专利名称：：可自动转换电压的电源电路的制作方法
技术领域：
：本发明涉及开关电源领域，具体是指开关电源中由输出端所连接的不同规格的连接器来编程改变输出电压的一种电源电路。
背景技术：
：在某些应用领域，用户希望具有相似功能但型号不同或者类型不同的电器产和设备能够使用同一台电源供电，但是不同的产品或设备的额定工作电压不同，需要的电源电压就不同，与电源配合使用的连接器也不是完全相同的，因此就需要开关电源的输出电压和连接器能根据产品或设备的更换而改变，达到完全匹配供电。目前在开关电源领域，要实现一个单路输出的独立的电源可以输出不同的电压，用来与不同型号、不同类型的电器产品或设备匹配供电，需要采用可调电阻器、波段开关等调节装置来调节电压。采用这些调节方式，经常会出现调节失误，导致电源的输出电压可能不是所需要的电压，如果此时开关电源已连接到电器产品或设备，有可能使昂贵的电器产品或设备损坏，给使用者造成很大损失。因此，有必要采用新的电源电路来解决上述问题。
发明内容本发明需解决的技术问题是(1)、适应不同用电产品或设备要求而改变与开关电源连接的直流输出连接器，使开关电源输出电压随着改变，达到电源和不同用电产品之间的匹配；(2)、输出连接器采用三进制编码来对应不同的电压值，尽量减少电源的输出线，减少制造难度和成本；(3)、现有技术中，不同的输出连接器被赋予不同的编码，将编码信息进行解码识别后控制输出电压的改变，通常需采用专门的译码电路或者单片机来实现，电路复杂，器件成本高，整个电源的市场竞争力降低。为解决上述技术问题，本发明电路所采取的技术方案是提供一种可自动转换电压的电源电路，包括直流输出连接器和通过电源的直流输出线以及直流输出线间的转接插头插座连接到直流输出连接器的控制单元，所述控制单元包括用于对连接器内部信号线编码进行识别的译码电路；与译码电路连接，用于给译码电路提供工作电源的稳压电源电路；与光电耦合器连接，通过光电耦合器对开关电源输出电压进行调节的输出电压调整电路；与输出电压调节电路连接，其受译码电路信号触发进而控制输出电压调整电路的输出强度的开关控制电路。所述直流输出连接器单元采用三态编码系统进行编码，编码总数为3"个，其中n为传送编码信号线的最少线数，所述编码与电源设定的直流输出电压——对应。一种具体而简洁的方案为-所述译码电路包括射极均接地的三极管Q101、Q102、Q103、电阻R102-R106、R108、R109及二极管D101;同时三极管Q102、Q103也作为开关控制电路；三极管Q101基极通过电阻R104接地，并通过电阻R103接编码信号线X1，集电极接三极管Q102基极；三极管Q102基极通过电阻R106接地，并通过电阻R105接稳压电路，集电极通过电阻R107接输出电压调整电路；三极管Q103基极通过电阻R109接地，并通过电阻R108接编码信号线X1，集电极通过电阻接输出电压调整电路。所述稳压电源电路中稳压二极管ZDIOI、电阻R101串接于电源正极+VO与地之间，电容C101并联于稳压二极管ZD101两端。所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源ICIOI，所述IC101的1脚接光耦中二极管阴极，2脚接地，3脚通过电阻Rlll接地，同时3脚通过电阻R112接电源正极+VO、通过电阻R110接三极管Q103集电极；IC101的1脚与3脚之间接有电容C102，同时1脚还通过电阻R114、R113接电源正极+V0;所述光耦中二极管阳极与电阻R114、R113交点连接。另一种具体的方案为所述译码电路包括运算放大器IC201A、IC201B、电阻R201-R205及二极管D201;所述IC201A、IC201B输出端分别通过电阻接三极管Q201、Q202基极，IC201A同向输入端、IC201B反向输入端均与编码信号线X1连接；电阻R203-R205串联于稳压电路输出端与地之间，IC201A反向输入端、IC201B同向输入端分别接于电阻R204两端。所述开关控制电路包括射极接地的三极管Q201、Q202;所述三极管Q201、Q202基极均通过电阻接地，集电极均通过电阻接输出电压调整电路中三端可调电压基准源IC202的3脚。所述稳压电源电路包括串联于电源正极+VO与地之间的稳压二极管ZD201和电阻R206，电容C201并联于稳压二极管ZD201两端。所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源IC202，所述IC202的1脚接光耦中二极管阴极，2脚接地，3脚通过电阻R213接地，同时3脚通过电阻R214接电源正极+V0、通过电阻R212接三极管Q202集电极；IC202的1脚与3脚之间接有电容C202,同时1脚还通过电阻R216、R215接电源正极+V0;所述光耦中二极管阳极与电阻R216、R215交点连接。