交流-直流轉換電路的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種交流-直流轉換電路，其包括輸入模塊、整流模塊、變壓模塊、輸出模塊、電壓檢測模塊以及控制模塊。其中電壓檢測模塊用于檢測整流模塊輸出的直流電壓，控制模塊用于根據電壓檢測模塊的檢測結果，控制交流-直流轉換電路是否進行工作。本發明的交流-直流轉換電路通過設置電壓檢測模塊以及控制模塊，使得交流-直流轉換電路在輸入電壓過高或過低時，停止電壓輸出，避免交流-直流轉換電路的損壞以及不穩定的電壓輸出。
【專利說明】交流-直流轉換電路
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電路設計領域，特別是涉及一種交流-直流轉換電路。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發展，人們使用各種各樣的電器，以滿足個人的需求。由于部分電器在 直流電的情況下工作更加穩定，因此部分電器內的交流-直流轉換電路的設計成了電器穩 定工作的關鍵。
[0003] 請參照圖1，圖1為一種現有的交流-直流轉換電路的結構示意圖，其中11為輸入 模塊，12為整流模塊，13為控制模塊，14為變壓模塊，15為輸出模塊。整流模塊12可很好 的將輸入模塊11輸入的交流電轉換為直流電，然后該交流-直流轉換電路可在控制模塊13 的控制芯片U1的控制下很好的將整流模塊12輸出的直流電，通過變壓模塊14進行變壓處 理，最后從輸出模塊15輸出相應電壓的直流電。
[0004] 但是該交流-直流轉換電路在輸入模塊11的輸入電壓過高時，可能導致濾波電容 CP8或開關管Q23燒壞；該交流-直流轉換電路在輸入模塊11的輸入電壓偏低時，可能會 導致輸出模塊15的不穩定電壓的輸出。
[0005] 故，有必要提供一種交流-直流轉換電路，以解決現有技術所存在的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種交流-直流轉換電路，以解決現有的交流-直流轉換 電路在輸入電壓過高或過低時，輸出電壓不穩定或轉換電路容易損壞的技術問題。
[0007] 為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下：
[0008] 本發明實施例提供一種交流-直流轉換電路，其包括：
[0009] 輸入模塊，用于輸入交流電壓；
[0010] 整流模塊，用于將所述輸入模塊輸入的交流電壓轉換為直流電壓；
[0011] 變壓模塊，用于對所述直流電壓進行變壓處理；
[0012] 輸出模塊，用于輸出所述變壓處理后的直流電壓；
[0013] 電壓檢測模塊，用于檢測所述整流模塊輸出的直流電壓；以及
[0014] 控制模塊，用于根據所述電壓檢測模塊的檢測結果，控制所述交流-直流轉換電 路是否進行工作。
[0015] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述整流模塊包括：
[0016] 整流橋，用于將所述輸入模塊輸入的交流電壓轉換為直流電壓；以及
[0017] 第一濾波電容，用于對所述直流電壓進行濾波處理；
[0018] 其中所述第一濾波電容的一端與所述整流橋的輸出連接，所述第一濾波電容的另 一端接地。
[0019] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述電壓檢測模塊包括第一比較器以及 第二比較器，
[0020] 所述第一比較器的第一輸入端與所述整流橋的輸出連接，所述第一比較器的第二 輸入端輸入第一參考電壓，所述第一比較器的輸出端輸出第一比較信號；
[0021] 所述第二比較器的第二輸入端與所述整流橋的輸出連接，所述第二比較器的第一 輸入端輸入第二參考電壓，所述第二比較器的輸出端輸出第二比較信號。
[0022] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述控制模塊包括第一控制單元；
[0023] 所述第一控制單元包括第一開關管以及第二開關管，所述第一開關管的控制端輸 入所述第一比較信號，所述第一開關管的輸出端接地，所述第一開關管的輸入端分別與所 述第二開關管的控制端和電源連接；所述第二開關管的輸入端與所述第一濾波電容連接， 所述第二開關管的輸出端接地。
[0024] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，當所述整流橋的輸出電壓大于等于所述 第一參考電壓時，所述第一比較信號為高電平信號，所述第一開關管導通，所述第二開關管 斷開；
[0025] 當所述整流橋的輸出電壓小于所述第一參考電壓時，所述第一比較信號為低電平 信號，所述第一開關管斷開，所述第二開關管導通。
