一种电源开关与电压调控电路的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种电源开关与电压调控电路。

背景技术：

电子设备在运行过程中往往根据所述电子设备工作环境以及自身的状态进行开关或输出电压的调控。例如，在散热用的风扇需要根据工作环境温度情况的变化进行全速度、低速或者停止运行，从而延长风扇的寿命。降低电子设备由于风扇故障而出现的返修率。

在现有技术解决方案中，对风扇进行调控的控制电路价格较贵，而且控制电路设计比较复杂，体积相对较大。

所以设计一种简单实用、低成本的电源开关与电压调控装置，以方便对一些电子设备进行开关及输出电压的调控。例如，根据工作温度对风扇的开关及转速的调节。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种简单实用、低成本的电源开关与电压调控电路，以方便对一些电子设备进行开关及输出电压的调控。本发明实施例采用的技术方案为:

本发明实施例提供一种电源开关与电压调控电路，所述电源开关与电压调控电路包括：一级电流驱动电路、二级电压调控电路和电源开关控制电路；

所述一级电流驱动电路与所述二级电压调控电路连接；

所述一级电流驱动电路将第一输入控制信号的电压调节信号转换为所述二级电压调控电路的电流驱动；

所述二级电压调控电路在所述一级电流驱动电路的所述电流驱动下对输出电源进行调节；

所述电源开关控制电路在第二输入控制信号的作用下对输出电源进行开关控制。

进一步地，还包括第一电压保护器、第二电压保护器、控制器接口和外接接口；

所述第一电压保护器分别与所述控制器接口及所述一级电流驱动电路连接；所述第二电压保护器分别与所述电源开关控制电路、二级电压调控电路及外接接口连接；

所述外接接口还分别与所述二级电压调控电路及电源开关控制电路连接；

所述第一电压保护器用于防止所述外接接口的反激高电压对所述控制器接口的管脚的损坏；所述第二电压保护器用于防止所述外接接口的反激高电压对所述电源开关控制电路的管脚的损坏；

所述控制器接口用于连接控制器，所述控制器输出所述第一输入控制信号和第二输入控制信号；

所述外接接口用于连接外接设备，为外接设备输出电源。

进一步地，所述一级电流驱动电路包括第一三极管及所述第一三极管q90外围电路。

进一步地，所述第一三极管为npn型三极管。

进一步地，所述二级电压调控电路包括第二三极管、稳压二极管及所述第二三极管的外围电路,所述第二三极管用于对输出电源进行调节，所述稳压二极管用于为所述第二三极管提供电平参考。

进一步地，所述第二三极管为pnp型功率三极管。

进一步地，所述电源开关控制电路包括mos管及所述mos管外接电路。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例通过所述设计了一级电流驱动模块、二级电压调控模块和电源开关控制模块；所述一级电流驱动模块将第一输入控制信号的电压调节信号转换为所述二级电压调整模块的电流驱动；所述二级电压调整模块在所述一级电流驱动模块的所述电流驱动下对输出电源进行调整；所述电源开关控制模块在所述第二输入控制信号的作用对输出电压进行开关控制。实现了输出电源的开关以及输出电压的调控。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的电源开关与电压调控装置结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的电源开关与电压调控电路结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。另外，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。实施例一：

参阅图1，图示为本发明实施例提供的电源开关与电压调控装置结构示意图，所述电源开关与电压调控装置包括：

一级电流驱动模块10、二级电压调控模块20和电源开关控制模块30；

所述一级电流驱动模块10与所述二级电压调控模块20连接。

所述一级电流驱动模块10将第一输入控制信号转换为所述二级电压调整模块20的电流驱动；

所述二级电压调整模块在所述一级电流驱动模块10的所述电流驱动下对输出电源vcc_fan进行调整；

所述电源开关控制模块30在第二输入控制信号的作用对输出电压进行开关控制。

进一步地，所述电源开关与电压调控装置还包括第一电压保护器40、第二电压保护器50、控制器接口60和外接接口70；

所述第一电压保护器40分别与所述控制器接口60及所述一级电流驱动模块10连接；所述第二电压保护器50分别与所述电源开关控制模块30、二级电压调控模块20及外接接口70连接；

所述外接接口70还分别与所述二级电压调控模块20及电源开关控制模块30连接。

所述第一电压保护器40用于防止所述外接接口70的反激高电压对所述控制器接口60的管脚的损坏；所述第二电压保护器50用于防止所述外接接口70的反激高电压对所述电源开关控制模块30的管脚的损坏。

