阅读说明：本技术 一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机 (Switch power supply circuit without high-voltage large electrolytic capacitor and television ) 是由 陈建忠 杨寄桃 鲍晓杰 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机,所述开关电源与所述用电设备连接,包括第一滤波模块、整流模块、第二滤波模块、第三滤波模块和开关电源模块；交流电源输出的交流电经所述第一滤波模块进行滤波处理后通过整流模块进行整流后变为直流电,所述开关电源模块将经第二滤波模块进行滤波处理后的直流电转换成预设电压后分别输出至所述用电设备；所述第一滤波模块用于抑制开关电源模块工作时产生的共模干扰信号,所述第二滤波模块用于抑制所述开关电源模块工作时产生电磁辐射干扰信号和差模干扰信号,所述第三滤波模块用于抑制所述开关电源模块的输入端和输出端之间的干扰信号,有效降低了电磁辐射,提高了电源工作的安全性。(The invention discloses a switching power supply circuit without a high-voltage large electrolytic capacitor and a television, wherein the switching power supply is connected with electric equipment and comprises a first filtering module, a rectifying module, a second filtering module, a third filtering module and a switching power supply module; the alternating current output by the alternating current power supply is subjected to filtering processing by the first filtering module and then rectified by the rectifying module to be converted into direct current, and the direct current subjected to filtering processing by the second filtering module is converted into preset voltage by the switching power supply module and then respectively output to the electric equipment; the first filtering module is used for inhibiting common-mode interference signals generated when the switching power supply module works, the second filtering module is used for inhibiting electromagnetic radiation interference signals and differential-mode interference signals generated when the switching power supply module works, and the third filtering module is used for inhibiting interference signals between the input end and the output end of the switching power supply module, so that electromagnetic radiation is effectively reduced, and the safety of power supply work is improved.)

一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机。

背景技术

随着社会的发展，人们对各种机器设备的体积、重量、成本要求是越来越高，对应的对开关电源的要求也更高，使得开关电源中的EMI滤波电路的设计难度增大，而传统的EMI滤波电路仅适用于有高压大电解电容的开关电源中，无高压大电解电容的开关电源其噪声较大，开关电源在工作过程中产生的传导和辐射的干扰信号都较难以抑制，进而降低了开关电源工作的安全性。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机，优化了电路的机构，有效抑制电源在工作时产生的共模干扰信号和差模干扰信号，降低了电磁辐射，提高了电源工作的安全性。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种无高压大电解电容的开关电源电路，其与用电设备连接，包括第一滤波模块、整流模块、第二滤波模块、第三滤波模块和开关电源模块；交流电源输出的交流电经所述第一滤波模块进行滤波处理后输出至所述整流模块，所述整流模块将滤波后的交流电进行整流后输出直流电至所述第二滤波模块，所述第二滤波模块将所述直流电进行滤波后输出至开关电源模块，所述开关电源模块将所述直流电转换成预设电压后分别输出至所述用电设备，为所述用电视设备供电；

所述第一滤波模块用于抑制所述开关电源模块工作时产生的共模干扰信号，所述第二滤波模块用于抑制所述开关电源模块工作时产生电磁辐射干扰信号和差模干扰信号，所述第三滤波模块用于抑制所述开关电源模块的输入端和所述开关电源模块的输出端之间的干扰信号。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第一滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元用于抑制所述开关电源模块工作时产生的共模干扰信号，所述第二滤波单元用于抑制零线或火线与所述开关电源入模块的输入端之间的共模干扰信号。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第二滤波模块包括第三滤波单元和第四滤波单元，所述第三滤波单元用于抑制所述开关电源模块工作时传导的差模干扰信号，所述第四滤波单元用于抑制所述开关电源模块工作时产生的电磁辐射干扰信号。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第一滤波单元包括第一Y电容、第二Y电容、第一X电容和第一共模电感，所述第一Y电容的一端连接所述第一共模电感的第4脚和零线，所述第二Y电容的一端连接所述第一共模电感的第1脚和火线，所述第一Y电容的另一端和所述第二Y电容的另一端均接螺丝地；所述第一X电容的一端连接所述第一共模电感的第3脚和所述第二滤波单元，所述第一X电容的另一端连接所述第一共模电感的第2脚和所述第二滤波单元。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第二滤波单元包括第二滤波单元包括第三Y电容、第四Y电容、第二X电容和第二共模电感；所述第三Y电容的一端连接所述第一X电容的一端和所述第二共模电感的第4脚，所述第四Y电容的一端连接所述第一X电容的另一端和所述第二共模电感的第1脚，所述第三Y电容的另一端和所述第四Y电容的另一端均连接螺丝地；所述第二X电容的一端连接所述第二共模电感的第3脚和所述整流模块，所述第二X电容的另一端连接所述第二共模电感的第2脚和所述整流模块。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第三滤波单元包括第一电容和第三共模电感，所述第一电容的一端连接所述整流模块、所述第三共模电感的第3脚和所述第三滤波模块，所述第一电容的另一端连接所述整流模块和所述第三共模电感的第2脚，所述第三共模电感的第1脚和第4脚均连接所述第四滤波单元。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第四滤波单元包括第二电容，所述第二电容的一端连接所述开关电源模块的输入端和所述第三共模电感的第1脚，所述第二电容的另一端连接所述第三共模电感的第4脚和功率地。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述第三滤波模块包括第五Y电容，所述第五Y电容的一端连接所述第一电容的一端，所述第五Y电容的另一端连接所述开关电源模块的输出端和所述开关电源模块连接的次级地。