第三种具体的方案为所述稳压电源电路包括三端稳压器IC304和电容C301;所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源IC303，所述IC303的1脚接光耦中二极管阴极，2脚接地，3脚通过电阻R345接地，同时3脚通过电阻R346接电源正极+V0;IC303的1脚与3脚之间接有电容C302,同时1脚还通过电阻R348、R347接电源正极+V0;所述光耦中二极管阳极与电阻R348、R347交点连接；所述译码电路包括编码识别部分和译码部分；所述编码识别部分包括运算放大器IC301、IC302、二极管D301-D306及电阻R301-R312，所述译码部分包括二极管D307-D322;所述运算放大器IC301A同向输入端IC301B反向输入端、IC301C同向输入端、IC301D反向输入端均连接编码器信号线X1，IC302A同向输入端、IC302B反向输入端、IC302C同向输入端、IC302D反向输入端均连接编码器信号线X2;电阻R303-R305依次串联于稳压电源输出端与地之间将该电压分为两级，IC301A反向输入端、IC301B同向输入端同时连接于高电压级，IC301C反向输入端、IC301D同向输入端连接于低电压级；电阻R309-R311依次串联于稳压电源输出端与地之间将该电压分为两级，IC302A反向输入端、IC302B同向输入端同时连接于高电压级，IC302C反向输入端、IC302D同向输入端连接于低电压级；所述各放大器输出端分别连接二极管组成的译码部分。所述开关控制电路包括(Mn-1)个三极管，所述三极管射极均直接接地、基极均通过电阻接地、集电极均通过电阻接输出电压调整电路中的三端可调电压基准源的3脚，同时各三极管的基极还分别通过电阻接译码电路各输出端；其中，n为编码信号线的线数，这里取2，M为编码信号线的可选状态数，这里取3。相对于现有技术，本发明电路的有益效果在于1)、本发明所述电路应用于开关电源中，通过开关电源输出端连接的不同规格的连接器来改变电源的输出电压，使开关电源的输出电压完全在设定电压范围内，准确可靠，有效避免了现有技术中采用可调电阻器和波段开关来调节输出电压的开关电源因输出电压不确定而给用户设备造成的危害；2)、同时，所述电源电路采用三态编码系统，充分利用有限的编码信号线，这样在实现相同功能的前提下，比常规的二进制编码系统使用的信号线减少，降低成本，简化设计；3)、所述的电源电路在具体实施中，巧妙的实现三态编码、译码、电压调节等，所用元器件少，电路简洁实用，成本低。图1是本发明功能组成原理示意框图2是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的第一种编码状态示意图3是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的第二种编码状态示意图4是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的第三种编码状态示意图5是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线有2根时的示意图6是本发明所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的实现输出电压可编程的第一种最简电路原理图7是本发明所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的的第二种实现输出电压可编程的电路原理图8是本发明所述输出连接器内部编码单元在编码信号线有2根时的实现输出电压可编程的最简电路原理图。'具体实施例方式为了便于本领域的技术人员理解，下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的详细描述。如图1所示，本发明所述电路包括直流输出连接器单元及通过插头插座与连接器单元连接的控制单元，所述控制单元包括用于对连接器内部信号线编码进行识别的译码电路、用于给译码电路提供工作电源的稳压电源电路、与光电耦合器连接通过光电耦合器对开关电源输出电压进行调节的输出电压调整电路、与输出电压调节电路连接受译码电路信号触发进而控制输出电压调整电路的输出强度的开关控制电路。图2-图4，分别是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的三种编码状态示意图，即分别为高电平状态(与+V0连接)、悬空状态、低电平状态(接地)的连接方式。图5是所述输出连接器内部编码单元在编码信号线有2根时的示意图。两图均简洁明了，再此不再赘述。如图6所示是本发明电路的输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的实现输出电压可编程的第一种最简电路原理图，即以第一种具体电路实现附图1中的控制电路原理框图中各功能部分。当开关电源的直流输出连接器的编码信号线XI按如图2-4所示进行连接时，事先编程约定如下XI和输出正端+Vo短接时，对应输出电压是V1;Xl和输出低电压位GND短接时，对应输出电压是V2;Xl悬空不接其它端点时，对应输出电压是V3。