所述控制器接口60用于连接控制器(图未示)，所述控制器(图未示)输出所述第一输入控制信号和第二输入控制信号。

所述外接接口70用于连接外接设备(图未示)，为外接设备(图未示)输出电源。

本发明实施例通过所述设计了一级电流驱动模块10、二级电压调控模块20和电源开关控制模块30；所述一级电流驱动模块10将输入控制信号的电压调节信号转换为所述二级电压调整模块的电流驱动；所述二级电压调整模块在所述一级电流驱动模块10的所述电流驱动下对输出电源进行调整；所述电源开关控制模块30在所述输入控制信号的作用对输出电压进行开关控制。实现了输出电源的开关以及输出电压的调控。

本设计简单实用，大大节省设计成本投入，可满足大部分单板工作场景需求，配合cpu控制系统，可根据周围环境实现风扇速率匹配，满足设备散热需求，一定程度上延长风扇寿命，有效降低产品因风扇损坏返修率。

实施例二：

参阅图2，图示为本发明实施例提供的电源开关与电压调控电路结构示意图。

所述电源开关与电压调控电路包括：

一级电流驱动电路100、二级电压调控电路200和电源开关控制电路300；

所述一级电流驱动电路100与所述二级电压调控电路200连接。

所述一级电流驱动电路100将第一输入控制信号转换为所述二级电压调控电路的电流驱动；

所述二级电压调控电路在所述一级电流驱动电路100的所述电流驱动下对输出电源vcc_fan进行调整；

所述电源开关控制电路300在第二输入控制信号的作用对输出电压vcc_fan进行开关控制。

进一步地，所述电源开关与电压调控装置还包括第一电压保护器400、第二电压保护器500、控制器接口600和外接接口700；

所述第一电压保护器400分别与所述控制器接口600及所述一级电流驱动电路100连接；所述第二电压保护器500分别与所述电源开关控制电路300、二级电压调控电路200及外接接口700连接；

所述外接接口700还分别与所述二级电压调控电路200及电源开关控制电路300连接。

所述第一电压保护器400用于防止所述外接接口700的反激高电压对所述控制器接口的管脚的损坏；所述第二电压保护器500用于防止所述外接接口700的反激高电压对所述电源开关控制电路300的管脚的损坏。

所述控制器接口600用于连接控制器(图未示)，所述控制器(图未示)输出所述第一输入控制信号和第二输入控制信号。

所述外接接口700用于连接外接设备，为外接设备输出电源vcc_fan。

所述一级电流驱动电路100包括第一三极管q90、第一电阻r366、第二电阻r367、第三电阻r368和第一电容c147和第二电容c541。

作为优选，在本发明实施中，所述第一三极管q90为npn型三极管。

所述第一三极管q90的基极b与所述输入第一电阻r366的一端连接；所述第一三极管q90的发射极e与地gnd相连接；所述第一三极管的集电极c分别与所述第二电阻r367、第三电阻r368相连接。所述输入第一电阻r366另一端与所述第一电压保护器400一端连接。

所述二级电压调控电路200包括第二三极管q89、稳压二极管d4、第四电阻r369。

作为优选，在本发明实施中，所述第二三极管q89为pnp型三极管。

所述第二三极管q89的基极b分别与第三电阻r368、第二电阻r367、第四电阻r369及稳压二极管d4一端连接；所述第二三极管q89的集电极c分别与所述稳压二极管d4的另一端及所述外接接口700的一端连接；所述第二三极管q89的发射极e与设备电源vcc连接。