所述的无高压大电解电容的开关电源电路中，所述开关电源模块包括开关管、变压器、第一缓冲吸收单元和第二缓冲吸收单元，所述第一缓冲吸收单元用于抑制所述变压器产生的尖峰电压，所述第二缓冲吸收单元用于抑制所述开关管在导通或关断过程中产生的干扰信号。

一种电视机，包括如上所述的开关电源电路。

相较于现有技术，本发明提供的一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机，所述开关电源与所述用电设备连接，包括第一滤波模块、整流模块、第二滤波模块、第三滤波模块和开关电源模块；交流电源输出的交流电经所述第一滤波模块进行滤波处理后通过整流模块进行整流后变为直流电，所述开关电源模块将经第二滤波模块进行滤波处理后的直流电转换成预设电压后分别输出至所述用电设备；所述第一滤波模块用于抑制开关电源模块工作时产生的共模干扰信号，所述第二滤波模块用于抑制所述开关电源模块工作时产生电磁辐射干扰信号和差模干扰信号，所述第三滤波模块用于抑制所述开关电源模块的输入端和输出端之间的干扰信号，有效降低了电磁辐射，提高了电源工作的安全性。

附图说明

图1为本发明提供的无高压大电解电容的开关电源电路的结构框图；

图2为本发明提供的无高压大电解电容的开关电源电路与螺丝地、初级地、功率地和屏背板的连接示意图；

图3为本发明提供的无高压大电解电容的开关电源电路的电路原理图。

具体实施方式

本发明提供一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机，优化了电路的机构，有效抑制电源在工作时产生的共模干扰信号和差模干扰信号，降低了电磁辐射，提高了电源工作的安全性。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的开关电源电路10，除了用在电视领域之外，在其他领域如液晶显示器、笔记本电脑，适配器等也可以使用，且能够有效地降低成本，减小电源体积，降低干扰信号，提高产品电磁兼容性。

请参阅图1和图2，本发明提供的无高压大电解电容的开关电源电路10，其与用电设备连接，包括第一滤波模块100、整流模块200、第二滤波模块300、第三滤波模块400和开关电源模块500，所述第一滤波模块100通过零线N和火线L连接交流电源20，所述第一滤波单元110还连接螺丝地A，并通过所述整流模块200连接所述第二滤波模块300，所述第二滤波模块300连接所述开关电源模块500和功率地B，所述开关电源模块500连接所述用电设备，所述第三滤波模块400则连接所述第二滤波模块300和所述开关电源模块500连接的次级地C；需要说明的是本实施例中所述用电设备为屏背板30和灯条40，对应的所述开关电源模块500有两个，其中一个开关电源模块500为所述屏背板30供电，另一个开关电源部分用于为所述灯条40供电，而两个开关电源模块500功能结构相同。

所述交流电源20输出的交流电经所述第一滤波模块100进行滤波处理后输出至所述整流模块200，所述整流模块200将滤波后的交流电进行整流后输出直流电至所述第二滤波模块300，所述第二滤波模块300将所述直流电进行滤波后输出至开关电源模块500，所述开关电源模块500将所述直流电转换成预设电压后分别输出至所述屏背板30和所述灯条40，为所述屏背板30和所述灯条40供电，进而确保所述屏背板30和所述灯条40的稳定工作。