[0026] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述控制模塊包括第二控制單元；
[0027] 所述第二控制單元包括控制芯片以及第三開關管，所述控制芯片包括電源管腳、 過流保護管腳以及門控制管腳；
[0028] 所述第三開關管的控制端與所述控制芯片的所述門控制管腳連接，所述第三開關 管的輸入端與所述整流模塊的輸出端連接，所述第三開關管的輸出端分別與所述過流保護 管腳和地連接；
[0029] 所述控制芯片的電源管腳通過變壓模塊與所述整流模塊的輸出端連接。
[0030] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述控制芯片的所述電源管腳通過第 一二極管與所述變壓模塊連接，所述第一二極管的正極與所述變壓模塊連接，所述第一二 極管的負極與所述控制芯片的所述電源管腳連接。
[0031] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述第二控制單元還包括第四開關管以 及第五開關管；
[0032] 所述第四開關管的控制端輸入所述第一比較信號，所述第四開關管的輸入端與所 述控制芯片的所述電源管腳連接，所述第四開關管的輸出端接地；
[0033] 所述第五開關管的控制端輸入所述第二比較信號，所述第五開關管的輸入端與所 述控制芯片的所述電源管腳連接，所述第五開關管的輸出端接地。
[0034] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，當所述整流橋的輸出電壓大于等于所述 第一參考電壓時，所述第一比較信號為高電平信號，所述第四開關管導通，所述控制芯片停 止工作；
[0035] 當所述整流橋的輸出電壓小于等于所述第二參考電壓時，所述第二比較信號為高 電平信號，所述第五開關管導通，所述控制芯片停止工作；
[0036] 當所述整流橋的輸出電壓大于所述第二參考電壓、且小于所述第一參考電壓，所 述第一比較信號和所述第一比較信號均為低電平信號，所述第四開關管和所述第五開關管 均斷開，所述控制芯片正常工作。
[0037] 在本發明所述的交流-直流轉換電路中，所述輸出模塊包括第二二極管以及第二 濾波電容；
[0038] 所述第二二極管的正極與所述變壓模塊的輸出連接，所述第二二極管的負極與所 述交流-直流轉換電路的輸出端連接；所述第二濾波電容的一端與所述第二二極管的負極 連接，所述第二濾波電容的另一端接地。
[0039] 相較于現有的交流-直流轉換電路，本發明的交流-直流轉換電路通過設置電壓 檢測模塊以及控制模塊，使得交流-直流轉換電路在輸入電壓過高或過低時，停止電壓輸 出，避免交流-直流轉換電路的損壞以及不穩定的電壓輸出；解決了現有的交流-直流轉換 電路在輸入電壓過高或過低時，輸出電壓不穩定或轉換電路容易損壞的技術問題。
[0040] 為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合所附圖式，作 詳細說明如下：
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041] 圖1為現有的交流-直流轉換電路的具體電路圖；
[0042] 圖2為本發明的交流-直流轉換電路的優選實施例的結構示意圖；
[0043] 圖3為本發明的交流-直流轉換電路的優選實施例的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0044] 以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施 例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側 面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用 以限制本發明。
[0045] 在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。
[0046] 請參照圖2和圖3,圖2為本發明的交流-直流轉換電路的優選實施例的結構示意 圖；圖3為本發明的交流-直流轉換電路的優選實施例的具體電路圖。本優選實施例的交 流-直流轉換電路20包括輸入模塊21、整流模塊22、變壓模塊23、輸出模塊24、電壓檢測 模塊25以及控制模塊26。
[0047] 其中輸入模塊21用于輸入交流電壓；整流模塊22用于將輸入模塊21輸入的交流 電壓轉換為直流電壓；變壓模塊23用于對直流電壓進行變壓處理；輸出模塊24用于輸出 變壓處理后的直流電壓；電壓檢測模塊25用于檢測整流模塊22輸出的直流電壓；控制模 塊26用于根據電壓檢測模塊25的檢測結果，控制交流-直流轉換電路20是否進行工作。
