一种适用于电源系统的负载放电电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种负载放电电路，更具体的说，是涉及一种针对电源系统关机后，防止输出电压下降缓慢而对输出负载产生潜在危害的负载放电电路。
背景技术：
电源是电子设备的能量供给系统。当市电进入电源后，通过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号后，经过整流和滤波得到高压直流电，开关电路把高压直流电转成高频脉动直流电，然后送高频开关变压器变换后通过整流、滤波电路得到纯净的直流电。因此，由电感和电容组成的滤波电路是电源系统中必不可少的部分。当电源系统正常工作时，输出滤波电容储存能量；当系统关机时，储能电容释放能量，如果没有放电电路，输出电压下降缓慢，输出负载在短时间内仍处于工作状态，对系统将产生潜在的危害。如果输出电压很高，输出负载很轻，关机后将有触电危险。一般利用电阻对电容直接放电，电阻值较小时，关机后电容放电较快，但在电源正常工作时会产生较大的功耗；电阻值较大时，关机后电容放电时间过长，无法达到预期的放电效果。鉴于以上分析，本文提出了一种负载自动放电电路，可以调节放电时间，且只在电源关机后工作，避免了在电源正常工作时产生较大损耗的问题。
发明内容为了解决电源系统关机后输出储能电容放电时间过长的问题，本实用新型提出一种负载放电电路。本实用新型的负载放电电路与电源输出端滤波电容并联，通过接收隔离输入端的关机信号，来释放储能电容中的能量，达到保护后级负载、防止触电的目的。本实用新型的一种适用于电源系统的负载放电电路，所述负载放电电路设置在电源模块与负载模块，所述负载放电电路包括有储能滤波模块(I)、放电模块(2)和放电控制模块⑶；电源模块一方面输出电源关断信号Vinl给放电控制模块(3);另一方面输出脉动直流信号Vin2给储能滤波模块(I);储能滤波模块(I)对接收的脉动直流信号Vin2进行直流储能滤波处理后，输出直流放电启动信号V1给放电模块(2)；放电控制模块(3)依据电源关断信号Vinl来开启或关断放电模块(2)，从而输出触发信号V3给放电模块⑵；放电模块(2)依据触发信号V3对接收的直流放电启动信号V1进行放电,从而输出负载关断信号V2给负载模块。本实用新型解决其技术问题所采用的方案是构造一种放电电路，电路最前端为一个电源模块输出的储能滤波第一电容Cl ;放电控制回路包括有第一 NPN型三极管Ql、光电耦合器NI、第二 NPN型三极管Q2、第二电容C2 ;放电主回路包括有第三NPN型三极管Q3和放电电阻R5。储能滤波即第一电容Cl接在电源系统输出正与地之间。该光电稱合器NI具有一个初级面和一个次级面，初级面输入端通过电阻R5与一个外接电压连接，初级面输出端与第一 NPN型三极管Ql的集电极连接，第一 NPN型三极管Ql的发射极接地，第一 NPN型三极管Ql的基极为低电平关机信号；光电耦合器NI次级面的输入端通过电阻与电源输出正极相连，次级面输出端与第二 NPN型三极管基极相连，第二 NPN型三极管Q2基极通过电阻与地相连，第二 NPN型三极管Q2的发射极接地，第二 NPN型三极管Q2的集电极通过电阻与与电源输出正极相连，通过第二电容与地相连，第二 NPN型三极管Q2的集电极与第三NPN型三极管Q3的基极相连；第三NPN型三极管Q3的集电极通过放电电阻R5与电源输出正极相连，第三NPN型三极管Q3的发射极接地。本实用新型适用于电源系统的负载放电电路的优点在于①采用放电控制模块控制放电模块的动作来实现负载模块的迅速关机，达到保护负载模块的目的。②利用放电模块对储能滤波模块进行放电，达到防止人体触电的目的。③通过调节电阻R4和电容C2可以调节放电模块的放电时间。④在现有电源模块中增设本实用新型的负载放电电路，消耗电源模块的能量很小，对电源模块的效率不造成影响。⑤本实用新型设计的负载放电电路，元器件使用少，可靠性高，成本低，应用范围广。
图I是本实用新型负载放电电路的结构示意图。图2是本实用新型负载放电电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。参见图I所示，本实用新型的一种适用于电源系统的负载放电电路，所述负载放电电路设置在电源模块与负载模块，所述负载放电电路包括有储能滤波模块I、放电模块2和放电控制模块3 ；电源模块一方面输出电源关断信号Vinl给放电控制模块3 ;另一方面输出脉动直流信号Vin2给储能滤波模块I ;储能滤波模块I对接收的脉动直流信号Vin2进行直流储能滤波处理后，输出直流放电启动信号V1给放电模块2 ；放电控制模块3依据电源关断信号Vinl来开启或关断放电模块2，从而输出触发信号V3给放电模块2 ；放电模块2依据触发信号V3对接收的直流放电启动信号V1进行放电，从而输出负载关断信号V2给负载模块。