[发明专利]实现短路保护和避免漏电的医用开关电源

摘要

本发明公开了一种利用电流和电压双参数反馈的实现短路保护和避免漏电的医用开关电源，它包括交流浪涌抑制电路、整流电路、主控电路、稳压输出控制电路、过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路，交流浪涌抑制电路用于抑制外部交流输入电源的涌动；整流电路用于对抑制后的交流电进行整流处理，从而形成更加适合医疗设备工作的直流电；主控电路用于根据其它各单元的检测信号控制稳压输出控制电路的实际输出；稳压输出控制电路用于实现本发明开关电源的多级电压稳定输出，以适应不同用电规格的用电设备；过压保护电路用于实现交流输入过电压保护作用；短路保护电路用于实现短路保护；过载保护电路用于抑制电流的升高，达到过载保护作用。

主权项

1.一种实现短路保护和避免漏电的医用开关电源，它包括用于对外部接入电流进行整流处理的整流电路和用于实现电压稳定输出的稳压输出控制电路，其特征在于，还包括主控电路、过压保护电路、短路保护电路和过载保护电路、以及用于抑制交流输入电源涌动的交流浪涌抑制电路，抑制后的交流电再经过整流电路进行整流处理；交流浪涌抑制电路连接整流电路，整流电路连接主控电路，主控电路连接稳压输出控制电路，过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路一端均与稳压输出控制电路连接，过压保护电路、短路保护电路及过载保护电路的另一端均与主控电路连接；所述交流浪涌抑制电路采用扼流电抗实现抑制交流输入电源涌动，它由双模输入电抗EM1，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4构成，当外部交流电源出现浪涌电压和浪涌电流时，利用电容C1和电容C2来抑制浪涌电压，利用双模输入电抗EM1抑制浪涌电流；所述主控电路由主控芯片U1及其外围电路组成，所述稳压输出控制电路实现多级电压稳定输出，以适应各种不同用电规格的用电设备；所述稳压输出控制电路由变压器T1、稳压芯片U5、电容C43、调整电位器RV2、电阻R20、电阻R22、光电耦合器U6和其外围电路构成，调整电位器RV2和电阻R22串联后电性连接于电容C43的一端与地之间，电阻R20的一端连接光电耦合器U6的引脚2，电阻R20的另一端连接稳压芯片U5的阴极、电容C43的另一端、光电耦合器U6的引脚1，稳压芯片U5的阳极接地；其中一个输出支路由变压器T1的引脚13、引脚14、二极管D4、电容C16、电感L2、电解电容C17、电解电容C18、电阻R10和电阻R11组成，实现+110V电压输出，二极管D4与电容C16并联后再依次与电感L2、电阻R11串联连接于+110V电压输出支路与变压器T1的引脚14之间，电解电容C17电性连接于二极管D4与地之间，电解电容C18电性连接于电感L2与地之间，电阻R10电性连接于电感L2与地之间，变压器T1的引脚13与地电性连接；第二个输出支路由变压器T1的引脚12、引脚11、二极管D5、电容C19、电感L3、电解电容C20、电解电容C21和电阻R12组成，实现-125V电压输出，二极管D5与电容C19并联后电性连接于变压器T1的引脚12与地之间，电解电容C20电性连接于变压器T1的引脚11与地之间，电感L3电性连接于变压器T1的引脚11与-125V电压输出支路之间，电解电容C21电性连接于电感L3与地之间，电阻R12电性连接于电感L3与地之间；第三个输出支路由变压器T1的引脚10、引脚8、二极管D8A、二极管D8B、电容C32、电感L6、电解电容C33、电解电容C34、电解电容C36、电阻R13、三极管Q2、电容C35、二极管U4、电阻R25、电阻R15、电阻R14和调整电位器RV1组成，实现+12V电压输出，二极管D8A、二极管D8B、以及电容C32并联后再与电感L6串联连接于变压器T1的引脚10和三极管Q2的集电极之间，电阻R13电性连接于电感L6与三极管Q2的基极之间，电解电容C33电性连接于二极管D8A与地之间，电解电容C34电性连接于电感L6与地之间，二极管U4电性连接于三极管Q2的基极与地之间，电解电容C36电性连接于三极管Q2的发射极与地之间，电容C35、电阻R15串联后电性连接于+12V电源与三极管Q2的基极之间，电阻R25电性连接于三极管Q2的发射极与+12V电源之间，调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电容C35与地之间，且调整电位器RV1与电阻R14串联后电性连接于电阻R15与地之间；第四个输出支路由变压器T1的引脚9、引脚8、二极管D6、电容C22、电感L4、电解电容C23、电解电容C24、电解电容C26和三端集成稳压器U2组成，实现+8V电压输出，二极管D6与电容C22并联后电性连接于变压器T1的引脚9与电感L4之间，电解电容C23电性连接于二极管D6与地之间，电解电容C24电性连接于电感L4与地之间，电感L4与三端集成稳压器U2的IN端口电性连接，+8V电源与三端集成稳压器U2的OUT端口电性连接，电解电容C26电性连接于三端集成稳压器U2的GND端口和+8V电源之间，且电解电容C26与地电性连接，变压器T1引脚8与地电性连接；第五个输出支路由变压器T1的引脚7、引脚8、二极管D7、电容C27、电感L5、电解电容C28、电解电容C29、电解电容C31和三端集成稳压器U3组成，实现-8V电压输出，变压器T1引脚8与地电性连接，二极管D7与电容C27并联后电性连接于变压器T1的引脚7与电感L5之间，电解电容C28电性连接于二极管D7与地之间，电解电容C29电性连接于电感L5与地之间，电感L5与三端集成稳压器U3的IN端口电性连接，-8V电源与三端集成稳压器U3的OUT端口电性连接，电解电容C31电性连接于三端集成稳压器U3的GND端口和-8V电源之间，且电解电容C31与地电性连接；第六个输出支路由变压器T1的引脚5、引脚6、双二极管D9、电容C38、电感L7、电解电容C39、电解电容C40、电解电容C41和电阻R17组成，实现+5V电压输出，变压器T1引脚6与地电性连接，双二极管D9、电容C38并联后电性连接于变压器T1引脚5与电感L7之间，电解电容C39电性连接于双二极管D9与地之间，电解电容C40电性连接于电感L7与地之间，电解电容C41电性连接于电感L7与地之间，电阻R17电性连接于+5V电压输出支路与电感L7之间；当输出电压超过设计值时，所述过压保护电路用于把输出电压限定在某一安全值的范围内，以保护后级用电设备，所述过压保护电路包括电容C12、电容C13、二极管D3、稳压二极管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1，电容C12的一端连接于光电耦合器U6的引脚3，电容C12的另一端连接于光电耦合器U6的引脚4、二极管D3的阴极、稳压二极管ZD1的阴极、电容C13的一端，电容C13的另一端与稳压二极管ZD1的阳极连接，二极管D3的阳极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端电性连接电阻R8；电阻R9与二极管D3串联后电性连接于光电耦合器U6的引脚3和引脚4之间，当外部交流输入电源在过高电压时，全桥整流后的直流电压随之大幅升高，利用变压器T1的引脚3和引脚4之间的反馈绕组和电阻R7构成变压器T1的引脚1和引脚2之间的输入绕组的负反馈控制电路，实现交流输入过电压保护作用。