[0048] 其中整流模塊22包括整流橋221以及第一濾波電容CP5 ;整流橋221用于將輸入 模塊21輸入的交流電壓轉換為直流電壓；第一濾波電容CP5用于對直流電壓進行濾波處 理；其中第一濾波電容CP5的一端與整流橋221的輸出連接，第一濾波電容CP5的另一端接 地。
[0049] 變壓模塊23包括初級線圈231、第一次級線圈232、第二次級線圈233以及鐵芯 234,其中第一次級線圈232用于輸出變壓處理后直流電壓，第二次級線圈233用于輸出驅 動控制模塊26的驅動電壓。
[0050] 輸出模塊24包括第二二極管D7以及第二濾波電容CP6。第二二極管D7的正極與 變壓模塊23的輸出連接，第二二極管D7的負極與交流-直流轉換電路20的輸出端連接； 第二濾波電容CP6的一端與第二二極管D7的負極連接，第二濾波電容CP6的另一端接地。
[0051] 電壓檢測模塊25包括第一比較器0P1以及第二比較器0P2。第一比較器0P1的 第一輸入端與整流橋221的輸出連接，第一比較器0P1的第二輸入端輸入第一參考電壓 Vrefl，第一比較器0P1的輸出端輸出第一比較信號Outputl。第二比較器0P2的第二輸入 端與整流橋221的輸出連接，第二比較器0P2的第一輸入端輸入第二參考電壓Vref2,第二 比較器0P2的輸出端輸出第二比較信號0utput2。
[0052] 控制模塊26包括第一控制單元以及第二控制單元。第一控制單元包括第一開關 管Q20以及第二開關管Q15,第一開關管Q20的控制端輸入第一比較信號Outputl，第一開 關管Q20的輸出端接地，第一開關管Q20的輸入端分別與第二開關管Q15的控制端和電源 連接，第二開關管Q15的輸入端與第一濾波電容CP5連接，第二開關管Q15的輸出端接地。
[0053] 第二控制單元包括控制芯片U1、第三開關管Q12、第四開關管Q19以及第五開關管 Q22?？刂菩酒琔1包括電源管腳VCC、過流保護管腳ISEN、門控制管腳GATE以及接地管腳 GND。第三開關管Q12的控制端與控制芯片U1的門控制管腳連接，第三開關管Q12的輸入 端與整流模塊22的輸出端連接，第三開關管Q12的輸出端分別與過流保護管腳ISEN和地 連接；控制芯片U1的電源管腳VCC通過第一二極管D9與變壓模塊23連接，進而與整流模 塊22的輸出端連接。其中第一二極管D9的正極與變壓模塊23連接，第一二極管D9的負 極與控制芯片U1的電源管腳VCC連接。
[0054] 第四開關管Q19的控制端輸入第一比較信號Output 1，第四開關管Q19的輸入端與 控制芯片U1的電源管腳VCC連接，第四開關管Q19的輸出端接地。第五開關管Q22的控制 端輸入第二比較信號〇utput2,第五開關管Q22的輸入端與控制芯片U1的電源管腳VCC連 接，第五開關管Q22的輸出端接地。
[0055] 本優選實施例的交流-直流轉換電路20使用時，首先會設定最高工作電壓（即第 一參考電壓Outputl)以及最低工作電壓（即第二參考電壓0utput2)。當整流橋221的輸 出電壓小于第一參考電壓Outputl，且大于第二參考電壓0utput2時，該交流-直流交換電 路20可正常輸出直流電壓。當整流橋221的輸出電壓的輸出電壓大于等于第一參考電壓 Outputl,或小于等于第二參考電壓0utput2時，該交流-直流轉換電路20停止電壓輸出， 避免交流-直流轉換電路20的損壞以及不穩定的電壓輸出。
[0056] 當整流橋221的輸出電壓小于第一參考電壓Vrefl，且大于第二參考電壓Vref2 時，即A點的電壓小于第一參考電壓Vrefl，且大于第二參考電壓Vref2。這時第一比較器 0P1的第二輸入端的電壓（第一參考電壓Vrefl)高于第一輸入端的電壓（整流橋221的輸 出電壓），第一比較器0P1的輸出端輸出低電平信號（第一比較信號Outputl);第二比較器 0P2的第二輸入端的電壓（整流橋221的輸出電壓）也高于第一輸入端的電壓（第二參考 電壓Vref2)，第二比較器0P2的輸出端也輸出低電平信號（第二比較信號0utput2)。
[0057] 控制模塊26的第一控制單元的第一開關管Q20的控制端接收低電平的第一比較 信號Outputl，第一開關管Q20處于斷開狀態；第一控制單元的第二開關管Q15的控制端與 電源連接，第二開關管Q15處于導通狀態；因此第一濾波電容CP5的一端通過第二開關管 Q15接地，第一濾波電容CP5正常工作。
[0058] 控制模塊26的第二控制單元的第四開關管Q19的控制端接收到低電平的第一比 較信號Outputl，第四開關管Q19處于斷開狀態；第二控制單元的第五開關管Q22的控制端 接收到低電平的第二比較信號0utput2,第五開關管Q22也處于斷開狀態；因此控制芯片U1 的電源管腳VCC通過第一二極管D9與變壓模塊23連接，接收變壓模塊23的輸出電壓。
