一种阻容降压电路及电子设备的制作方法

本实用新型涉及稳压技术领域，尤其涉及一种阻容降压电路及电子设备。

背景技术：

将市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整容滤波，当受体积和成本的限制，最简单的方式就是采用阻容降压电源或阻容降压电路。

目前，最常采用的阻容降压电路是先经过整流稳压滤波后输出直流，但是，当电路中的负载状态发生变化时，那么负载的电流也会发生变化，导致电路的输出电压也随之波动。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种阻容降压电路及电子设备，其能够使得输出电压当电路中的负载状态发生变化时保持稳定。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种阻容降压电路，所述阻容降压电路包括电流平衡电路、负载模块和控制电路；

所述控制电路分别与所述电流平衡电路和所述负载模块连接，所述控制电路用于控制并检测所述负载模块的状态，并根据所述负载模块的状态控制所述电流平衡电路的开启与关闭；

若所述电流平衡电路开启，则使所述阻容降压电路的输出电压保持稳定。

可选地，所述电流平衡电路包括限流电路、开关电路和调节电路；

所述限流电路分别与所述控制电路和所述开关电路连接，用于限制流入所述开关电路的电流以及降低所述阻容降压电路的功耗；

所述开关电路用于根据所述负载模块的状态，控制开启或关闭所述电流平衡电路；

所述调节电路与所述开关电路连接，用于在所述电流平衡电路开启时，调节所述电流平衡电路消耗电流的大小。

可选地，所述限流电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述控制电路连接，所述第一电阻的另一端与所述开关电路连接。

可选地，所述开关电路包括三极管，所述三极管的基极与所述第一电阻的另一端连接，所述三极管的发射极与地端连接，所述三极管的集电极与所述调节电路连接。

可选地，所述阻容降压电路的输出端与所述控制电路和所述电流平衡电路连接，用于为所述控制电路和所述电流平衡电路提供直流电源。

可选地，所述调节电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述三极管的集电极连接，所述第二电阻的另一端与所述阻容降压电路的输出端连接。

可选地，所述阻容降压电路还包括过零检测模块和降压模块；

所述过零检测模块分别与外部电源和所述控制电路连接；

所述降压模块与所述过零检测模块连接，所述降压模块包括电阻电容降压电路。

可选地，所述阻容降压电路还包括：

整流模块，所述整流模块分别与所述降压模块和所述负载模块连接；

稳压滤波模块，所述稳压滤波模块分别与所述负载模块和所述电流平衡电路连接。

可选地，所述阻容降压电路还包括：

电流旁路模块，所述电流旁路模块分别与所述整流模块、控制电路和稳压滤波模块连接。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的阻容降压电路。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，本实用新型实施例提供了一种阻容降压电路及电子设备。通过控制电路控制并检测所述负载模块的状态，并根据所述负载模块的状态控制所述电流平衡电路的开启与关闭，若所述电流平衡电路开启，则使所述阻容降压电路的输出电压保持稳定。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种阻容降压电路的结构示意图；

图3为图2中电流平衡电路10的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电流平衡电路的电路连接示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的一种阻容降压电路的结构示意图；

图6为图5中阻容降压电路100的电路连接示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图1所示，所述电子设备200包括阻容降压电路100，所述电子设备200可以是LED灯、小家电、电表和智能控制设备等，由于阻容降压电路100具有低成本、设计简单和体积小等优点，所以其被广泛应用于电子设备200中，使得所述电子设备200往小型化低成本的方向发展。所述阻容降压电路100的原理是利用降压电容的容抗限制电路中的电流大小，从而达到降压的目的，一般适用于小功率和小电流的电子设备200。

请参阅图2，所述阻容降压电路100包括电流平衡电路10、负载模块20和控制电路30。在本实施例中，所述阻容降压电路100的输入端与外部电源连接，所述外部电源提供交流电(适用于各个国家的安规电压标准)，所述阻容降压电路100的输出端与所述控制电路30和所述电流平衡电路10连接，用于为所述控制电路30和所述电流平衡电路10提供直流电源，即高压交流电经过所述阻容降压电路100电路后转化为低压直流电，为所述控制电路30和所述电流平衡电路10提供电源。