其中，所述第一滤波模块100用于抑制所述开关电源模块500工作时产生的共模干扰信号，所述第二滤波模块300用于抑制所述开关电源模块500工作时产生电磁辐射干扰信号和差模干扰信号，所述第三滤波模块400用于抑制所述开关电源模块500的输入端和所述开关电源模块500的输出端之间的干扰信号，提高了电源工作的安全性。

当所述开关电源电路10进入工作状态为所述用电设备供电，所述开关电源模块500在工作过程中会产生共模干扰信号和差模干扰信号，其中所述共模干扰信号为火线L或者零线N对地之间的干扰信号，所述差模干扰信号为交流电源20中零线N和火线L之间的干扰信号，用电设备最终输出至火线L和零线N上的共模干扰信号经过第一滤波模块100进行滤波处理后，再接到交流电电源插座，使得用电设备和开关电源模块500在工作中产生的共模干扰信号统一在交流电电源插座端口处的第一滤波模块100进行滤除，进而避免所述共模干扰信号输出到电网和其他用电设备，干扰到其他用电设备；同时电网产生的共模干扰信号也通过第一滤波模块100进行了滤除，避免电网的共模干扰信号干扰到该用电设备的工作，使得该用电设备的供电稳定。

其中，所述第二滤波模块300连接在所述开关电源模块500和所述整流模块200之间，大大抑制了传导的共模干扰信号和差模干扰信号，避免电网和其他用电设备与该用电设备和开关电源模块500之间的信号干扰，保证了该用电设备的正常工作；而连接在所述第二滤波模块300和所述开关电源模块500连接的次级地C之间的所述第三滤波模块400，则可滤除所述开关电源模块500输出的共模噪声，用于平衡所述第二滤波模块300和所述开关电源模块500的输出端之间的干扰信号，避免所述第二滤波模块300和所述开关电源模块500的输出端之间的干扰信号较大，干扰用电设备的工作。

进一步地，请一并参阅图3，所述第一滤波模块100包括第一滤波单元110和第二滤波单元120，所述第一滤波单元110连接所述交流电源20、第二滤波单元120和螺丝地A，其中，螺丝地A连接到所述屏背板30，所述第二滤波单元120连接也连接螺丝地A和所述整流模块200；所述第一滤波单元110用于抑制所述开关电源模块500工作时产生的共模干扰信号，也即用于抑制用电设备输出的传导至火线L和零线N上共模干扰信号，或者电网和其他用电设备产生的共模干扰信号，进而避免影响该用电设备、电网和其他用电设备的正常工作；所述第二滤波单元120用于抑制零线N或火线L与所述开关电源模块500的输入端之间的共模干扰信号，也即所述第二滤波单元120用于平衡所述火线L或零线N与开关电源模块500的输出端之间的干扰信号，达到在交流电输入的过程中，逐次进行共模干扰信号的滤除，大大抑制了共模干扰信号对开关电源电路10的影响，提高了电源工作的安全性。

进一步地，所述第二滤波模块300包括第三滤波单元310和第四滤波单元320，所述第二滤波单元120连接整流模块200、第三滤波模块400和第四滤波单元320，所述第四滤波单元320还连接所述开关电源模块500的输入端以及功率地B；所述第三滤波单元310用于抑制所述开关电源模块500工作时传导的差模干扰信号，所述第四滤波单元320用于抑制所述开关电源模块500工作时产生的电磁辐射干扰信号，所述第一三滤波单元的存在抑制了所述开关电源模块500在工作中产生的差模干扰信号，避免所述差模干扰信号经交流电电源插座输出至电网和其他用电设备，或者电网产生的差模干扰信号输出到所述开关电源模块500，进而影响开关电源电路10的正常工作；而所述第四滤波单元320连接在所述开关电源模块500的输入端和功率地B之间，使得所述开关电源电路10中的主环路最小，进而降低所述开关电源电路10工作时开关电源模块500通过环路产生的电磁辐射。

进一步地，请继续参阅图3，所述第一滤波单元110包括第一Y电容CY1、第二Y电容CY2、第一X电容CX1和第一共模电感L1，所述第一Y电容CY1的一端连接所述第一共模电感L1的第4脚和零线N，所述第二Y电容CY2的一端连接所述第一共模电感L1的第1脚和火线L，所述第一Y电容CY1的另一端和所述第二Y电容CY2的另一端均接螺丝地A；所述第一Y电容CY1和所述第二Y电容CY2成对构成电容Y1，所述第一X电容CX1的一端连接所述第一共模电感L1的第3脚和所述第二滤波单元120，所述第一X电容CX1的另一端连接所述第一共模电感L1的第2脚和所述第二滤波单元120，所述第一Y电容CY1和所述第二Y电容CY2成对出现连接火线L和零线N与地线之间，靠近交流电电电源插座，在交流电源20输入端抑制所述电网产生的共模干扰信号，避免电网产生的共模干扰信号对用电设备和开关电源模块500产生影响；也能够将所述用电设备和所述开关电源模块500产生模块在交流电电源插座的端口处统一滤除，减小了共模干扰回路的同时，避免该用电设备和开关电源模块500产生的共模干扰信号对电网和其他用电设备造成干扰，进而影响开关电源电路10的安全性。

