专利名称：自动感应调节输出电压的电源适配器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用电器和办公设备的供电设备，具体来说，涉及一种自动感应调节输出电压的电源适配器。
背景技术：
随着个人数码设备与笔记本电脑的普及，外供电源也成了必备物品。通常每个个人数码产品与笔记本电脑都会提自己专有的电源适配器，但是这样浪费资源，有时候电源适配器因为不好区分，往往会因为接错而烧毁办公设备或者家用电器。虽然，现在也有一些通用电源适配器，主要是通过手工调节电子元件参数获得需要的供电电压和电流，这种控制技术存在明显的缺陷，控制不灵活，而且没法准确知道调节出的数值，也容易导致烧坏设备或者供电不足，使用不安全，缺乏人性化。
实用新型内容针对以上不足，本实用新型提供了一种自动感应调节输出电压的电源适配器，它能够通过识别输出转换头上的信号电阻而准确输出与该输出转换头匹配的稳定电压，使用安全，设计更加人性化。本实用新型的自动感应调节输出电压的电源适配器包括用于将交流电转换成直流电的开关电源电路，以及与所述开关电源电路连接的供电回路，所述供电回路包括DC输出线、电阻检测电路和MCU，所述DC输出线内含有信号电阻Rf，所述电阻检测电路采样DC 输出线中的信号电阻Rf的电阻信号，并将检测到的电阻信号反馈给所述MCU，MCU根据接收到的电阻信号控制开关电源电路输出与DC输出线匹配的电压。所述开关电源电路包括用于滤除输入交流电中的EMI干扰杂波的EMI滤波电路；用于将交流电转换成直流电的全桥整流电路；在PWM控制下将整流出来的直流电转换成用户所需的电压的开关变压器；用于滤除开关变压器输出的直流电的纹波的次级整流滤波电路；通过改变PWM信号的频率控制开关变压器变换出不同电压值的输出电压的PWM控制电路；用于将次级反馈和前级PWM控制隔离防止信号干扰到前级PWM控制开关变压器进行变压器变换的光耦反馈控制电路。所述MCU—端连接到光耦反馈控制电路的RX端，另一端连接到次级整流滤波电路的GND端。所述供电回路还包括用于采样DC输出线的输入电压，并将所采样的输入电压信号反馈给MCU的电压采样电路，以及根据MCU的控制输出当前采样的电压值的显示电路。所述显示电路包括多个LED，多个LED与多级开关连接，另一端连接到开关变压器的Vcc端。[0015]本实用新型的有益效果本实用新型在DC输出线内设置有信号电阻Rf，通过电阻检测电路采样信号电阻Rf两端的电阻信号，并将检测到的电阻信号反馈给MCU，MCU根据接收到的电阻信号控制开关电源电路输出与该DC输出线匹配的电压，这样只需要定义好每种输出电压所对应的信号电阻Rf的阻值(一种输出电压可以对应一种阻值的信号电阻Rf， 也可以对应几种不同阻值的信号电阻Rf，需要先在MCU内设定)，这样就可以通过改变DC 输出线而实现电源适配器的自动感应调节输出，从而有效保证外部设备的供电；另外，本实用新型通过电压采样电路采样DC输出线的输入电压，并将所采样的输入电压信号反馈给 MCU,通过MCU的控制显示电路输出当前检测的输入电压值，显示电路所显示的电压输出的准确度更高，可以有效避免误接造成设备的损坏，设计更加安全和人性化。
图1为本实用新型电源适配器的系统框架图；图2为本实用新型电源适配器的开关电源电路原理图；图3为本实用新型电源适配器输出转换头的电路原理图；图4为供电回路的电压采样电路的电路原理图；图5为供电回路的电阻检测电路的电路原理图；图6为供电回路的显示电路的电路原理图；图7为供电回路的MCU单元的外围电路的电路原理图；图8为供电回路的MCU单元的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步阐述。如图1、2和3所示，本实用新型的自动感应调节输出电压的电源适配器包括用于将交流电转换成直流电的开关电源电路，以及与所述开关电源电路连接的供电回路。其中，开关电源电路包括用于滤除输入交流电中的EMI干扰杂波的EMI滤波电路 11 ；用于将交流电转换成直流电的全桥整流电路12 ；在PWM控制下将整流出来的直流电转换成用户所需的电压的开关变压器13 ；用于滤除开关变压器输出的直流电的纹波的次级整流滤波电路14 ；通过改变PWM信号的频率控制开关变压器变换出不同电压值的输出电压的PWM控制电路15 ；用于将次级反馈和前级PWM控制隔离防止信号干扰到前级PWM控制开关变压器进行变压器变换的光耦反馈控制电路16。所述供电回路包括DC输出线、电阻检测电路、电压采样电路、显示和MCU，所述DC 输出线内含有信号电阻Rf，用于连接外部设备；所述电阻检测电路采样DC输出线中的信号电阻Rf的电阻信号，并将检测到的电阻信号反馈给所述MCU ；电压采样电路采样DC输出线的输入电压，并将所采样的输入电压信号反馈给MCU ；所述MCU —端连接到光耦反馈控制电路的RX端，另一端连接到次级整流滤波电路的GND端，MCU根据接收到的电阻信号控制开关电源电路输出与DC输出线匹配的电压，同时根据采样的输入电压信号控制显示电路显示采样的电压值；所述显示电路包括多个LED，多个LED与多级开关连接，另一端连接到开关变压器的Vcc端。