图6中，三极管Q101、Q102、Q103，电阻R102、R103、R104、R105、R106、R108、R109和二极管D101组成译码电路；Q102、Q103组成开关控制电路；电阻RlOl、稳压二极管ZD101和电容C101组成稳压电源电路；电阻R107、RllO、Rlll、R112、R113、R114，电容C102和三端可调电压基准源IC101(TL431)组成输出电压调整电路。编码信号线XI经附图1所示的转接插头插座和输出连接线连接到电源内部的译码电路，当X1悬空时，稳压电源电路的稳定电压经R102、D101加到X1线上，此电压经R103、R104使Q101饱和导通，则三极管Q102不能导通，同时，XI线上电压经R108、R109后不足以使Q103饱和导通，此时IC101的控制脚输入是经R112和电阻Rlll分压后的电压，IC101的输出信号经光电耦合器OPTOISO反馈到初级P丽控制器，调整开关占空比，使输出电压调整为开关电源的最低输出电压V3。当Xl和输出正端+Vo连接时，信号线X1上电压上升，三极管Q103饱和导通，则三极管Q102因三极管Q101饱和导通而断开，这样电阻R110和Rlll处于并联状态，IC101的控制脚输入减小，流过IC101的电流减小，该电流经光电耦合器0PT0IS0反馈到初级P丽控制器，调整开关占空比增大，输出电压上升到V1。当X1与输出低电位GND短连接时，三极管Q101、Q103均断开，而三极管Q102饱和导通，则电阻Rlll和R107并联，输出电压被调整到电压V2。以上就完成了开关电源的输出电压按不同的直流输出连接器内部的编码单元的连接状态来改变输出电压的工作过程。如图7所示是本发明电路的输出连接器内部编码单元在编码信号线只有1根时的第二种实现输出电压可编程的电路原理图，即以第二种具体电路实现附图1中的控制电路原理框图中各功能部分。与第一种具体电路不同的是，译码电路由运算放大器IC201来完成。稳压二极管ZD201、电容C201和电阻R206组成稳压电源电路；电阻R201、R202、R203、R204、R205,运算放大器IC201A、IC201B，二极管D201组成译码电路；电阻R207、R208、R210、R211和三极管Q201、Q202组成开关控制电路;电阻R209、R212、R213、R214、R215、R216，电容C202和三端可调电压基准源IC202(TL431)等组成输出电压调整电路。图7的所示电路工作原理是当开关电源的直流输出连接器的编码信号线X1按如图2-4所示进行连接时，事先编程仍然约定如下XI和输出正端+Vo短接时，对应输出电压是V1;X1和输出低电压位GND短接时，对应输出电压是V2;XI悬空不接其它端点时，对应输出电压是V3。当XI悬空时，稳压电源电路的稳定电压由电阻R201、R202分压后经二极管D201加到XI线上，运算放大器IC201A、IC201B输出都为低电平，则三极管Q201、Q202均断开，因此开关电源的输出电压是由电阻R214、R213来设定的，即为最低输出电压V3。当Xl与正电压+Vo短接时，信号线X1电压上升，IC201A输出高电平，IC201B输出低电平，则三极管Q201断开而Q202饱和导通，开关电源输出电压是由电阻R214、R213、R212的并联电阻值来设定，即最高输出电压V1。当X1与GND短接时，IC201B输出高电平，而IC201A输出低电平，三极管Q202断开而Q201饱和导通，开关电源的输出电压是由电阻R214、R213、R209的并联电阻值来设定的，即输出电压V2。以上就完成了开关电源的输出电压按不同的直流输出连接器内部的编码单元的连接状态来改变输出电压的工作过程。如图8是本发明电路的输出连接器内部编码单元在编码信号线有2根时的实现输出电压可编程的最简电路原理图，即以第三种具体电路实现附图1中的控制电路原理框图中各功能部分。图8中由三端稳压器IC304和电容C301组成稳压电源电路；电阻R301、R302、R303、R304、R305、R306、R307、R308、R309、R310、R311、R312，运算放大器IC301、IC302和二极管D301、D302、D303、D304、D305、D306译码电路中的编码识别部分；二极管D307、D308、D309、D310、D311、D312、D313、D314、D315、D316、D317、D318、D319、D320、D321、D322组成3行3列的行列矩阵译码部分；电阻R313、R314、R315、R316、R317、R318、R319、R320、R321、R322、R323、R324、R325、R326、R327、R328、R329、R330、R331、R332、R333、R334、R335、R336和三极管Q301、Q302、Q303、Q304、Q305、Q306、Q307、Q308组成开关控制电路；电阻R337、R338、R339、R340、R341、R342、R343、R344、R345、R346、R347、R348,电容C302和三端可调电压基准源IC303(TL431)等组成输出电压调整电路。