一种实现隔离传递on/off信号功能的电路及控制方法与流程

[0001]
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种实现隔离传递on/off信号功能的电路及控制方法。


背景技术：

[0002]
目前，在高端电源的应用中，为保证电源的信号稳定性和安全性，需要对on/off控制信号采样电路和控制电路进行电气隔离，以满足电源的功能需求。为了实现这一功能，通常需要设计耦合电路，不仅能够起到电气隔离作用，同时还能传递on/off控制信号。但是现有技术中往往会采用光电方式来搭建这样的电路，不仅需要的电子元器件多，占用体积大，在可用空间有限的情况下器件难以布局，同时热稳定性差。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种实现隔离传递on/off信号功能的电路及控制方法，所述方法通过改变辅助源，能够有效实现隔离传递on/off信号功能，具有电路简单、器件少、成本低、易实现、热稳定性好等优点。
[0004]
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种实现隔离传递on/off信号功能的电路，包括：变压器、原边电路和副边电路；
[0005]
所述原边电路，包括：
[0006]
连接所述变压器的原边绕组的辅助源模块、与所述辅助源模块连接的电压环模块、以及经第一电阻接入所述电压环模块的第一输入端的控制信号输入模块；其中，
[0007]
所述电压环模块的第一输入端和电压源模块的正极分别连接第二电阻的两端；第三电阻和第四电阻串联，其连接端接入所述电压环模块的第二输入端；所述第三电阻的另一端连接所述电压源模块的负极，所述第四电阻的另一端接入所述辅助源模块；
[0008]
所述副边电路，包括：
[0009]
第一二极管和第一电容串联接入所述变压器的副边绕组的两端，第五电阻和第六电阻串联接入所述第一电容的两端；
[0010]
所述第一二极管和所述第一电容的连接端连接ldo模块，所述第五电阻r200和所述第六电阻的连接端连接mcu模块，所述ldo模块与所述mcu模块连接。
[0011]
进一步地，所述电压源模块的负极接地，所述第一电容与所述第六电阻的连接端接地。
[0012]
进一步地，所述第一电容为电解电容。
[0013]
进一步地，所述第五电阻和第六电阻串联接入所述第一电容的两端，包括：所述第五电阻连接所述第一电容的正极，所述第六电阻连接所述第一电容的负极。
[0014]
进一步地，所述的实现隔离传递on/off信号功能的电路，还包括，所述mcu模块的连接pwm控制及保护电路模块，及所述pwm控制及保护电路模块连接的开关电源功率模块，其中，
[0015]
所述开关电源功率模块，一端连接所述辅助源模块，另一端连接负载。
[0016]
进一步地，所述开关电源功率模块为任意一种开关电源的拓补架构。
[0017]
本发明实施例还提供一种实现隔离传递on/off信号功能的电路的控制方法，包括：接收第五电阻和第六电阻的连接端传递的输入电压，并根据检测到的所述输入信号高低电平发生变化的结果，生成输出控制电压，以实现隔离传递on/off信号功能。
[0018]
相对于现有技术，本发明实施例提供的可实现隔离传递on/off信号功能的电路，通过改变辅助源，能够有效实现隔离传递on/off信号功能，具有电路简单、器件少、成本低、易实现、热稳定性好等优点。
附图说明
[0019]
图1是本发明某一实施例提供的实现隔离传递on/off信号功能的电路原理图；
[0020]
图2是本发明某一实施例提供的实现隔离传递on/off信号功能的电路在电源系统的应用图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0023]
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0024]
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0025]
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0026]
请参阅图1，本发明某一实施例提供了一种实现隔离传递on/off信号功能的电路，包括：变压器10、原边电路20和副边电路30；
[0027]
所述原边电路20，包括：
[0028]
连接所述变压器10的原边绕组的辅助源模块201、与所述辅助源模块201连接的电压环模块202、以及经第一电阻r100接入所述电压环模块202的第一输入端的控制信号输入模块203；其中，
[0029]
所述电压环模块202的第一输入端和电压源模块40的正极分别连接第二电阻的两端；第三电阻r103和第四电阻r102串联，其连接端接入所述电压环模块202的第二输入端；所述第三电阻r103的另一端连接所述电压源模块40的负极，所述第四电阻r102的另一端接入所述辅助源模块201；
[0030]
所述副边电路30，包括：
[0031]
第一二极管d200和第一电容c200串联接入所述变压器的副边绕组的两端，第五电阻r200和第六电阻r201串联接入所述第一电容c200的两端；
[0032]
所述第一二极管d200和所述第一电容c200的连接端连接ldo模块301，所述第五电阻r200和所述第六电阻r201的连接端连接mcu模块302，所述ldo模块301与所述mcu模块302连接。
[0033]
进一步地，所述电压源模块40的负极接地，所述第一电容c200与所述第六电阻r201的连接端接地。
[0034]
本实施中，需要说明的是，辅助源电路，用于为主电源系统的原边和副边的信号电路分别提供供电电压。其中辅助源模块201、电压环模块202、第二电阻r101、电压源40(vref)、第三电阻r103、第四电阻r102及变压器10的原边部分共同产生输出电压vout＿vcc为原边的信号电路提供供电电压。其中变压器10的副边部分、第一二极管d200、第一电容c200，耦合产生的电压vsec＿vcc通过ldo模块301后为mcu模块302、pwm控制及保护电路模块50提供供电电压。
[0035]
本发明实施例提供的可实现隔离传递on/off信号功能的电路，通过改变辅助源，能够有效实现隔离传递on/off信号功能，具有电路简单、器件少、成本低、易实现、热稳定性好等优点。
[0036]
在本发明某一个示例性的实施例中，所述第一电容c200为电解电容，其中，电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极，金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰，且有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极(正极)应与电源电压的正极端相连接，阴极(负极)与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。
[0037]
在本发明某一个示例性的实施例中，所述第五电阻r200和第六电阻r201串联接入所述第一电容c200的两端，包括：所述第五电阻r200连接所述第一电容c200的正极，所述第六电阻r201连接所述第一电容c200的负极。
[0038]
请参阅图2，在本发明某一个示例性的实施例中，所述实现隔离传递on/off信号功能的电路，还包括，所述mcu模块302的连接pwm控制及保护电路模块，及所述pwm控制及保护电路模块50连接的开关电源功率模块60，其中，所述开关电源功率模块60，一端连接所述辅助源模块201，另一端连接负载。
[0039]
进一步地，所述开关电源功率模块60为任意一种开关电源的拓补架构。
[0040]
pwm控制及保护电路，用于控制及保护主电源系统，同时可接收mcu模块302传递的与on/off控制信号相关的输出控制信号，实现on/off信号对主电源的间接控制。
[0041]
本发明实施例还提供一种实现隔离传递on/off信号功能的电路的控制方法，包括：接收第五电阻r200和第六电阻r201的连接端传递的输入电压，并根据检测到的所述输入信号高低电平发生变化的结果，生成输出控制电压，以实现隔离传递on/off信号功能。
[0042]
其中，第一电阻r100通过叠加定理将on/off控制信号传递到辅助源电路内的电压环模块，使电压环模块采集到的基准电压发生改变，从而使得vout＿vcc和vsec＿vcc均发
生相应变化。
[0043]
其中第五电阻r200和第六电阻r201通过电阻分压将与on/off控制信号相关的vsec＿vcc信号输入给mcu模块，mcu模块通过对检测到的信号进行相应处理后，产生输出控制信号给pwm控制及保护电路模块，从而实现隔离传递on/off信号来控制电源系统主输出的功能。
[0044]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。