进一步地，所述第二滤波单元120包括第二滤波单元120包括第三Y电容CY3、第四Y电容CY4、第二X电容CX2和第二共模电感L2；所述第三Y电容CY3的一端连接所述第一X电容CX1的一端和所述第二共模电感L2的第4脚，所述第四Y电容CY4的一端连接所述第一X电容CX1的另一端和所述第二共模电感L2的第1脚，所述第三Y电容CY3的另一端和所述第四Y电容CY4的另一端均连接螺丝地A；所述第二X电容CX2的一端连接所述第二共模电感L2的第3脚和所述整流模块200，所述第二X电容CX2的另一端连接所述第二共模电感L2的第2脚和所述整流模块200，所述第三Y电容CY3和第四Y电容CY4成对出现构成电容Y2，通过第二滤波单元120滤除开关电源模块500的输入端的共模干扰信号，也即所述开关电源模块500在工作过程中传导的共模干扰信号，实现对所述共模干扰信号逐次滤除，平衡了火线L或零线N与初级的干扰信号。

进一步地，所述第三滤波单元310包括第一电容C1和第三共模电感L3，所述第一电容C1的一端连接所述整流模块200、所述第三共模电感L3的第3脚和所述第三滤波模块400，所述第一电容C1的另一端连接所述整流模块200和所述第三共模电感L3的第2脚，所述第三共模电感L3的第1脚和第4脚均连接所述第四滤波单元320，通过所述第一电容C1抑制所述开关电源模块500产生的差模干扰信号，避免所述开关电源电路10中差模干扰信号的干扰，其中，本实施例中所述第一电容C1为PFC电容。

进一步地，所述第四滤波单元320包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端连接所述开关电源模块500的输入端和所述第三共模电感L3的第1脚，所述第二电容C2的另一端连接所述第三共模电感L3的第4脚和功率地B，其中，所述第二电容C2为PFC电容，所述第一电容C1、所述第三共模电感L3和所述第二电容C2构成π型滤波器，所述第一电容C1和所述第三共模电感L3用于滤除所述差模干扰信号，所述第二电容C2连接在所述开关电源模块500的输入端和功率地B之间，使得所述开关电源电路10中的主环路最小，降低了所述开关电源电路10工作时开关电源模块500通过环路产生的电磁辐射；且通过π型滤波器，减少了第一滤波模块100中X电容的容量，降低了交流电源20断开后的泄放电压，提高了开关电源电路10的安全性，同时降低了X电容泄放电阻的损耗，从而降低待机功耗。

进一步地，所述第三滤波模块400包括第五Y电容CY5，所述第五Y电容CY5的一端连接所述第一电容C1的一端，所述第五Y电容CY5的另一端连接所述开关电源模块500的输出端和所述开关电源模块500连接的次级地C，将所述第五Y电容CY5设置在第一电容C1和所述次级地C之间，平衡了初级与次级地C之间的干扰信号，抑制了开关电源模块500的输入端与输出端之间的干扰信号，进一步地提高了开关电源电路10的安全性。

进一步地，请继续参阅图3，而在连接所述灯条40的开关电源模块500中，所述第四滤波单元320包括第三电容C3，所述第三滤波模块400包括第六Y电容CY6，所述第三电容C3的一端连接所述第三共模电感L3的第1脚和所述开关电源模块500的输入端，所述第三电容C3的另一端连接所述共模电感的第4脚、功率地B和所述第六Y电容CY6的一端，所述第六Y电容CY6的另一端连接所述次级地C，所述第三电容C3为PFC电容，通过所述第三电容C3抑制使得所述开关电源电路10中的主环路最小，降低了所述开关电源电路10工作时开关电源模块500通过环路产生的电磁辐射，而所述第六Y电容CY6的存在能够有效平衡初级与次级地C之间的干扰信号，抑制所述开关电源模块500的输入端和输出端之间的干扰信号，进一步提高所述开关电源电路10的安全性。

