一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路的制作方法

1.本实用新型属于电子领域，具体涉及一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路。


背景技术：

2.在电子领域，电源模块广泛用于交换设备、移动通讯、微波通讯、接入设备、以及光传输、路由器等通信方向和汽车电子、航空航天等。由于采用模块组建电源系统具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，电源模块的增幅已经超出了一次电源。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，电源模块功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单。
3.而大功率大电流输出的电源模块，往往由模拟电路组成，其输出电压的控制量与被控制量，也往往为模拟信号。而随着计算机技术不断的发展，数字化技术在最近的几十年中始终保持的快速进步，当前的社会早已离不开数字电路带来的种种便利。用到数字电路来进行信号上的处理，也成为发展趋势。电源领域作为数字电路突破的最后堡垒，也在寻求数字控制、数字处理的新机遇。
4.目前市面上常见的主流电源模块，为实现输出电压调节设计有trim端子，但推荐使用的调压方式，多为采用电阻阻值模拟量调压，不能满足数字控制的要求，更很难实现按设定时序输出电平的功能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种占用面积较小，简单方便，使大功率输出的电源模块在不同输出电平之间切换实现数字控制的数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其利用3位数字信号组成时序控制真值表，每一位数字信号可开通一只光耦的发射端，光耦的接收端串联电阻，分别接入电源模块的trim端，通过对3位数字信号的编程控制，实现电源模块的trim端分时序接入不同的电阻，从而控制模块电源切换其输出电平。而光电耦合器的作用是隔离数字信号与模拟信号，使其在需要的情况下可减小相互干扰。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
9.1）使大功率输出的电源模块在不同输出电平之间切换实现数字控制；
10.2）本专利中描述的3位数字信号可进行拓展，跟据系统需要可增加数字信号的位数对电源模块的输出进行编程；
11.3）本实用新型方法简单，能够很好地被设计者掌握并应用到实际设计中；
12.4）控制部分占用面积较小，可在电源模块的背面布置pcb板实现数字控制。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的电路设计原理图；
15.图2为本实用新型电路的pcb板设计实例图。
具体实施方式
16.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但所举实施例只作为对本实用新型的说明，不作为对本实用新型的限定。
17.如图1所示的一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其中u1为电源模块，u1的6脚是trim端，u3至u5为光电耦合器，其中a1、a2、a3三个端子为3位数字信号，分别接入u3至u5三个光电耦合器的二极管发射端阳极，发射端阴极接数字地；而u3至u5三个光电耦合器的接收端串联r2、r5、r8三个不同的电阻上，又并联接在电源模块的trim端和模拟地之间。
18.工作原理：
19.当a1、a2、a3三位数字信号位100时，u3的光电耦合器二极管发射端阳极为高电平，二极管发光，u3光电耦合器的接收端基级接收到光信号，三极管导通，电源模块trim端对模拟地之间并联r2，实现vo1的输出电平；
20.当a1、a2、a3三位数字信号位010时，u4的光电耦合器二极管发射端阳极为高电平，二极管发光，u4光电耦合器的接收端基级接收到光信号，三极管导通，电源模块trim端对模拟地之间并联r5，实现vo2的输出电平；
21.当a1、a2、a3三位数字信号位001时，u5的光电耦合器二极管发射端阳极为高电平，二极管发光，u5光电耦合器的接收端基级接收到光信号，三极管导通，电源模块trim端对模拟地之间并联r8，实现vo3的输出电平；
22.通过对a1、a2、a3的数字控制，可实现带有时序的vo1、vo2、vo3三种电平输出，通过调节r2、r5、r8的阻值，可实现vo1、vo2、vo3三种电平电压的编辑。
23.d1是输出防倒灌二极管，可避免电平切换过程中由高电位向低点位切换时的电流倒灌。
24.其余器件为滤波、保护，与本实用新型功能无关。
25.如图2 为本实用新型电路的pcb板设计实例。其中u1为电源模块，可布置在pcb板的bottom面，u1的6脚是“trim端”，u3至u5为光电耦合器，r2、r5、r8为电平编辑电阻，d1为输出防倒灌二极管，这些控制电路都布置在pcb板的top面，其总面积小于电源模块的面积，不占用额外的pcb板面积资源。其中除d1外，通过的都是小信号，1mm的线宽即可以满足需求。
26.本实用新型中未做详细描述的内容均为现有技术。
27.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。


技术特征：
1.一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，包括电源模块及光电耦合器，其特征在于，还包括3位数字信号，所述3位数字信号分别接入三个光电耦合器的二极管发射端阳极，二极管发射端阴极接数字地；所述三个光电耦合器的接收端串联在三个不同的电阻上，又并联接在电源模块的trim端和模拟地之间。2.根据权利要求1所述的一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其特征在于，所述电源模块设有8个脚，其6脚为trim端。3.根据权利要求1所述的一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其特征在于，所述光电耦合器用于隔离数字信号与模拟信号。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其特征在于，所述电源模块的trim端分时序接入不同的电阻，从而控制模块电源切换其输出电平。

技术总结
本实用新型涉及一种数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路，其利用3位数字信号组成时序控制真值表，每一位数字信号可开通一只光耦的发射端，光耦的接收端串联电阻，分别接入电源模块的Trim端，通过对3位数字信号的编程控制，实现电源模块的Trim端分时序接入不同的电阻，从而控制模块电源切换其输出电平。而光电耦合器的作用是隔离数字信号与模拟信号，使其在需要的情况下可减小相互干扰。本实用新型的优点是，占用面积较小，简单方便，使大功率输出的电源模块在不同输出电平之间切换实现数字控制的数字信号控制电源模块按时序输出电平的电路。输出电平的电路。输出电平的电路。


技术研发人员：徐喆
受保护的技术使用者：西安导源光电科技有限公司
技术研发日：2020.09.27
技术公布日：2021/10/23