[0059] 同時控制芯片U1的門控制管腳GATE輸出高電平信號至第三開關管Q12的控制 端，第三開關管Q12處于導通狀態，整流模塊22的輸出端通過第三開關管Q12分別與控制 芯片U1的過流保護管腳ISEN以及地連接，這樣控制芯片U1可通過過流保護管腳ISEN很 好的檢測整流模塊22的輸出電流，保證交流-直流轉換電路20處于正常工作狀態。
[0060] 當整流橋221的輸出電壓大于等于第一參考電壓Vrefl時，即A點的電壓大于等 于第一參考電壓Vrefl。這時第一比較器0P1的第二輸入端的電壓（第一參考電壓Vrefl) 低于第一輸入端的電壓（整流橋221的輸出電壓），第一比較器0P1的輸出端輸出高電平信 號（第一比較信號Output 1);第二比較器0P2的第二輸入端的電壓（整流橋221的輸出電 壓）也高于第一輸入端的電壓（第二參考電壓Vref2)，第二比較器0P2的輸出端輸出低電 平信號（第二比較信號〇utput2)。
[0061] 控制模塊26的第一控制單元的第一開關管Q20的控制端接收高電平的第一比較 信號Outputl，第一開關管Q20處于導通狀態；電源通過第一開關管Q20接地，第二開關管 Q15的控制端未輸入信號，因此第二開關管Q15處于斷開狀態；因此第一濾波電容CP5通過 第二開關管Q15與地斷開，第一濾波電容CP5停止工作。
[0062] 控制模塊26的第二控制單元的第四開關管Q19的控制端接收到高電平的第一比 較信號Outputl，第四開關管Q19處于導通狀態；第二控制單元的第五開關管Q22的控制端 接收到低電平的第二比較信號0utput2,第五開關管Q22處于斷開狀態；變壓模塊23的輸 出電壓通過第一二極管D9、第四開關管Q19直接接地，控制芯片U1的電源管腳VCC未輸入 信號，因此控制芯片U1停止工作。
[0063] 同時控制芯片U1的門控制管腳GATE未輸出信號至第三開關管Q12的控制端，第 三開關管Q12處于斷開狀態，從而整個交流-直流轉換電路20處于停止工作狀態，避免了 高工作電壓對交流-直流轉換電路20的損壞。
[0064] 當整流橋221的輸出電壓小于等于第二參考電壓Vref2時，即A點的電壓大于等 于第二參考電壓Vref2。這時第一比較器0P1的第二輸入端的電壓（第一參考電壓Vrefl) 高于第一輸入端的電壓（整流橋221的輸出電壓），第一比較器0P1的輸出端輸出低電平信 號（第一比較信號Outputl);第二比較器0P2的第二輸入端的電壓（整流橋221的輸出電 壓）低于第一輸入端的電壓（第二參考電壓Vref2)，第二比較器0P2的輸出端輸出高電平 信號（第二比較信號〇utput2)。
[0065] 控制模塊26的第一控制單元的第一開關管Q20的控制端接收低電平的第一比較 信號Outputl，第一開關管Q20處于斷開狀態；第一控制單元的第二開關管Q15的控制端與 電源連接，第二開關管Q15處于導通狀態；因此第一濾波電容CP5的一端通過第二開關管 Q15接地，第一濾波電容CP5正常工作。
[0066] 控制模塊26的第二控制單元的第四開關管Q19的控制端接收到低電平的第一比 較信號Outputl，第四開關管Q19處于斷開狀態；第二控制單元的第五開關管Q22的控制端 接收到高電平的第二比較信號0utput2,第五開關管Q22處于導通狀態；變壓模塊23的輸 出電壓通過第一二極管D9、第五開關管Q22直接接地，控制芯片U1的電源管腳VCC未輸入 信號，因此控制芯片U1停止工作。
[0067]同時控制芯片U1的門控制管腳GATE未輸出信號至第三開關管Q12的控制端，第 三開關管Q12處于斷開狀態，從而整個交流-直流轉換電路20處于停止工作狀態，避免了 交流-直流轉換電路20的不穩定的低電壓輸出。
[0068] 因此本發明的交流-直流轉換電路通過設置電壓檢測模塊以及控制模塊，使得交 流-直流轉換電路在輸入電壓過高或過低時，停止電壓輸出，避免交流-直流轉換電路的損 壞以及不穩定的電壓輸出；解決了現有的交流-直流轉換電路在輸入電壓過高或過低時， 輸出電壓不穩定或轉換電路容易損壞的技術問題。
[〇〇69] 綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例并非用以限 制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤 飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
【權利要求】
