一种开关电源的反馈控制电路、方法、开关电源及饮水机与流程

本发明涉及开关电源，尤其涉及开关电源的反馈控制电路、方法、开关电源及饮水机。

背景技术：

现有技术中，开关电源大多为固定或分段输出电压模式。传统的开关电源用于现有具有制冷功能的电器中时，例如应用于饮水机时，当环境温度很低时，开关电源提供给负载的输出功率仍然会导致温度持续下降，最终将导致电器中的水结冰，发生冰堵现象。

若在制冷结束后完全切断功率，使制冷组件停止工作，则会导致水温迅速回升，在很短的时间就会重新恢复制冷，最终结果将导致整体功耗上升，能效等级难以达到规定要求。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提出的开关电源的反馈控制电路、方法、开关电源及饮水机。

本发明一方面提供了一种开关电源的反馈控制电路，包括感温包和第一电压控制单元，所述感温包，根据环境温度的变化，所述感温包的阻值发生变化；所述第一电压控制单元，根据所述温度的变化调整第一电压的输出，所述第一电压为负载供电；所述根据温度的变化调整第一电压的输出具体为：当所述温度小于第一温度时，第一电压保持在第一阈值电压值，所述第一阈值电压值不会导致环境温度继续降低。

可选地，当所述温度大于第二温度时，第一电压保持在第二阈值电压值，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压；和/或当所述温度在所述第一温度和第二温度之间变化时，所述第一电压在第一阈值电压值与所述第二阈值电压值之间变化。

可选地，所述开关电源包括第一电压输出端，所述第一电压控制单元包括比较器，所述感温包与所述比较器的输入端相连，所述比较器的输出的电压信号作为反馈信号控制第一电压的输出。

可选地，所述第一电压输出端为开关电源的第一绕组电压输出端输出的电压经过整流、和/或滤波后的电压输出端口。

可选地，所述开关电源包括第二绕组电压输出端，所述控制电路还包括稳压单元，所述第二绕组电压输出端输出的电压经过稳压单元后为所述比较器供电。

可选地，所述稳压单元包括稳压二极管和/或稳压器。

可选地，所述感温包与第一电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第一输入端口，第二电阻与第三电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第二输入端口，第四电阻跨接在比较器的第二输入端口与输出端口之间。

可选地，所述感温包为负温度系数感温包。

本发明又一方面提供了一种开关电源，包括前述任一所述的反馈控制电路。

本发明再一方面提供了一种饮水机，包括如前所述的开关电源。

本发明再一方面提供了一种开关电源的反馈控制方法，包括：设置感温包，根据环境温度的变化，所述感温包的阻值发生变化；根据所述温度的变化调整第一电压的输出，所述第一电压为负载供电；所述根据温度的变化调整第一电压的输出具体为：当所述温度小于第一温度时，第一电压保持在第一阈值电压值，所述第一阈值电压值不会导致环境温度继续降低。

可选地，当所述温度大于第二温度时，第一电压保持在第二阈值电压值，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压；和/或当所述温度在所述第一温度和第二温度之间变化时，所述第一电压在第一阈值电压值与所述第二阈值电压值之间变化。

可选地，所述开关电源包括第一电压输出端，设置比较器，所述感温包与所述比较器的输入端相连，所述比较器的输出的电压信号作为反馈信号控制第一电压的输出。

可选地，所述第一电压输出端为开关电源的第一绕组电压输出端输出的电压经过整流、和/或滤波后的电压输出端口。

可选地，所述开关电源包括第二绕组电压输出端，设置稳压单元，所述第二绕组电压输出端输出的电压经过所述稳压单元后为所述比较器供电。

可选地，所述稳压单元包括稳压二极管和/或稳压器。

可选地，所述感温包与第一电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第一输入端口，第二电阻与第三电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第二输入端口，第四电阻跨接在比较器的第二输入端口与输出端口之间。

可选地，所述感温包为负温度系数感温包。

本发明的方案，能够使得当探测的温度小于特定值时,开关电源输出至负载功率不会导致温度进一步下降,以保证系统具有稳定的性能，并节约能耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的一实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的又一实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的一实施例的电路图；

图4是本发明提供的开关电源的一实施例的结构示意图；

图5是本发明提供的开关电源的反馈控制方法的一实施例的方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的一实施例的结构示意图。

本发明一具体实施方式，如图1所示。开关电源的反馈控制电路10，包括感温包101和第一电压控制单元103。

感温包，根据环境温度的变化，所述感温包的阻值发生变化。

例如，感温包可以是正温度系数感温包PTC，也可以是负温度系数感温包NTC。以负温度系数感温包NTC为例，温度低时，感温包的电阻阻值较高，随着温度的升高，感温包的电阻阻值降低。

