30WPD快充电源的制作方法

30w pd快充电源
技术领域
1.本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及30w pd快充电源。


背景技术：

2.pd标准电源今后有可能在便携式电子产品中形成一个统一的标准，满足这一校准的电源与电子产品，所有电源将会通用。符合pd标准及typec接口的产品越来越多，同时因公众环保意思的进一步提高，为减少电子垃圾，统一标准的电源需求将会持续增长
3.新一代pd快充标准由于其实用面广，得到手机、平板电脑的广泛应用用，新产品对pd快充电源的需求稳步上升，部分电子产品充电标准进行了调整，尤其是笔记本电脑，对性价比较高的30w快充电源有了新的需求，开发30w 的pd快充电源可以扩充公司的产品线，更适应市场的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供30w pd快充电源，通过通过电源芯片g1610 产生一个可控的方波，去控制mos功率器件的开关，并将信号传递给变压器 t1，通过变压器t1中的初、次级绕组的电磁耦合，把交流整流后的高电压降低到所需的安全低电压，输出经同步整流芯片g3667cf整流、滤波后输出安全的直流电压，电源接收受电设备的需求并实时通过光耦反馈给芯片g1610，进行动态调整，g1610根据电阻检测辅助绕组的电压，依据所检测的到电压信号来控制电源工作状态，该信号一并用来设置输出的最高电压，保证把输出电压限定在一个安全范围内，以解决技术中的上述不足之处。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：30w pd快充电源，包括电源电网，所述电源电网的两个连接端分别设有l线和n线，所述l 线的连接端设有保险丝f1，且保险丝f1的另一连接端通过rt1连接有lf1，所述n线与lf1的另一输入端电性连接，所述lf1的输出端设有整流网络，且lf1的两个输出端分别与整流网络两个输入端电性连接，所述整流网络上依次并联有d1、d2、d3和d4，所述整流网络输出端电性连接有滤波网络，且滤波网络上串联有电容ec1、电容ec2和电感l1，且整流网络输出端的正极和负极分别与电容ec1的正极和负极对应相连，电容 ec2的正极端电性连接有变压器t1，且电容ec2的正极与变压器t1的主线圈输入端相连，所述滤波网络上并联有第一串联网络，所述第一串联网络上设有r4和r4a，且第一串联网络一端与电容ec2的正极相连，第一串联网络的另一端设有u1，且第一串联网络连接端与u1的第5脚电性连接，所述第一串联网络连接端设有变压器t1b、d6和电阻r5，且变压器 t1b的辅助绕组的正极端与d6的正极端相连，所述第一串联网络连接端还电性连接有电容ec3、c2和r6，所述d6负极通过电阻r5与电容ec3 的正极和c2的一端相连后与u1的第5脚相连，电容ec3的负极和c2的另一端连接到变压器t1b反馈绕组的负极并与u1的第1脚相连，变压器 t1b反馈绕组正极端通过r6与u1的第3脚相连，所述u1的连接端设有光耦u2a，且u1第2脚与光耦u2a的输出端相连；
6.u1第6脚连接有驱动网络，所述驱动网络的连接端设有芯片q1和二极管d5，且u1通
过驱动网络与芯片q1的g极相连，所述驱动网络上设有r8、d7和r9，且r8与r9串联，d7并联在r8上，芯片q1的d极与变压器t1初级主绕组的输出端相连接，芯片q1的s极与r3、r3a的并联网络后连接到电容ec2的负极，所述r3和r3a的连接端通过r10与 u1连接，r3、r3a上的电流信号通过r10发送给u1的第4脚，u1的4 脚与u1的1脚之间并接，二极管d5正极端与芯片q1的d极、变压器t1 主绕组的输出端相连接，二极管d5负极端通过r2、r2a组成的并联网络与r1、c1组成的并联网络相连，且并联网络的另一端连接到电容ec2的正极端；
7.变压器t1次级绕组的连接端设有u3，所述u3的连接端设有电容ec4，且变压器t1次级绕组正极端与u3的第3、4脚相连，u3的第5、6、7、8 脚与电容ec4的正极相连，变压器t1输出负极与电容ec4的负极相连，u3的第1脚与电容ec4的正极相连，作为同步整流工作信号的检测及与 u3的第2、3脚间的电容c6一起为u3工作提供电压，所述滤波网路滤波后的电压正极与芯片q1的5、6、7、8相连，芯片q1的连接端设有usbc，且芯片q1的第1、2、3脚与usbc的vbus脚相连，u3的输出端设有电容c10，且u3的输出电压通过电容c10与u4的第15脚相连为u4提供工作电压，u3的输出电压通过r15为光耦u2a供电，r14并接于光耦u2a 的第1、2脚之间，
