸出端相連，對輸出電壓 進行分壓；分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容與次級負載電路的冷地相 連形成次級到初級的高頻干擾濾波通路。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例有益的技術(shù)效果在于
本發(fā)明實施例提供的開關(guān)電源裝置包括電容分壓電路和高頻濾波電容； 所述電容分壓電路與所述整流單元的交流電壓輸入端相連，對輸入的交流電 壓進行分壓；分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容與次級負載電路的冷地 相連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。與現(xiàn)有技術(shù)中，直接將次級的冷 地通過高頻濾波電容與熱地相連，可以明顯的降低初級交流電耦合到次級的 電壓，降低由于次級相對與大地的漏電電壓過高帶來的危險，提高開關(guān)電源 的安全性。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的開關(guān)電源裝置的電路模型圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的開關(guān)電源裝置的電路模型圖； 圖3為本發(fā)明實施例一開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例二開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種開關(guān)電源裝置。下面對實施例提供的 一種開關(guān)電源裝置進行詳細描述。
實施例一， 一種開關(guān)電源裝置，裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括
整流濾波單元310,開關(guān)電路320、變壓器T和次級負載電路330;電容 分壓電3各340和高頻濾波電容C2;
輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元310整流濾波后得到直流電；
所述整流濾波單元310由整流單元311和高壓濾波電容C1組成，整流單
元對輸入的交流電進行整流得到單向脈動直流電，整流單元可以進行半波整
流或全波整流；圖3中的整流單元采用的是由二極管D1 D4構(gòu)成的全橋整 流電路進行全波整流，可以理解的是，也可以采用半橋整流電路進行半波整 流，具體的整流方式和整流電路可以采用現(xiàn)有的多種常規(guī)方式進行。高壓濾 波電容C1對整流后的單向脈動電壓進行濾波得到平緩的直流電。
所述過開關(guān)電路320把所述直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻脈動 直流電經(jīng)過所述變壓器T變壓后對次級負載電路330供電；
所述電容分壓電路340包括串連的第一電容分壓單元341和第二電容分 壓單元342與所述整流濾波單元310的電壓輸出端相連，對輸出電壓進行分 壓；
圖3中，所述第一電容分壓單元為電容C3，第二電容分壓單元為電容C4 串連，C3和C4串連對輸入的交流電壓進行分壓，C3和C4的接點為分壓點。
實際情況下，為降低交流電耦合到次級的電壓，則需要盡量降低分壓點 相對于大地的的電壓，如果第 一 電容分壓單元和第二電容分壓單元的容抗取 不同的值，則所述分壓點相對于大地的電壓會隨著輸入交流電壓正負半周的 交替而變化，下面舉例進行說明，例如如果忽略整流單元中二極管的壓降， C3 = 2C4,輸入的交流電為Vin。
則進行如下計算
假設(shè)AC1為市電的火線，則在輸入的交流電正半周時，分壓點相對于大 i也的電壓為
丫分壓點=Vin x [Rc4/( +RC4)]
因為1^4= 1/(jC0C4), Ro= 1/(jC0C3) , C3 = 2C4
所以Rc4-2Rc3
所以V分壓點=(2/3) x Vin
在輸入的交流電負半周時，分壓點相對于大地的電壓為
V分壓點二 Vin x [Rc3/( +RC4)] =(1/3) x Vin
由上述舉例推導(dǎo)可知，若所述第一電容分壓單元和第二電容分壓單元的 容抗不同，則分壓點的電壓是浮動的。
若第一電容分壓單元和第二電容分壓單元的容抗相同，貝'J:
V分壓點=(1/2) x Vin,不會隨輸入交流點的波形發(fā)生變化。并且較第一 電容分壓單元和第二電容分壓單元的容抗值不同的情況，分壓點相對于大地 的電壓不會高于(1/2) x Vin,耦合到次級的電壓更低更安全。
可以理解的是，所述第一電容分壓單元或第二電路分壓單元均可以由多 個電容串連或并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合構(gòu)成，具體電容電路組合形式不夠成對本發(fā) 明的限制。
分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容C2與次級負載電路的冷GND相 連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。
所述分壓點為輸入的交流電壓相對與大地電壓進行分壓后的分壓點。分 壓點相對于大地的的電壓小于交流電相對于大地的電壓。
由于采用電容分壓電路進行分壓，對于次級的高頻干擾信號來說其容抗 是很小的近似于導(dǎo)通，市電電源整流濾波后可以看作是一個電壓源，電壓源 對于高頻的交流電是等效成短路的，從而使次級冷地CGND的高頻電磁干擾 信號短路到熱地，降低開關(guān)電源的電磁干擾，并且第一電容分壓單元與第二 電容分壓單元對于從次級過來的高頻干擾是并聯(lián)的，使得其總的容抗值更小， 濾波效果更好。