在本实用新型中，利用负载关机信号触发放电模块2使得储能滤波模块I迅速放电从而保护负载模块。参见图2所示，本实用新型的负载放电电路的各电子元器件的联接为电源模块的正极端与负载模块的正极端联接，电源模块的负极端与负载模块的负极端联接；电源模块的正极端至负载模块的正极端之间顺次联接有第一电容Cl的I端、第二电阻R2的I端、第四电阻R4的I端、第五电阻R5的I端；电源模块的负极端至负载模块的负极端之间顺次联接有第一电容Cl的2端、第三电阻R3的2端、第二电容C2的2端；光电稱合器NI的I端与第二电阻R2的2端联接,光电稱合器NI的2端与第三电阻R3的I端和第二 NPN型三极管Q2的基极联接，光电耦合器NI的3端与第一电阻Rl的2端联接，光电耦合器NI的4端与第一 NPN型三极管Ql的集电极联接；第一 NPN型三极管Ql的基极接开机信号，第一 NPN型三极管Ql的集电极与光电耦合器NI的4端联接，第一 NPN型三极管Ql的发射极接地； 第二 NPN型三极管Q2的基极与光电耦合器NI的2端联接，第二 NPN型三极管Q2的集电极与第四电阻R4的2端和第三NPN型三极管Q3的基极联接，第二 NPN型三极管Q2的发射极接地；第三NPN型三极管Q3的基极与第二 NPN型三极管Q2的集电极和第二电容C2的I端联接，第三NPN型三极管Q3的集电极与第五电阻R5的2端联接，第三NPN型三极管Q3的发射极接地；第一电阻Rl的I端与外接电压VDD联接，第一电阻Rl的2端与光电耦合器NI的3端联接；第二电阻R2的I端与电源模块的正极端联接，第二电阻R2的2端与光电耦合器NI的I端联接；第三电阻R3的I端与光电耦合器NI的2端和第二 NPN型三极管Q2的基极联接，第三电阻R3的2端与电源模块的负极端联接；第四电阻R4的I端与电源模块的正极端联接，第四电阻R4的2端与第二 NPN型三极管Q2的集电极和第三NPN型三极管Q3的基极联接；第五电阻R5的I端与电源模块的正极端联接，第五电阻R5的2端与第三NPN型三极管Q3的集电极联接；第一电容Cl的I端与电源模块的正极端联接，第一电容Cl的2端与电源模块的负极端联接；第二电容C2的I端与第三NPN型三极管Q3的基极联接，第二电容C2的2端与电源模块的负极端联接。在图2所示的电路结构中，第一电容Cl构成了储能滤波模块I ;第一 NPN型三极管Ql、光电耦合器NI、第二 NPN型三极管Q2、第二电容C2构成了放电控制模块3 ;第三NPN型三极管Q3和放电电阻R5构成了放电模块2。在本实用新型中，光电耦合器NI具有一个初级面(3端、4端)和一个次级面(I端、2端)，初级面输入端通过第一电阻Rl与一个外接电压VDD连接，初级面输出端分别与第二电阻R2和第一 NPN型三极管Ql的集电极连接。第一电容Cl为电源模块输出至负载模块的储能滤波电容,连接在电源模块输出的正、负极之间，外接电压VDD为电源模块内部进行辅助供电；第一NPN型三极管Ql基极接收的信号为高、低电平信号，所述高、低电平信号状态与电源模块开关机状态同步；当开机信号为高电平时，趋近于外接电压VDD ;当关机信号为低电平时，趋近于零。当电源模块处于正常工作时，电源模块输出电压VO正常，外接电压VDD正常。第一电容Cl储存电能，第一 NPN型三极管Ql基极接收高电平的开机信号，第一 NPN型三极管Ql导通，光电稱合器NI导通,输出电压VO通过第一电阻Rl和光电稱合器NI的次级给第二NPN型三极管Q2提供偏置电流，则第二 NPN型三极管Q2导通，使得第三NPN型三极管Q3的基极电压趋近于零，则第三NPN型三极管Q3截止，第五电阻R5无电流流过，放电电路(即放电模块2)消耗功率很小。当电源模块处于关机时，在第一电容Cl释放能量之前,输出电压VO正常。第一NPN型三极管Ql基极接收低电平的关机信号，则第一 NPN型三极管Ql截止，光电耦合器N2 截止，第二 NPN型三极管Q2基极无偏置电流，第二 NPN型三极管Q2截止，输出电压VO通过第五电阻R5为第三NPN型三级管Q3基极提供偏置电流，第三NPN型三极管Q3导通，使储存在第一电容Cl里的能量被释放，输出电压VO迅速下降，达到放电电路(即放电模块2)放电的目的。放电电阻R5(即第五电阻R5)阻值的大小可以决定放电时间的长短，放电电阻R5阻值越小，放电时间越快；反之，放电电阻R5阻值越大，放电时间越慢。当输出电压VO低至不能通过第四电阻R4为第三NPN型三极管Q3提供足够的基极电流时，第三NPN型三极管Q3截止，放电电路停止工作，第一电容Cl剩余的能量将通过输出负载释放。第二电容C2可以延缓放电电路动作时间，防止开机瞬间，由于开机信号的延时而导致放电电路误动作。
