一种自适应非隔离式电源转换电路的制作方法

本实用新型属于开关电源技术领域，具体涉及一种自适应非隔离式电源转换电路。

背景技术：

在本领域中将范围从85v到1500v的交流输入电源称为超宽范围交流输入电源，现有技术中，开关电源大多只能满足范围为85～300vac的低压段输入，不能满足超宽范围交流输入电源的使用要求，适应性低，并且现有技术的电源转换电路在高电压段的可靠性低，容易发生安全事故。

技术实现要素：

本实用新型旨在于至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型目的在于提供一种自适应非隔离式电源转换电路，解决了现有技术存在的对高压段输入电源的适应性低和可靠性低的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种自适应非隔离式电源转换电路，包括自适应开关管模块、驱动模块以及输出模块，自适应开关管模块、驱动模块以及输出模块依次电性连接，且自适应开关管模块电性连接有输入电源，输出模块电性连接有负载。

进一步地，自适应开关管模块包括高压段开关管子电路和低压段开关管子电路，高压段开关管子电路与低压段开关管子电路电性连接，高压段开关管子电路电性连接有输入电源，低压段开关管子电路与驱动模块电性连接。

进一步地，高压段开关管子电路包括开关管q1、电阻r1-r6、电容cd1-cd4、二极管zd1以及二极管tv1，低压段开关管子电路包括开关管q2、电阻r7-r10、电容cd5、cd6、二极管zd2以及二极管tv2；

高压段开关管子电路的开关管q1的第3端与节点input电性连接，开关管q1的第1端依次通过电阻r2和反向设置的二极管tv1与节点rtn电性连接，开关管q1的第3端和第1端之间串联有电阻r1，开关管q1的第2端和第1端之间串联有正向设置的二极管zd1，开关管q1的第2端与低压段开关管子电路的开关管q2的第3端电性连接，且开关管q1的第2端和节点rtn之间连接有依次串联的电阻r3、r4、r5以及r6，电阻r3两端并联有电容cd1，电阻r4两端并联有电容cd2，电阻r5两端并联有电容cd3，电阻r6两端并联有电容cd4；

低压段开关管子电路的开关管q2的第1端依次通过电阻r8和反向设置的二极管tv2与节点rtn电性连接，开关管q2的第3端和第1端之间串联有电阻r7，开关管q2的第2端和第1端之间串联有正向设置的二极管zd2，开关管q2的第2端与驱动模块电性连接，且开关管q2的第2端和节点rtn之间连接有依次串联的电阻r9和r10，电阻r9两端并联有电容cd5，电阻r10两端并联有电容cd6，节点input和节点rtn均与输入电源电性连接。

进一步地，开关管q1和开关管q2的具体型号均为stp3n150。

进一步地，驱动模块包括驱动子电路，驱动子电路分别与自适应开关管模块和输出模块依次电性连接。

进一步地，驱动子电路包括开关管驱动芯片u1和光电耦合器u2；

开关管驱动芯片u1的第1管脚与自适应开关管模块电性连接，开关管驱动芯片u1的第2管脚和第3管脚一一对应的与光电耦合器u2的第1端和第2端电性连接，开关管驱动芯片u1的第3管脚和第4管脚之间串联有电容c31，开关管驱动芯片u1的第4管脚与输出模块电性连接。

进一步地，输出模块包括输出子电路，输出子电路与驱动模块电性连接，且输出子电路电性连接有负载。

进一步地，输出子电路包括电感l1、二极管d1、二极管cd7、二极管zd3以及电阻r11；

电感l1的输入端与驱动模块电性连接，电感l1的输入端通过反向设置的二极管d1与节点rtn电性连接，电感l1的输出端与节点out+电性连接，节点out+与节点gnd之间串联有电容cd7，节点out+通过光电耦合器u2的第3端和第4端以及反向设置的二极管zd3与节点gnd电性连接，光电耦合器u2的第3端与第4端之间串联有电阻r11，节点out+与节点gnd均与负载电性连接。

进一步地，开关管驱动芯片u1的具体型号为lnk3294p/g，光电耦合器u2的具体型号为pc817b。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的自适应非隔离式电源转换电路，针对超宽范围的交流(85～1500vac)输入电源，采用多级电路级联实现，提高电源转换电路的设计灵活性以及对超宽范围的适应性和可靠性，避免了炸机导致电源失效。