所述第一电压保护器400包括第一二极管d2。

所述第一二极管d2一端与所述控制器接口600的一端gpion0连接，另一端与所述第一电阻r366连接。

所述控制器接口600的一端gpion0在所述控制器(图未示)的控制下输出所述第一输入控制信号。

当所述第一输入控制信号为高电平时，所述高电平通过所述第一二极管d2及所述输入第一电阻r366作用于所述第一三极管q90的基极b上，所述第一三极管q90基极b和发射极e产生导通电压；此时，所述第一三极管q90的集电极c与发射极e处于导通状态，且所述第一电阻r366在高电平的作用下产生较大的基电极电流ib,此时所述第一三极管q90进入饱和区；所述第一三极管q90的发射基e与集电极c接近于短路状态，所述第一三极管q90集电极c电压接近于地；并通过所述第二电阻r367、第三电阻r368为所述第二三极管q89的基极e提供足够的低电平参考；所述第二三极管q89的基极b和集电极c产生导通电压；此时，所述第二三极管q89的集电极c与发射极e处于导通状态，并且在所述第二三极管q89的基极b产生较大的基电极电流ib2,此时所述第二三极管进入饱和区；所述第二三极管q89的发射基e与集电极c接近于短路状态，所述第一三极管q89集电极c电压接近设备电源vcc，从而为所述接入设备(图未示)提供接近于设备电源vcc的输出电压vcc_fan。此时，所述稳压二极管d4处于关闭状态。

当所述第一输入控制信号为低电平时，所述第一三极管q90基极b和发射极e没有导通电压；此时，所述第一三极管处于截止状态。所述第一三极管q90的集电极c与发射极e接近于开路状态。

所述稳压二极管d4在连接有外置器件(图未示)时，产生导通电压差，此时所述稳压二极管d4处于导通状态，并为所述第二三极管q89的基极e提供低电平参考；所述第二三极管q89的基极b和集电极c产生导通电压；此时，所述第二三极管q89的集电极c与发射极e处于导通状态，所述第二三极管进入放大区；所述第二三极管q89集电极c电压小于设备电源vcc，从而为所述接入设备(图未示)提供小于设备电源vcc的输出电压vcc_fan，并通过所述外置器件(图未示)的选配来调节所述输出电压vcc_fan电压值。

所述电源开关控制电路300包括mos管q30和第五电阻r1237。

所述mos管q30的栅极g分别与所述控制器接口的一端gpion1及所述第五电阻r1237连接，所述mos管q30的源极s与地gnd连接，所述mos管q30的漏极d分别与所述外接接口700的一端及第二电压保护器500连接，所述第二电压保护器500另一端所述与所述外接接口700其中一端连接。

所述控制器接口600的一端gpion1在所述控制器(图未示)的控制下输出所述第二输入控制信号。

当所述控制器接口的一端gpion1输出高电平时，所述mos管q30栅极g在高电平作用下，所述mos管q30的源极s与漏极d处于导通状态，并且与所述地gnd连接，从而为所述接入设备(图未示)提供接地，此时所述电源开关与电压调控装置处于正常供电状态。

当所述控制器接口的一端gpion1输出低电平时，所述mos管q30栅极g在低电平作用下，所述mos管q30的源极s与漏极d处于截止状态，从而断开所述接入设备(图未示)与地gnd的连接，此时所述电源开关与电压调控装置处于电源断开状态。

进一步地，所述电源开关与电压调控电路还包括输出电压vcc_fan稳压滤波电路800，所述输出电压vcc_fan稳压滤波电路800用于对所述输出电压vcc_fan的滤波稳压。

所述输出电压vcc_fan稳压滤波电路800包括第五电容c23和第六电容c24，所述第五电容c23和第六电容c24相互并联，所述相互并联的第五电容c23和第六电容c24一端与所述输出电压vcc_fan连接，另外一端与所述地gnd相连接。

进一步地，所述电源开关与电压调控电路还包括设备电源vcc稳压滤波电路900，所述设备电源vcc稳压滤波电路900用于对所述设备电源vcc的滤波稳压。

所述设备电源vcc稳压滤波电路900包括第三电容c19和第四电容c21，所述第三电容c19和第四电容c21相互并联，所述相互并联的第三电容c19和第四电容c21一端与所述设备电源vcc连接，另外一端与所述地gng相连接。

本发明实施例通过所述设计了一级电流驱动电路100、二级电压调控电路200和电源开关控制电路300；所述一级电流驱动电路100将第一输入控制信号的电压调节信号转换为所述二级电压调控电路的电流驱动；所述二级电压调控电路在所述一级电流驱动电路100的所述电流驱动下对输出电源vcc_fan进行调整；所述电源开关控制电路300在所述第二输入控制信号的作用对输出电压进行开关控制。实现了输出电源vcc_fan的开关以及输出电压的调控。

本设计简单实用，大大节省设计成本投入，可满足大部分单板工作场景需求，配合cpu控制系统，可根据周围环境实现风扇速率匹配，满足设备散热需求，一定程度上延长风扇寿命，有效降低产品因风扇损坏返修率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。