本發(fā)明實施例 一通過將電容分壓電路將輸入的交流電相對于大地的電壓 進行分壓，分壓后的分壓點再與高頻濾波電容相連，成為高頻干擾的濾波通 路。實現(xiàn)了濾除次級的高頻干擾的基礎(chǔ)上，降低了次級冷地的電壓，使開關(guān) 電源更加安全可靠。
本發(fā)明實施例一所述的開關(guān)電源裝置中，所述分壓點還可以直接與大地
相連，如電源輸入端提供三腳插頭并且接地腳與大地相連，將分壓點與接 地腳相連即可，連接后分壓點的電壓直接與大地拉平，為0電位，分壓點的
耦合到次級的電壓也是o電位，不會發(fā)生次級地帶電導(dǎo)致人體觸電的事故，
為用戶進一步的保護。
實施例二， 一種開關(guān)電源裝置，裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括
整流濾波單元410,開關(guān)電路420、變壓器T和次級負載電路430;電容 分壓電路440和高頻濾波電容C2;
輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元410整流濾波后得到直流電；
所述整流濾波單元410由整流單元411和高壓濾波電容C1組成，整流單 元對輸入的交流電進行整流得到單向脈動直流電，整流單元可以進行半波整 流或全波整流；圖4中的整流單元采用的是由二極管Dl -D4構(gòu)成的全橋整 流電路進行全波整流，可以理解的是，也可以采用半橋整流電路進行半波整 流，具體的整流方式和整流電路可以采用現(xiàn)有的多種常規(guī)方式進行。
高壓濾波電容C1對整流后的單向脈動電壓進行濾波得到平緩的直流電。
所述過開關(guān)電路420把所述直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻脈動 直流電經(jīng)過所述變壓器T變壓后對次級負載電路430供電；
所述電容分壓電路440包括串連的第一電容分壓單元441和第二電容分 壓單元442與所述整流濾波單元410的電壓輸入端相連，對輸入的交流電壓 進行分壓；
圖4中，所述第一電容分壓單元為電容C3，第二電容分壓單元為電容C4 串連，C3和C4串連對輸入的交流電壓進行分壓，C3和C4的接點為分壓點。
如果第一電容分壓單元和第二電容分壓單元容抗不同，因為分壓點相對
直接相連的電容分壓單元容抗較大，則耦合到次級電壓較低，分壓效果較好， 如果與火線直接相連的電容分壓單元容抗較小，則耦合到次級的電壓相對較 大，分壓效果較差。
例如如圖4所示，如果C3-2C4，輸入的交流電為Vin。 則進行如下計算
假設(shè)AC1為市電的火線，分壓點相對于大地的電壓為
V分壓點二 Vin x [Rc4/( RC3 +RC4)]
因為1 4= 1/(jC0C4), Rc3 = 1/(jCOC3) , C3 = 2C4
所以Rc^2Rc3
所以V分壓點=(2/3) x Vin
假設(shè)AC2為市電的火線，則分壓點相對于大地的電壓為 分壓點相對于大地的電壓為 V分壓點二 Vin x [Rc3/( RC3 +RC4)] =(1/3) x Vin
由上述舉例推導(dǎo)可知，若所述第一電容分壓單元和第二電容分壓單元的 容抗不同，則分壓點的電壓是會因為開關(guān)電源的電源插頭兩個插腳接觸零線、 火線的變化受到影響。
若第 一 電容分壓單元和第二電容分壓單元的容抗相同，則
V分壓點=(1/2) x Vin，不會隨輸入火線和零線的變化發(fā)生改變。因此第 一電容分壓單元和第二電容分壓單元容抗相同時，分壓效果較好且穩(wěn)定，不
會因為開關(guān)電源的電源插頭兩個插腳接觸零線、火線的變化受到影響。
可以理解的是，所述第一電容分壓單元或第二電路分壓單元均可以由多 個電容串連或并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合構(gòu)成，具體電容電路組合形式不夠成對本發(fā) 明的限制。
分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容C2與次級負載電路的冷GND相 連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。
所述分壓點為輸入的交流電壓相對與大地電壓進4于分壓后的分壓點。分 壓點相對于大地的電壓小于交流電相對于大地的電壓。
由于采用電容分壓電路進行分壓，對于次級的高頻干擾信號來說其容抗 是很小的近似于導(dǎo)通，市電可以看作是一個電壓源，電壓源對于高頻的交流
電是等效成短路的，并且零線在遠端是接地，從而使次級冷地CGND的高頻
電磁干擾信號短路到大地，降低開關(guān)電源的電磁干擾。而且第一電容分壓單 元與第二電容分壓單元對于從次級過來的高頻干擾是并聯(lián)的，使得其總的容
抗值更小，濾波效果更好。
本發(fā)明實施例二通過將電容分壓電路將輸入的交流電相對于大地的電壓 進行分壓，分壓后的分壓點再與高頻濾波電容相連，成為高頻干擾的濾波通 路。實現(xiàn)了濾除次級的高頻干擾的基礎(chǔ)上，降低了次級冷地的電壓，使開關(guān) 電源更加安全可靠。
并且本發(fā)明實施例二還通過所述電容分壓電路對市電電網(wǎng)的高頻電f茲干 擾有濾波的左右，市電的高頻電磁干擾被電容分壓電路的電容短路掉，不會 進入開關(guān)電源干擾到開關(guān)電源工作，同時開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻電磁干擾也被 濾波電容短路掉，不能進入到市電電網(wǎng)干擾到其他設(shè)備的正常工作。
本發(fā)明實施例二所述的開關(guān)電源裝置中，所述分壓點還可以直接與大地
