[实用新型]一种有关超宽电压范围电阻降压供电电路的电源装置

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及电路压降技术领域，具体的说是一种利用电阻实现压降的供电装置。

[背景技术]

目前在小家电等领域中基本都有电子控制系统，而系统控制板一般需要5V或者3.3V供电，这个电源则要来源于110V或者220V的交流电。此时就需要设计一种电路实现降压的供电电路，方式一：电阻降压，控制系统的供电电路往往采样简单、可靠而且成本低廉的电阻降压的方式供电，使用在一些便携式的产品中比如卷发器、直发器等，但是当需要在110V(包括100V和120V)的交流系统和220V(包括230V和240V)的交流系统中能通用，普通的电阻降压的弊端就表现出来了，在110V的时候供电足够的供电系统中拿到220V的系统中电阻的发热量就会很大，而在220V正常工作的系统拿到110V时就常会供电不足；大多数电阻降压的系统无法实现绿色待机，即待机功耗小于0.5W。

另外一种常用的供电电路则是采用高压电容降压的方案，这个可以很好的解决供电电阻发热的问题，供电能力较强，但是电容降压也有它的弊端：诸如电容的体积大，给机械设计增加了不少难度；成本高；更难通过EMC测试，即综合评定在电磁场方面干扰大小(EMI)和抗干扰能力(EMS)。在电快速脉冲群(IEC 61000 4-4)测试和雷击(IEC 61000 4-5)测试中，因为电容在高频的时候的等效电阻会变小，所以高频的干扰更加容易进入5V的系统电源电路，使系统更难通过测试。

在一般的小家电系统中，以交流240V输入计算，此时R1的功耗大约为0.66W，而且无论在工作或者在待机模式时都没有改变，而整个系统的供电能力也只有3mA，在工作状态时这个功能能力已经显得有些不够了。而要把待机功耗降低到0.5W以内，则电阻R1要大于57.6K，若选择常用的电阻68K，则此时的供电能力则只有1.76mA了，系统已经很难工作了，如果将这个电路放在100V的系统使用，则供电能力只有0.74mA了，一般系统根本就无法工作了。

[发明内容]

本实用新型的目的在于解决供电电阻发热及功耗大的技术问题，提供一种功耗低、可靠性高、体积小的电阻压降供电电路的电源装置。

为实现上述目的，设计一种有关超宽电压范围电阻降压供电电路的电源装置，包括壳体、场效管、升压电路、集成电路IC、逻辑控制电路、运算放大器、三极管、二极管及电阻和电容元件，其特征在于壳体内设有电源供电电路线路板，线路板上的整流二极管D1正极连接交流电源的正极，整流二极管D1负极串联电阻R1和R2及R4一端，在电阻R2至R4之间设有抽头连接电容C2并接地，抽头一端连接电容C1并接地，抽头一端连接升压电路PUMP一端，抽头一端连接电阻R3一端，在电阻R1和R2之间抽头一端连接三极管Q1集电极，Q1基极连接场效应管Q3D极，场效应管G极和S极一端连接升压电路PUMP一端，场效应管G极另一端连接逻辑控制电路LOGIC一端，电阻R3另一端串联电阻R5，并抽头一端连接运算放大器UIB的b端，电阻R4另一端连接稳压二极管D2负极，并抽头一端连接运算放大器UIB的a端，D2正极连接电阻R5另一端和场效应管Q2的S极并接地，Q2的G极连接运算放大器UIB的c端，并抽头一端连接逻辑控制电路LOGIC一端，Q2的D极连接三极管Q1发射极。

通电时集成电路IC默认将高压三级管Q1导通，此时在较大的电流下高压电容C1会被逐渐充电，当系统供电电压高于LOGIC复位电压之后系统则进入工作状态，在电路供电电压VCC没有达到设定电压3.3V之前，运算放大器U1B一直输出为低，逻辑电路也会一直控制高压管Q1导通，系统供电电压则继续上升，在系统电源达到设定电压之后，在交流电正半周，电源电容C1会被通过电阻R1继续充电，此时供电电压则会略微高于设定电压，则运算放大器则会控制场效应管Q2将多余的电量放掉，保持供电电压的稳定。

所述电阻R1是一个阻值比电阻R2小的降压电阻，阻值可以根据需要选择10KΩ-50KΩ。

所述电阻R2是一个阻值比电阻R1大的降压电阻，阻值根据需要可以选择在100KΩ-1MΩ。

所述电阻R4和D2串联构成内部基准电压。

所述电阻R3和R5串联构成分压检测系统供电电压。

所述升压电路PUMP可用电阻R6替代，电阻R6为1M。

电源为110V或220V或100-240V。