权利要求1.一种适用于电源系统的负载放电电路，所述负载放电电路设置在电源模块与负载模块，其特征在于该负载放电电路包括有储能滤波模块(I)、放电模块(2)和放电控制模块(3)； 电源模块一方面输出电源关断信号Vinl给放电控制模块(3);另一方面输出脉动直流信号Vin2给储能滤波模块(I); 储能滤波模块(I)对接收的脉动直流信号Vin2进行直流储能滤波处理后，输出直流放电启动信号V1给放电模块(2)； 放电控制模块(3)依据电源关断信号Vinl来开启或关断放电模块(2)，从而输出触发信号V3给放电模块⑵； 放电模块(2)依据触发信号V3对接收的直流放电启动信号'进行放电，从而输出负载关断信号V2给负载模块。
2.根据权利要求I所述的适用于电源系统的负载放电电路，其特征在于所述负载放电电路的各电子元器件的联接为 电源模块的正极端与负载模块的正极端联接，电源模块的负极端与负载模块的负极端联接； 电源模块的正极端至负载模块的正极端之间顺次联接有第一电容Cl的I端、第二电阻R2的I端、第四电阻R4的I端、第五电阻R5的I端； 电源模块的负极端至负载模块的负极端之间顺次联接有第一电容Cl的2端、第三电阻R3的2端、第二电容C2的2端； 光电稱合器NI的I端与第二电阻R2的2端联接,光电稱合器NI的2端与第三电阻R3的I端和第二 NPN型三极管Q2的基极联接，光电耦合器NI的3端与第一电阻Rl的2端联接，光电耦合器NI的4端与第一 NPN型三极管Ql的集电极联接； 第一 NPN型三极管Ql的基极接开机信号，第一 NPN型三极管Ql的集电极与光电耦合器NI的4端联接，第一 NPN型三极管Ql的发射极接地； 第二 NPN型三极管Q2的基极与光电耦合器NI的2端联接，第二 NPN型三极管Q2的集电极与第四电阻R4的2端和第三NPN型三极管Q3的基极联接，第二 NPN型三极管Q2的发射极接地； 第三NPN型三极管Q3的基极与第二 NPN型三极管Q2的集电极和第二电容C2的I端联接，第三NPN型三极管Q3的集电极与第五电阻R5的2端联接，第三NPN型三极管Q3的发射极接地； 第一电阻Rl的I端与外接电压VDD联接，第一电阻Rl的2端与光电稱合器NI的3端联接； 第二电阻R2的I端与电源模块的正极端联接，第二电阻R2的2端与光电耦合器NI的I端联接； 第三电阻R3的I端与光电耦合器NI的2端和第二 NPN型三极管Q2的基极联接，第三电阻R3的2端与电源模块的负极端联接； 第四电阻R4的I端与电源模块的正极端联接，第四电阻R4的2端与第二 NPN型三极管Q2的集电极和第三NPN型三极管Q3的基极联接； 第五电阻R5的I端与电源模块的正极端联接，第五电阻R5的2端与第三NPN型三极管Q3的集电极联接； 第一电容Cl的I端与电源模块的正极端联接，第一电容Cl的2端与电源模块的负极端联接； 第二电容C2的I端与第三NPN型三极管Q3的基极联接，第二电容C2的2端与电源模块的负极端联接。
3.根据权利要求2所述的适用于电源系统的负载放电电路，其特征在于第一电容Cl构成了储能滤波模块⑴；第一 NPN型三极管Q1、光电耦合器NI、第二 NPN型三极管Q2、第二电容C2构成了放电控制模块(3);第三NPN型三极管Q3和放电电阻R5构成了放电模块⑵。
4.根据权利要求2所述的适用于电源系统的负载放电电路，其特征在于电源模块关机时，第一 NPN型三极管Ql、光电耦合器NI、第二 NPN型三极管Q2均截止，第三NPN型三极 管Q3导通，放电电路开始工作。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于电源系统的负载放电电路，该负载放电电路与电源系统输出端的滤波电容器并联；该电路包括有三个NPN型三极管、一个光电耦合器、两个电容和五个电阻；在放电电路中，第三NPN型三极管的集电极通过放电电阻与电源输出正极相连，第三NPN型三极管的发射极接地。第一NPN型三极管的基极接收开关机信号，通过第一NPN型三极管、光电耦合器、第二NPN型三极管来控制第三NPN型三极管基极的偏置电流，从而达到电源关机时给滤波电容器放电的目的。
文档编号H02H9/04GK202602274SQ20122020926
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者赵光辉, 曲海英, 樊定, 杨伯颖, 陆永 申请人:北京益弘泰科技发展有限责任公司
文档序号 :
【 7478438 】
技术研发人员：赵光辉,曲海英,樊定,杨伯颖,陆永
技术所有人：北京益弘泰科技发展有限责任公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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