8.光耦u2a的第2脚与u4的第14脚相连，u4的第14脚与10脚之间并接有第二串联网络，作为输出电压信号放大器的反馈网络，第二串联网络上串联有c13和r19，u4的第14与11脚之间并接有第三串联网络，作为输出电流信号放大器的反馈网络，第三串联网络上串联有c14和r18。
9.优选的，所述u4的第16脚与电容ec4的负极相连作为u4的参考地， u4的第13脚与芯片q1的第1、2、3脚相连，u4的第2脚与芯片q1的第4脚相连，电容ec4的负极与usbc的地之间串联有r20，且r20两端分别与u4的第9脚和第8脚相连。
10.优选的，所述u1第1脚为芯片的参考地且连接到电容ec2的负极。
11.优选的，所述usbc的cc1通过r24与u4的第6脚相连，usbc的 cc2通过r23与u4的第7脚相连，c8、c7分别接于u4的第6、7脚和输出地之间，sbc的d 、d-分别与u4的第5、4脚相连，受电设备通过cc1、 cc2、d 、d-与电源进行信号传递。
12.优选的，所述usbc为输出端口，usbc的vbus与gnd之间并接有 c11。
13.优选的，初、次级的两个地之间跨接有作为高频干扰信号的低阻通道 cy1。
14.在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
15.1、通过电源芯片g1610产生一个可控的方波，去控制mos功率器件的开关，并将信号传递给变压器t1，通过变压器t1中的初、次级绕组的电磁耦合，把交流整流后的高电压降低到所需的安全低电压，输出经同步整流芯片 g3667cf整流、滤波后输出安全的直流电压，电源接收受电设备的需求并实时通过光耦反馈给芯片g1610，进行动态调整，g1610根据电阻检测辅助绕组的电压，依据所检测的到电压信号来控制电源工作状态，该信号一并用来设置输出的最高电压，保证把输出电压限定在一个安全范围内，提高电源使用的安全性；
16.2、通过将电源采用两块pcb组装的形式，且变压器采用踢脚的形式，小功率器件采用smt工艺，pd识别小板用单独一块pcb，避免了同一块板上不用生产工艺操作上的麻烦，整个结果采用两块pcb进行组装，有效利用空间，确保产品的小巧、携带方便，采用pwm驱动芯片外推mos器件方案，效率高、待机功耗小，小信号器件均采用smt工艺，有利于提高生产效率，保证生产品质的一致性，g1610芯片，最高工作电压达80v，可以保证输出电压在较大的
范围内芯片都可以正常工作，兼容全模式、高集成同整流芯片 g3667cf，发热小、效率高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的电源电路图。
具体实施方式
19.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
20.本实用新型提供了如图1所示的30w pd快充电源，包括电源电网，所述电源电网的两个连接端分别设有l线和n线，所述l线的连接端设有保险丝 f1，且保险丝f1的另一连接端通过rt1连接有lf1，所述n线与lf1的另一输入端电性连接，所述lf1的输出端设有整流网络，且lf1的两个输出端分别与整流网络两个输入端电性连接，所述整流网络上依次并联有d1、d2、 d3和d4，所述整流网络输出端电性连接有滤波网络，且滤波网络上串联有电容ec1、电容ec2和电感l1，且整流网络输出端的正极和负极分别与电容ec1 的正极和负极对应相连，电容ec2的正极端电性连接有变压器t1，为变压器 t1提供电力，且电容ec2的正极与变压器t1的主线圈输入端相连，所述滤波网络上并联有第一串联网络，所述第一串联网络上设有r4和r4a，且第一串联网络一端与电容ec2的正极相连，第一串联网络的另一端设有u1，且第一串联网络连接端与u1的第5脚电性连接，在开机时为u1提供工作电压，所述第一串联网络连接端设有变压器t1b、d6和电阻r5，且变压器t1b的辅助绕组的正极端与d6的正极端相连，所述第一串联网络连接端还电性连接有电容ec3、c2和r6，所述d6负极通过电阻r5与电容ec3的正极和c2 的一端相连后与u1的第5脚相连，为u1正常工作提供电压，电容ec3的负极和c2的另一端连接到变压器t1b反馈绕组的负极并与u1的第1脚相连，变压器t1b反馈绕组正极端通过r6与u1的第3脚相连，向u1提供变压器的工作状态信号，所述u1的连接端设有光耦u2a，且u1第2脚与光耦u2a 的输出端相连，用以接收次级反馈回来的电压信号；