请参阅图3和图4，所述电流平衡电路10包括限流电路101、开关电路102和调节电路103。

所述限流电路101分别与所述控制电路30和所述开关电路102连接，用于限制流入所述开关电路102的电流以及降低所述阻容降压电路100的功耗。在本实施例中，所述限流电路101包括第一电阻(如图4所示的电阻R1)，所述第一电阻的一端与所述控制电路30连接，所述第一电阻的另一端与所述开关电路102连接。

调节所述第一电阻的阻值，即调节所述开关电路102的电流，以起到保护所述开关电路102的作用，避免由于电流过大烧坏所述开关电路102，同时，降低所述第一电阻的阻值可以有效降低电路的功耗。可以理解，所述限流电路101包括但不限于本实施例所公开的实施方式，例如，所述限流电路101可以包括三极管Q2、与所述三极管Q2基极连接的电阻R3和电阻R4，以及与所述三极管Q2发射极连接的稳压管D1。

所述开关电路102用于根据所述负载模块20的状态，控制开启或关闭所述电流平衡电路10。在本实施例中，所述开关电路102包括三极管(如图4所示的三极管Q1)，所述三极管的基极与所述第一电阻的另一端连接，所述三极管的发射极与地端连接，所述三极管的集电极与所述调节电路103连接。可以理解，单一三极管组成的所述开关电路102是控制所述电流平衡电路10通断的最简单的一种方式，只要满足能够控制开启或关闭所述电流平衡电路10的开关电路102的实施方式均在本实用新型的保护范围内。

所述调节电路103与所述开关电路102连接，用于在所述电流平衡电路10开启时，调节所述电流平衡电路10消耗电流的大小。例如，当输出电压为3.3V时，所述电流平衡电路10消耗电流的大小等于3.3V/R2，优选的，所述第二电阻(如图4所示的电阻R2)的阻值精度为1％，可以精确调节所述电流平衡电路10消耗电流的大小，提高输出电压的稳定度。

在一些实施例中，所述第二电阻可以为可调电阻，实现了在所述电流平衡电路10开启的过程中，所述电流平衡电路10消耗电流的大小实时可调。在本实施例中，所述调节电路103包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述三极管的集电极连接，所述第二电阻的另一端与所述阻容降压电路100的输出端连接。需要说明的是，所述调节电路103包括但不限于本实施例所公开的实施方式。

如图6所示，在本实施例中，所述负载模块20串接在所述阻容降压电路100中，所述负载模块20为继电器。所述阻容降压电路100不适用于动态负载的条件，即所述负载模块20应当满足恒定负载的条件，另外，所述阻容降压电路100一般不适用于容性以及感性的负载，即所述负载模块20应当为电阻性负载。

所述控制电路30分别与所述电流平衡电路10和所述负载模块20连接，所述控制电路30用于控制并检测所述负载模块20的状态，并根据所述负载模块20的状态控制所述电流平衡电路10的开启与关闭，当所述电流平衡电路10的开启时，使所述阻容降压电路100的输出电压保持稳定。在一些实施例中，所述控制电路30包括单片机、微处理器和DSP等。

由于所述阻容降压电路100的缺点为流经负载模块20的电流变化时，所述阻容降压电路100的输出电压产生波动，最终影响电子设备200的使用。可以理解，导致流经负载模块20的电流变化的因素包括电路启动与关闭的瞬间，切换不同的电流通道，其他电路模块的影响(例如与所述阻容降压电路100相连的某一个电路模块的短路、断路等)，以及，外界因素的影响(比如雷击、所述阻容降压电路100周边辐射变化增大等)。