这样，只需要定义好每种输出电压所对应的信号电阻Rf的阻值(一种输出电压可以对应一种阻值的信号电阻Rf，也可以对应几种不同阻值的信号电阻Rf，需要先在MCU内设定)，就可以实现电源适配器的自动感应调节输出，从而有效保证外部设备的供电，而显示电路所显示的电压输出的准确度更高，可以有效避免误接造成设备的损坏，设计更加安全和人性化。其中，开关电源电路的EMI滤波电路包括共模电感Ll与X电容组成低通滤波器， 用于抑制外界高频干扰信号进入内部电路；全桥整流电路利用DB1对输入AC交流电压整流转换成DC直流电压；开关变压器通过Tl对高电压和低电压实行隔离，符合安全规范；PWM 控制电路的Ul通过PIN6电流采样和PIN2的电压控制信号改变PWM的占空比，实现输出电压的控制；光耦反馈控制电路的U3采样输出电压后通过OPl为Ul提供一个电压控制信号； 次级整流滤波电路通过共模电感L2抑制高频信号对外部设备干扰，U4通过采样Q6的Vds 电压在Q5关闭时，开通Q6来实现同步整流。如图4至图8所示，将信号电阻Rf直接做到DC输出线上，图中Vout+、Vout-是输出直流电压，Rf是DC输出线的识别信号电阻，通过电阻检测电路检测信号电阻Rf两端的电阻信号，并生成一个模拟信号到MCU的IC3的ADC脚，经MCU分析处理，识别出该DC输出线的类型，从而控制Q11-Q18该部分电路的不同三极管的导通组合，来改变PWM控制型号的频率或脉宽，PWM控制信号控制开关变压器输出相应所需的直流电压，经DC输出线给与之相对应的用电设备提供电源。例如DELL笔记本电脑使用的19. 5VDC输出线上内置的信号电阻Rf的电阻值为10K。以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
权利要求1.一种自动感应调节输出电压的电源适配器，包括用于将交流电转换成直流电的开关电源电路，以及与所述开关电源电路连接的供电回路，其特征在于，所述供电回路包括DC 输出线、电阻检测电路和MCU，所述DC输出线内含有信号电阻Rf，所述电阻检测电路采样DC 输出线中的信号电阻Rf的电阻信号，并将检测到的电阻信号反馈给所述MCU，MCU根据接收到的电阻信号控制开关电源电路输出与DC输出线匹配的电压。
2.根据权利要求1所述的自动感应调节输出电压的电源适配器，其特征在于，所述开关电源电路包括用于滤除输入交流电中的EMI干扰杂波的EMI滤波电路； 用于将交流电转换成直流电的全桥整流电路；在PWM控制下将整流出来的直流电转换成用户所需的电压的开关变压器； 用于滤除开关变压器输出的直流电的纹波的次级整流滤波电路； 通过改变PWM信号的频率控制开关变压器变换出不同电压值的输出电压的PWM控制电路；用于将次级反馈和前级PWM控制隔离防止信号干扰到前级PWM控制开关变压器进行变压器变换的光耦反馈控制电路。
3.根据权利要求2所述的自动感应调节输出电压的电源适配器，其特征在于，所述MCU 一端连接到光耦反馈控制电路的RX端，另一端连接到次级整流滤波电路的GND端。
4.根据权利要求1所述的自动感应调节输出电压的电源适配器，其特征在于，所述供电回路还包括用于采样DC输出线的输入电压，并将所采样的输入电压信号反馈给MCU的电压采样电路，以及根据MCU的控制输出当前采样的电压值的显示电路。
5.根据权利要求4所述的自动感应调节输出电压的电源适配器，其特征在于，所述显示电路包括多个LED，多个LED与多级开关连接，另一端连接到开关变压器的Vcc端。
专利摘要本实用新型提供了一种自动感应调节输出电压的电源适配器，它包括将交流电转换成直流电的开关电源电路，以及与开关电源电路连接的供电回路，开关电源电路包括EMI滤波电路、全桥整流电路、开关变压器、次级整流滤波电路、PWM控制电路和光耦反馈控制电路；供电回路包括DC输出线、电阻检测电路、电压采样电路、显示电路和MCU，DC输出线内含有信号电阻Rf，电阻检测电路采样信号电阻Rf的电阻信号，并将电阻信号反馈给MCU，电压采样电路采样DC输出线的输入电压，并将所采样的输入电压信号反馈给MCU，MCU根据电阻检测电路发送的电阻信号控制开关电源电路输出与该DC输出线匹配的电压，同时根据电压采样电路传输的输入电压信号控制显示单元输出采样的电压值。
文档编号H02M3/156GK202340193SQ20112050032
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者黄挺 申请人:广东斯泰克电子科技有限公司