相連，如電源輸入端提供三腳插頭并且接地腳與大地相連，將分壓點與接 地腳相連即可，連接后分壓點的電壓直接與大地拉平，為0電位，分壓點的 耦合到次級的電壓也是0電位，不會發(fā)生次級地帶電導(dǎo)致人體觸電的事故， 為用戶進一步的保護。
以上對本發(fā)明實施例所提供的一種開關(guān)電源裝置進行了詳細介紹，其中 本發(fā)明實施例通過將電容分壓電路將輸入的交流電相對于大地的電壓進 行分壓，分壓后的分壓點再與高頻濾波電容相連，成為高頻干擾的濾波通路。 實現(xiàn)了濾除次級的高頻干擾的基礎(chǔ)上，降低了次級冷地的電壓，使開關(guān)電源 更加安全可靠。
并且本發(fā)明實施例還通過所述電容分壓電路對市電電網(wǎng)的高頻電磁干擾 有濾波的左右，市電的高頻電磁干擾被電容分壓電路的電容短路掉，不會進 入開關(guān)電源干擾到開關(guān)電源工作，同時開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻電磁干擾也#1濾
波電容短路掉，不能進入到市電電網(wǎng)干擾到其他設(shè)備的正常工作。
施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其主要思想；同時，對于本領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會 有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種開關(guān)電源裝置，包括整流濾波單元，開關(guān)電路、變壓器和次級負載電路；輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元整流濾波后得到直流電，通過開關(guān)電路把所述直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻脈動直流電經(jīng)過所述變壓器變壓后對次級負載電路供電；其特征在于，包括電容分壓電路和高頻濾波電容；所述電容分壓電路與所述整流單元的交流電壓輸入端相連，對輸入的交流電壓進行分壓；分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容與次級負載電路的冷地相連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。
2、 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述電容分壓電路 包括串連的第一電容分壓單元和第二電容分壓單元，所述兩個電容分壓單元的 接點為分壓點。
3、 如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述第一分壓單元 和第二分壓單元的容抗相同。
4、 如權(quán)利要求1至3任意一項所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述 分壓點與大地相連。
5、 如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述整流濾波單元 包括整流單元和高壓濾波電容；所述整流單元對輸入的交流電進行整流得到單向脈動直流電；所述高壓濾波電容對所述整流后的脈動直流電濾波得到平緩的直流電。
6、 一種開關(guān)電源裝置，包括整流濾波單元，開關(guān)電路、變壓器和次級 負載電路；輸入的交流電經(jīng)過整流濾波單元整流濾波后得到高壓直流電，通過 開關(guān)電路把所述高壓直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，所述高頻脈動直流電經(jīng)過所 述變壓器變壓后對次級負載電路供電；其特征在于，包括電容分壓電路和高 頻濾波電容；所述電容分壓電路與所述整流濾波單元的電壓輸出端相連，對輸出電壓進 成次級到初級的高頻干擾濾波通路。
7、 如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述電容分壓電路 包括串連的第一電容分壓單元和第二電容分壓單元，所述兩個電容分壓單元的 接點為分壓點。
8、 如權(quán)利要求7所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述第一分壓單元和第二分壓單元的容抗相同。
9、 如權(quán)利要求1至3任意一項所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述 分壓點與大地相連。
10、 如權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于，所述整流濾波單元 包括整流單元和高壓濾波電容；所述整流單元對輸入的交流電進行整流得到單向脈動直流電；所述高壓濾波電容對所述整流后的脈動直流電濾波得到平緩的直流電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源裝置，包括電容分壓電路和高頻濾波電容；所述電容分壓電路與所述整流單元的交流電壓輸入端相連，對輸入的交流電壓進行分壓；分壓后的分壓點通過所述高頻濾波電容與次級負載電路的冷地相連成為次級到初級的高頻干擾濾波通路。與現(xiàn)有技術(shù)中，直接將次級的冷地通過高頻濾波電容與熱地相連，可以明顯的降低初級交流電耦合到次級的電壓，降低由于次級相對與大地的漏電電壓過高帶來的危險，提高開關(guān)電源的安全性。
文檔編號H02M3/04GK101106332SQ20071012752
公開日2008年1月16日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者鐘光華 申請人:華為技術(shù)有限公司