在本实施例中，所述状态包括流经所述稳压滤波模块70(如图5所示)的当前电流大于额定电流，流经所述稳压滤波模块70的当前电流小于额定电流，流经所述稳压滤波模块70的当前电流等于额定电流等。具体的，所述电流平衡电路10的原理为通过在流经所述稳压滤波模块70的当前电流大于额定电流时，开启所述电流平衡电路10，消耗阻容降压电路100中的变化电流；在流经所述稳压滤波模块70的当前电流小于或等于额定电流时，关闭或不开启所述电流平衡电路10。

在一些实施例中，所述状态包括所述负载模块20的打开状态或关断状态，所述控制电路30用于控制所述负载模块20是处于打开状态，还是关闭状态，当所述控制电路30检测到所述负载模块20是处于打开状态，所述电流平衡电路10关闭，当所述控制电路30检测到所述负载模块20是处于关闭状态，所述电流平衡电路10开启。

请参阅图5，图5为本实用新型另一实施例提供的一种阻容降压电路的结构示意图。如图5所示，所述阻容降压电路包括电流平衡电路10、负载模块20、控制电路30、过零检测模块40、降压模块50、整流模块60、稳压滤波模块70和电流旁路模块80。

所述过零检测模块40分别与外部电源和所述控制电路30连接，在本实施例中，一共具有两路所述过零检测模块40，根据其不同的过零点可以控制不同电流通道的开启时序。

所述降压模块50与所述过零检测模块40连接。在设计所述阻容降压电路100时，应当先确定所述负载模块20的能够承受的最大电流，通过该最大电流的数值大小计算所述降压模块50的电容容值，从而选取合适规格的电容，此外，所述降压模块50的电容容值还与外部电源提供的交流电的频率有关。一般，所述降压模块50的电容应当采用无极性电容，而且电容的耐压也应在400V以上。在本实施例中，所述降压模块50由一个降压电容和电阻(包括两个电阻串联)组成。

所述整流模块60分别与所述降压模块50和所述负载模块20连接。在本实施例中，所述整流模块60采用桥式整流，由于桥式整流浮地，在一定程度上提高了电流。在一些实施例中，所述整流模块60采用半波整流，可以有效提高电路的稳定性和安全性。

所述稳压滤波模块70分别与所述负载模块20和所述电流平衡电路10连接。所述电流旁路模块80分别与所述整流模块60、控制电路30和稳压滤波模块70连接。

请再次参阅图5和图6，所述阻容降压电路100包括两路电流通道，分别为流过所述负载模块20的电流通道1和流过所述电流旁路模块80的电流通道2，所述负载模块20和所述电流旁路模块80均与所述控制电路30连接，所述控制电路30控制电流从所述负载模块20流过或从所述电流旁路模块80流过。

需要说明的是，所述电流通道1和电流通道2不能同时开启，即在任意时刻，只能选取其中一个电流通道。由于电流通道1的阻抗远大于所述电流通道2的阻抗，所以，当所述电流通道1和电流通道2进行切换的时，所述阻容降压电路100的电流会产生波动，也即流经所述电流通道2的电流大于流经所述电流通道1的电流，使得所述稳压滤波模块70的两端产生电压波动，从而导致所述阻容降压电路100的输出电压也随之波动。

所述控制电路30还与所述电流平衡电路10连接，当所述控制电路30控制选择开启所述负载模块20或所述电流旁路模块80，即所述控制电路30选择所述电流通道1还是所述电流通道2，与此同时，所述控制电路30检测所述负载模块20的状态，即流经所述稳压滤波模块70(即所述负载模块20和所述电流旁路模块80共同的下一级电路模块)的电流大小产生变化，并控制是否开启所述电流平衡电路10，消耗流经所述稳压滤波模块70的变化电流，从而使所述阻容降压100的输出电压保持稳定。

本实用新型实施例提供了一种阻容降压电路及电子设备。所述阻容降压电路通过控制电路控制并检测所述负载模块的状态，并根据所述负载模块的状态控制所述电流平衡电路的开启与关闭，若所述电流平衡电路开启，则使所述阻容降压电路的输出电压保持稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。