图8所示电路的工作原理是当开关电源的直流输出连接器的编码信号线XI、X2按如图5所示进行连接时，XI、X2每一根线的连接状态也像图2-4—样有3种状态，事先编程约定见表1的输出电压栏和编码信号线XI、X2的对应关系。表1中的编码识别输出A中的Al是运算放大器IC302D的输出，A2是由运算放大器IC302B、IC302C组成的窗口比较器的输出，A3是运算放大器IC302A的输出；编码识别输出B中的Bl是运算放大器IC301D的输出，B2是由运算放大器IC301B、IC301C组成的窗口比较器的输出，B3是运算放大器IC301A的输出。表1中的译码输出D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8是由D307-D322等16个二极管组成的行列译码器的8个输出端口，这些输出分别接到图6所示的由三极管Q301、Q302、Q303、Q304、Q305、Q306、Q307、Q308组成开关控制电路得输入端Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8等端口。从表1中可以看出，译码输出Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8在除编码信号线X1、X2都悬空时只有其中1个输出是高电平，其它输出都为低电平，使得开关控制电路的开关在除编码信号线XI、X2都悬空时只有其中1个开关是导通的，因此，输出电压就按电阻R346，电阻R345和R337、R338、R339、R340、R341、R342、R343、R344分别并联的的等效电阻值来确定的电压，即对应了输出电压V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9，而当编码信号线X1、X2都悬空时，虽然A2和B2都为高电平，但译码电路部分并不进行译码，因此所有译码输出端都是低电平，多路开关均不导通，输出电压就是电阻R345和R346确定的开关电源的最低输出电压VI。以上就实现了输出连接器内部编码单元在编码信号线有2根时的输出电压可编程的工作过程。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表l、图8中各点的输入输出状态表注上表中的"低"表示低电平，"高"表示高电平，"GND"表示编码信号线接地，"+Vo"表示编码信号线接输出正端，"悬空"表示编码信号线不接任何端点，"V1-V9"表示不同的输出电压，其中Vl电压值最低。以上电路可以继续推广到直流输出连接器的内部编码单元中有三根或更多根信号线的情况，本领域的技术人员可根据本发明中给出的实施例电路继续延伸设计，这当然也属于本发明所要保护的范围。需要说明的是，上述实施方式仅为本发明较佳的实施方案，不能将其理解为对本发明保护范围的限制，在未脱离本发明构思前提下，对本发明所做的任何均等变化与修饰均属于本发明的保,范围。权利要求1、一种可自动转换电压的电源电路，包括直流输出连接器和通过插头插座连接到直流输出连接器的控制单元，其特征在于，所述控制单元包括译码电路，用于对连接器内部编码单元的编码进行识别译码；稳压电源电路，与译码电路连接，用于给译码电路提供工作电源；输出电压调整电路，与光电耦合器连接，通过光电耦合器对开关电源输出电压进行调节；开关控制电路，与输出电压调节电路连接，其受译码电路输出信号触发进而控制输出电压调整电路的输出强度。2、根据权利要求1所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述直流输出连接器采用三态编码系统进行编码，编码总数为3n个，其中n为传送编码信号线的最少线数。3、根据权利要求2所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述译码电路包括射极均接地的三极管Q101、Q102、Q103、电阻R102-R106、R肌R109及二极管D101;同时三极管Q102、Q103也作为开关控制电路；三极管Q101基极通过电阻R104接地，并通过电阻R103接编码信号线X1，集电极接三极管Q102基极；三极管Q102基极通过电阻R106接地，并通过电阻R105接稳压电路，集电极通过电阻R107接输出电压调整电路;三极管Q103基极通过电阻R109接地，并通过电阻R108接编码信号线X1，集电极通过电阻接输出电压调整电路。4、根据权利要求3所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述稳压电源电路中稳压二极管ZDIOI、电阻RIOI串接于电源正极+VO与地之间，电容C101并联于稳压二极管ZD101两端。