1. 一種交流-直流轉換電路，其特征在于，包括： 輸入模塊，用于輸入交流電壓； 整流模塊，用于將所述輸入模塊輸入的交流電壓轉換為直流電壓； 變壓模塊，用于對所述直流電壓進行變壓處理； 輸出模塊，用于輸出所述變壓處理后的直流電壓； 電壓檢測模塊，用于檢測所述整流模塊輸出的直流電壓；以及 控制模塊，用于根據所述電壓檢測模塊的檢測結果，控制所述交流-直流轉換電路是 否進行工作。
2. 根據權利要求1所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述整流模塊包括： 整流橋，用于將所述輸入模塊輸入的交流電壓轉換為直流電壓；以及 第一濾波電容，用于對所述直流電壓進行濾波處理； 其中所述第一濾波電容的一端與所述整流橋的輸出連接，所述第一濾波電容的另一端 接地。
3. 根據權利要求2所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述電壓檢測模塊包括第 一比較器以及第二比較器， 所述第一比較器的第一輸入端與所述整流橋的輸出連接，所述第一比較器的第二輸入 端輸入第一參考電壓，所述第一比較器的輸出端輸出第一比較信號； 所述第二比較器的第二輸入端與所述整流橋的輸出連接，所述第二比較器的第一輸入 端輸入第二參考電壓，所述第二比較器的輸出端輸出第二比較信號。
4. 根據權利要求3所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述控制模塊包括第一控 制單元； 所述第一控制單元包括第一開關管以及第二開關管，所述第一開關管的控制端輸入所 述第一比較信號，所述第一開關管的輸出端接地，所述第一開關管的輸入端分別與所述第 二開關管的控制端和電源連接；所述第二開關管的輸入端與所述第一濾波電容連接，所述 第二開關管的輸出端接地。
5. 根據權利要求4所述的交流-直流轉換電路，其特征在于， 當所述整流橋的輸出電壓大于等于所述第一參考電壓時，所述第一比較信號為高電平 信號，所述第一開關管導通，所述第二開關管斷開； 當所述整流橋的輸出電壓小于所述第一參考電壓時，所述第一比較信號為低電平信 號，所述第一開關管斷開，所述第二開關管導通。
6. 根據權利要求2所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述控制模塊包括第二控 制單元； 所述第二控制單元包括控制芯片以及第三開關管，所述控制芯片包括電源管腳、過流 保護管腳以及門控制管腳； 所述第三開關管的控制端與所述控制芯片的所述門控制管腳連接，所述第三開關管的 輸入端與所述整流模塊的輸出端連接，所述第三開關管的輸出端分別與所述過流保護管腳 和地連接； 所述控制芯片的電源管腳通過所述變壓模塊與所述整流模塊的輸出端連接。
7. 根據權利要求6所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述控制芯片的所述電源 管腳通過第一二極管與所述變壓模塊連接，所述第一二極管的正極與所述變壓模塊連接， 所述第一二極管的負極與所述控制芯片的所述電源管腳連接。
8. 根據權利要求6所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述第二控制單元還包括 第四開關管以及第五開關管； 所述第四開關管的控制端輸入所述第一比較信號，所述第四開關管的輸入端與所述控 制芯片的所述電源管腳連接，所述第四開關管的輸出端接地； 所述第五開關管的控制端輸入所述第二比較信號，所述第五開關管的輸入端與所述控 制芯片的所述電源管腳連接，所述第五開關管的輸出端接地。
9. 根據權利要求8所述的交流-直流轉換電路，其特征在于， 當所述整流橋的輸出電壓大于等于所述第一參考電壓時，所述第一比較信號為高電平 信號，所述第四開關管導通，所述控制芯片停止工作； 當所述整流橋的輸出電壓小于等于所述第二參考電壓時，所述第二比較信號為高電平 信號，所述第五開關管導通，所述控制芯片停止工作； 當所述整流橋的輸出電壓大于所述第二參考電壓、且小于所述第一參考電壓，所述第 一比較信號和所述第一比較信號均為低電平信號，所述第四開關管和所述第五開關管均斷 開，所述控制芯片正常工作。
10. 根據權利要求1所述的交流-直流轉換電路，其特征在于，所述輸出模塊包括第 二二極管以及第二濾波電容； 所述第二二極管的正極與所述變壓模塊的輸出連接，所述第二二極管的負極與所述交 流-直流轉換電路的輸出端連接；所述第二濾波電容的一端與所述第二二極管的負極連 接，所述第二濾波電容的另一端接地。
【文檔編號】H02M7/12GK104113223SQ201410367699
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】曹丹 申請人:深圳市華星光電技術有限公司