本实用新型的其他有益效果将在具体实施方式中进行详细说明。

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是自适应非隔离式电源转换电路结构框图；

图2是自适应非隔离式电源转换电路原理图。

具体实施方式

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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

应当理解，本实用新型使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本实用新型的示例实施例。若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本发明中被使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

实施例1

如图1和图2共同所示，本实施例提供一种自适应非隔离式电源转换电路，包括自适应开关管模块、驱动模块以及输出模块，自适应开关管模块、驱动模块以及输出模块依次电性连接，且自适应开关管模块电性连接有输入电源，输出模块电性连接有负载；

本实施例中，采用自适应开关管模块对高压段输入电源和低压段输入电源进行自适应的输出控制，提高了对超宽范围的交流(85～1500vac)输入电源的适应性和可靠性。

作为优选，自适应开关管模块包括高压段开关管子电路和低压段开关管子电路，高压段开关管子电路与低压段开关管子电路电性连接，高压段开关管子电路电性连接有输入电源，低压段开关管子电路与驱动模块电性连接。

作为优选，高压段开关管子电路包括开关管q1、电阻r1-r6、电容cd1-cd4、二极管zd1以及二极管tv1，低压段开关管子电路包括开关管q2、电阻r7-r10、电容cd5、cd6、二极管zd2以及二极管tv2；

高压段开关管子电路的具体型号为stp3n150的开关管q1的第3端与节点input电性连接，开关管q1的第1端依次通过电阻r2和反向设置的二极管tv1与节点rtn电性连接，开关管q1的第3端和第1端之间串联有电阻r1，开关管q1的第2端和第1端之间串联有正向设置的二极管zd1，开关管q1的第2端与低压段开关管子电路的开关管q2的第3端电性连接，且开关管q1的第2端和节点rtn之间连接有依次串联的电阻r3、r4、r5以及r6，电阻r3两端并联有电容cd1，电阻r4两端并联有电容cd2，电阻r5两端并联有电容cd3，电阻r6两端并联有电容cd4；

低压段开关管子电路的具体型号为stp3n150的开关管q2的第1端依次通过电阻r8和反向设置的二极管tv2与节点rtn电性连接，开关管q2的第3端和第1端之间串联有电阻r7，开关管q2的第2端和第1端之间串联有正向设置的二极管zd2，开关管q2的第2端与驱动模块电性连接，且开关管q2的第2端和节点rtn之间连接有依次串联的电阻r9和r10，电阻r9两端并联有电容cd5，电阻r10两端并联有电容cd6，节点input和节点rtn均与输入电源电性连接。

作为优选，驱动模块包括驱动子电路，驱动子电路分别与自适应开关管模块和输出模块依次电性连接。

作为优选，驱动子电路包括具体型号为lnk3294p/g的开关管驱动芯片u1和具体型号为pc817b的光电耦合器u2，为了电路图方便查看，将光电耦合器u2分为二极管部分u2a和三极管部分u2b；

开关管驱动芯片u1的第1管脚与自适应开关管模块电性连接，开关管驱动芯片u1的第2管脚和第3管脚一一对应的与光电耦合器u2的第1端和第2端电性连接，开关管驱动芯片u1的第3管脚和第4管脚之间串联有电容c31，开关管驱动芯片u1的第4管脚与输出模块电性连接。

作为优选，输出模块包括输出子电路，输出子电路与驱动模块电性连接，且输出子电路电性连接有负载。

作为优选，输出子电路包括电感l1、二极管d1、二极管cd7、二极管zd3以及电阻r11；

电感l1的输入端与驱动模块电性连接，电感l1的输入端通过反向设置的二极管d1与节点rtn电性连接，电感l1的输出端与节点out+电性连接，节点out+与节点gnd之间串联有电容cd7，节点out+通过光电耦合器u2的第3端和第4端以及反向设置的二极管zd3与节点gnd电性连接，光电耦合器u2的第3端与第4端之间串联有电阻r11，节点out+与节点gnd均与负载电性连接，本实施例中，节点out+向负载提供直流+13v的工作电压。

工作原理：

在输入电源的低压段输入时，使用开关管驱动芯片u1控制开关管q2的导通，调整其占空比以及低压段开关管子电路和输出子电路的配合，实现+13v的工作电压的输出；在输入电源的高压段输入时，使用开关管驱动芯片u1控制开关管q1的导通，调整其占空比以及高压段开关管子电路和输出子电路的配合，实现+13v的工作电压的输出。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。