5、根据权利要求4所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源ICIOI，所述IC101的阳极1脚接光耦中发光二极管阴极，阴极2脚接地，基准端3脚通过电阻R111接地，同时3脚通过电阻R112接电源正极+V0、通过电阻RllO接三极管Q103集电极；IC101的1脚与3脚之间接有电容C102,同时1脚还通过电阻R114、R113接电源正极+V0;所述光耦中发光二极管阳极与电阻R114、R113交点连接。6、根据权利要求2所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于:所述译码电路包括运算放大器IC201A、IC201B、电阻R201-R205及二极管D201;所述IC201A、IC201B输出端分别通过电阻接三极管Q201、Q202基极，IC201A同向输入端、IC201B反向输入端均与编码信号线XI连接;电阻R203-R205串联于稳压电路输出端与地之间，IC201A反向输入端、IC201B同向输入端分别接于电阻R204两端；所述开关控制电路包括射极接地的三极管Q20KQ202;所述三极管Q201、Q202基极均通过电阻接地，集电极均通过电阻接输出电压调整电路中三端可调电压基准源IC202的3脚(Ref脚)。7、根据权利要求6所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述稳压电源电路包括串联于电源正极+VO与地之间的稳压二极管ZD201和电阻R206，电容C201并联于稳压二极管ZD201两端。8、根据权利要求7所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源IC202，所述IC202的1脚接光耦中发光二极管阴极，2脚接地，3脚通过电阻R213接地，同时3脚通过电阻R214接电源正极+V0、通过电阻R212接三极管Q202集电极；IC202的1脚与3脚之间接有电容C202，同时1脚还通过电阻R216、R215接电源正极+V0;所述光耦中发光二极管阳极与电阻R216、R215交点连接。.9、根据权利要求2所述的可自动转换电压的电源电路，其特征在于所述稳压电源电路包括三端稳压器IC304和电容C301;所述输出电压调整电路包括三端可调电压基准源IC303，所述IC303的1脚接光耦中发光二极管阴极，2脚接地，3脚通过电阻R345接地，同时3脚通过电阻R346接电源正极+V0;IC303的1脚与3脚之间接有电容C302，同时1脚还通过电阻R348、R347接电源正极+VO;所述光耦中二极管阳极与电阻R348、R347交点连接；所述译码电路包括编码识别部分和译码部分；所述编码识别部分包括运算放大器IC301、IC302、二极管D30卜D306及电阻R301-R312,所述译码部分包括二极管D307-D322;所述运算放大器IC301A同向输入端IC301B反向输入端、IC301C同向输入端、IC301D反向输入端均连接编码器信号线Xl,IC302A同向输入端、IC302B反向输入端、IC302C同向输入端、IC302D反向输入端均连接编码器信号线X2;电阻R303-R305依次串联于稳压电源输出端与地之间将该电压分为两级，IC301A反向输入端、IC301B同向输入端同时连接于高电压级，IC301C反向输入端、IC301D同向输入端连接于低电压级；电阻R309-R311依次串联于稳压电源输出端与地之间将该电压分为两级，IC302A反向输入端、IC302B同向输入端同时连接于高电压级，IC302C反向输入端、IC302D同向输入端连接于低电压级；所述各放大器输出端分别连接二极管组成的译码部分。所述开关控制电路包括(Mn-1)个三极管，所述三极管射极均直接接地、基极均通过电阻接地、集电极均通过电阻接输出电压调整电路中的三端可调电压基准源的的3脚，同时各三极管的基极还分别通过电阻接译码电路各输出端；其中，n为编码信号线的线数，这里取2，M为编码信号线的可选状态数，这里取3。全文摘要本发明公开了一种输出电压可调的开关电源电路。所述电路包括直流输出连接器单元及通过开关电源的直流输出线间的转接插头插座与连接器单元连接的控制单元，所述控制单元包括用于对连接器内部信号线编码进行识别的译码电路；与译码电路连接，用于给译码电路提供工作电源的稳压电源电路；与光电耦合器连接，通过光电耦合器对开关电源输出电压进行调节的输出电压调整电路；与输出电压调节电路连接，其受译码电路信号触发进而控制输出电压调整电路的输出强度的开关控制电路。所述直流输出连接器单元采用三态编码系统。本发明由输出端所连接的不同规格的连接器来编程改变输出电压，实现开关电源的输出电压完全在设定电压范围内准确可调，且电路简洁，成本低。文档编号H02M3/04GK101656471SQ20091019240公开日2010年2月24日申请日期2009年9月15日优先权日2009年9月15日发明者洪光岱申请人:天宝电子(惠州)有限公司