进一步地，所述开关电源模块500包括开关管Q1、变压器T1、磁珠L1、第一缓冲吸收单元510和第二缓冲吸收单元520，所述开关管Q1的控制端连接所述开关控制电路，所述开关管Q1的第一连接端通过磁珠L1连接所述第一缓冲吸收单元510、第二缓冲吸收单元520和所述变压器T1的第3脚，所述开关管Q1的第二连接端连接所述功率地B，所述第二缓冲吸收单元520还连接所述变压器T1和功率地B，所述第一缓冲吸收单元510还连接所述第二电容C2的一端，所述开关控制电路为现有技术，其具体的连接结构在此不做赘述；所述第一缓冲吸收单元510用于抑制所述变压器T1产生的尖峰电压，所述第二缓冲吸收单元520用于抑制所述开关管Q1在导通或关断过程中产生的干扰信号，并通过在所述开关管Q1与所述变压器T1之间连接磁珠L1，能够有效滤除开关管Q1的变化电流产生较高di/dt造成的电磁辐射。

进一步地，所述第一缓冲吸收单元510包括第四电容C4、第一二极管D1和第一电阻R1，所述第二缓冲吸收单元520包括第五电容C5和第二电阻R2，所述第四电容C4的一端和所述第一电阻R1的一端均连接所述变压器T1的第1脚和所述第二电容C2的一端，所述第四电容C4的另一端和所述第一电阻R1的另一端均连接所述第一二极管D1的负极，所述第一二极管D1的正极和所述第五电容C5的一端均连接所述变压器T1的第3脚，所述第五电容C5的另一端通过第二电阻R2接功率地B；当所述开关管Q1断开时，所述变压器T1因为楞次定律，瞬间产生较高的尖峰电压，所述尖峰电压会转移到所述第四电容C4中进行存储，然后所述第四电容C4存储的电能通过所述第一电阻R1消耗或返回电源，进而实现缓冲尖峰电压的作用；所述第五电容C5和第二电容C2形成RC电路，所述开关管Q1和功率地B之间增加RC电路，可滤除所述开关管Q1在断开或关闭过程中产生的干扰信号，同时将吸收所述开关管Q1工作中产生的热量，进而减少开关电路的工作温升。

进一步地，所述开关电源模块500还包括第二二极管D2和第六电容C6，所述第二二极管D2为续流二极管，所述第二二极管D2的正极连接所述变压器T1的第11脚和第12脚，所述第二二极管D2的负极连接所述第六电容C6的一端和屏背板30，所述第六电容C6的另一端接次级地C。

所述变压器T1输出的预设电压会经过所述第六电容C6进行滤波处理后再输出至所述用电设备，为所述用电设备进行供电，而为了平衡所述第一电容C1和所述第五电容C5之间的干扰信号，在所述第一电容C1和所述第五电容C5之间设置有一第五Y电容CY5，通过所述第五Y电容CY5可滤除所述第五电容C5和所述第一电容C1输出端的共模噪声，所述第五Y电容CY5的取值可根据输出共模噪声的强度不同而取值不同，在满足安规要求的情况下，本实施例中所述第五Y电容CY5的取值为100pF～4700pF，在其他实施例中也可以选择其他取值，本发明对此不作限定。而连接灯条40的开关电源模块500与连接屏背板30的开关电源模块500的原理相同，在此不再赘述。

基于上述的无高压大电解电容的开关电源电路，本发明还相应提供了一种电视机，所述电视机包括如上所述的无高压大电解电容的开关电源电路，由于上文对该开关电源电路进行了详细描述，此处不再赘述。

综上所述，本发明提供的本发明提供的一种无高压大电解电容的开关电源电路及电视机，所述开关电源与所述用电设备连接，包括第一滤波模块、整流模块、第二滤波模块、第三滤波模块和开关电源模块；交流电源输出的交流电经所述第一滤波模块进行滤波处理后通过整流模块进行整流后变为直流电，所述开关电源模块将经第二滤波模块进行滤波处理后的直流电转换成预设电压后分别输出至所述用电设备；所述第一滤波模块用于抑制开关电源模块工作时产生的共模干扰信号，所述第二滤波模块用于抑制所述开关电源模块工作时产生电磁辐射干扰信号和差模干扰信号，所述第三滤波模块用于抑制所述开关电源模块的输入端和输出端之间的干扰信号，有效降低了电磁辐射，提高了电源工作的安全性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。