21.u1第6脚连接有驱动网络，所述驱动网络的连接端设有芯片q1和二极管d5，且u1通过驱动网络与芯片q1的g极相连，用以控制芯片q1的开关状态，所述驱动网络上设有r8、d7和r9，且r8与r9串联，d7并联在r8 上，芯片q1的d极与变压器t1初级主绕组的输出端相连接，芯片q1的s 极与r3、r3a的并联网络后连接到电容ec2的负极，所述r3和r3a的连接端通过r10与u1连接，r3、r3a上的电流信号通过r10发送给u1的第4 脚，u1的4脚与u1的1脚之间并接，用以滤除干扰信号的c4，二极管d5 正极端与芯片q1的d极、变压器t1主绕组的输出端相连接，u1依据第2、 3、4脚接收到的信号来调节u1第6脚输出方波的频率与时间，从而控制芯片 q1的工作状态，并通过芯片q1控制变压器t1的工作状态，从而保证次级输出端得到所需的电压与电流，二极管d5负极端通过r2、r2a组成的并联网络与r1、c1组成的并联网络相连，且并联网络的另一端连接到电容ec2的正极端，组成尖峰吸收回路，保证芯片q1工作安全电压范围内；
22.变压器t1次级绕组的连接端设有u3，所述u3的连接端设有电容ec4，且变压器t1次
级绕组正极端与u3的第3、4脚相连，u3的第5、6、7、8脚与电容ec4的正极相连，变压器t1输出负极与电容ec4的负极相连，u3的第1脚与电容ec4的正极相连，作为同步整流工作信号的检测及与u3的第2、 3脚间的电容c6一起为u3工作提供电压，所述滤波网路滤波后的电压正极与芯片q1的5、6、7、8相连，芯片q1的连接端设有usbc，且芯片q1的第1、2、3脚与usbc的vbus脚相连，u3的输出端设有电容c10，且u3的输出电压通过电容c10与u4的第15脚相连为u4提供工作电压，u3的输出电压通过r15为光耦u2a供电，r14并接于光耦u2a的第1、2脚之间，用以调节反馈信号，
23.光耦u2a的第2脚与u4的第14脚相连，用以调节流过光耦u2a的电流，u4的第14脚与10脚之间并接有第二串联网络，作为输出电压信号放大器的反馈网络，第二串联网络上串联有c13和r19，u4的第14与11脚之间并接有第三串联网络，作为输出电流信号放大器的反馈网络，第三串联网络上串联有c14和r18。
24.进一步的，在上述技术方案中，所述u4的第16脚与电容ec4的负极相连作为u4的参考地，u4的第13脚与芯片q1的第1、2、3脚相连，用以检测输出电压，u4的第2脚与芯片q1的第4脚相连，用以控制芯片q1的开关，电容ec4的负极与usbc的地之间串联有r20，且r20两端分别与u4的第9 脚和第8脚相连，用来检测输出电流。
25.进一步的，在上述技术方案中，所述u1第1脚为芯片的参考地且连接到电容ec2的负极。
26.进一步的，在上述技术方案中，所述usbc的cc1通过r24与u4的第6 脚相连，usbc的cc2通过r23与u4的第7脚相连，c8、c7分别接于u4 的第6、7脚和输出地之间，用以滤除干扰信号，sbc的d 、d-分别与u4的第5、4脚相连，受电设备通过cc1、cc2、d 、d-与电源进行信号传递。
27.进一步的，在上述技术方案中，所述usbc为输出端口，usbc的vbus 与gnd之间并接有c11，用以滤除干扰噪声。
28.进一步的，在上述技术方案中，初、次级的两个地之间跨接有作为高频干扰信号的低阻通道cy1。
29.进一步的，在上述技术方案中，u1为pwm控制器，且具体型号选用g1610，u3为高集成同整流芯片，具体型号选用g3667cf，采用pwm驱动芯片外推mos功率器件的方案，变压器采用踢脚的形式，小功率器件采用smt 工艺，pd识别小板用单独一块pcb，避免了同一块板上不用生产工艺操作上的麻烦，整个结果采用两块pcb进行组装，有效利用空间，确保产品的小巧、携带方便。
30.本实用工作原理：
31.参照说明书附图1，把交流电整流滤波后，由电源芯片g1610产生一个可控的方波，利用该方波信号去控制mos功率器件的开关，并通过mos功率器件把信号传递给变压器t1，通过变压器t1中的初、次级绕组的电磁耦合，把交流整流后的高电压降低到所需的安全低电压，输出经同步整流芯片 g3667cf整流、滤波后输出安全的直流电压，电源在接收到受电设备的需求后，会实时把信号通过光耦反馈给初级控制芯片g1610用以实时调整自身工作状态，进行动态调整，输出受电设备需求的电压值，g1610根据电阻检测辅助绕组的电压，依据所检测的到电压信号来控制电源工作状态，该信号一并用来设置输出的最高电压，保证把输出电压限定在一个安全范围内，g1610通过串联在mos管上的电阻来检测流过mos管的
电流，通过这个电流信号g1610 可以控制输出电流的大小，用以限制输出功率。
32.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。