第一电压控制单元，根据所述温度的变化调整第一电压的输出，所述第一电压为负载供电。

负载，例如是饮水机的加热/降温部件。感温包的电阻随温度的变化而变化，因此可以根据阻值的变化控制第一电压的输出，以实现输出的第一电压与温度变化呈一定的关系。

当温度小于第一温度，例如T1，将第一电压锁定在第一阈值电压值，例如V1min。当第一阈值电压值不大于一参考值时，不会导致环境温度继续降低。例如，在饮水机的应用中，参考值为7瓦，当第一阈值电压不大于7瓦时，输出的第一电压将不会导致水温进一步上升。

可选地，当所述温度大于第二温度时，例如T2,第一电压保持在第二阈值电压值V1max，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。例如，第二阈值电压可以是负载的额定功率，当温度进一步上升，第一电压不再增大，而是锁定在第二阈值电压处，保证了系统的稳定及安全。

当所述温度在所述第一温度和第二温度之间变化时，所述第一电压在第一阈值电压值与所述第二阈值电压值之间变化。例如，当温度在[T1，T2]范围内时，第一电压在[V1min,V1max]范围内变化。

图2是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的又一实施例的结构示意图。

本发明的具体实施方是，结合本发明其他实施方式的各个方面。开关电源的反馈控制电路20，包括感温包201和第一电压控制单元203。其中第一电压控制单元包括比较器2031。

感温包，根据环境温度的变化，所述感温包的阻值发生变化。

例如，感温包可以是正温度系数感温包PTC，也可以是负温度系数感温包NTC。以负温度系数感温包NTC为例，温度低时，感温包的电阻阻值较高，随着温度的升高，感温包的电阻阻值降低。

第一电压控制单元，根据所述温度的变化调整第一电压的输出，所述第一电压为负载供电。

负载，例如是饮水机的加热/降温部件。感温包的电阻随温度的变化而变化，因此可以根据阻值的变化控制第一电压的输出，以实现输出的第一电压与温度变化呈一定的关系。

当温度小于第一温度，例如T1，将第一电压锁定在第一阈值电压值，例如V1min。当第一阈值电压值不大于一参考值时，不会导致环境温度继续降低。例如，在饮水机的应用中，参考值为7瓦，当第一阈值电压不大于7瓦时，输出的第一电压将不会导致水温进一步上升。

可选地，当所述温度大于第二温度时，例如T2,第一电压保持在第二阈值电压值V1max，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。例如，第二阈值电压可以是负载的额定功率，当温度进一步上升，第一电压不再增大，而是锁定在第二阈值电压处，保证了系统的稳定及安全。

当所述温度在所述第一温度和第二温度之间变化时，所述第一电压在第一阈值电压值与所述第二阈值电压值之间变化。例如，当温度在[T1，T2]范围内时，第一电压在[V1min,V1max]范围内变化

在本实施方式中，开关电源包括第一电压输出端，用于输出第一电压。第一电压控制单元包括比较器，感温包与比较器的输入端相连，比较器的输出的电压信号作为反馈信号控制第一电压的输出。

可选地，第一电压输出端为开关电源的第一绕组电压输出端输出的电压经过整流(例如整流二极管)、和/或滤波(例如滤波电容)后的电压输出端口。

在又一实施方式中，所述开关电源包括第二绕组电压输出端，所述控制电路还包括稳压单元，所述第二绕组电压输出端输出的电压经过稳压单元后为所述比较器供电。例如，比较器的供电需要5V的固定电压VCC，则第二绕组电压经过稳压后，形成固定的5V电压。

可选地稳压单元包括稳压二极管和/或稳压器。

可选地，感温包与第一电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第一输入端口，第二电阻与第三电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第二输入端口，第四电阻跨接在比较器的第二输入端口与输出端口之间。因此，可以根据实际应用的不同，确定了需要控制的最低温度(第一温度)，选择合适的感温包，不同的感温包电阻与温度的变化关系不同，并根据确定第一阈值电压值和第二阈之电压值，能够确定第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻的值。

图3是本发明提供的开关电源的反馈控制电路的一实施例的电路图。本发明一具体实施方式，结合本发明其他实施方式的各个方面。T1为开关电源的高频变压器。D1，D2为次级肖特基整流二极管，为电源次级输出进行二次侧滤波，C1，C2，C3为滤波电解电容。D3为稳压二极管，限制为U3 7805稳压模块提供的输入电压Vin，Q1为NPN型三极管，R1为D3和Q1的限流分压电阻。

U4为光耦，作为电源隔离和传输反馈信号的主要器件。U2TL431稳压模块，C4，R10构成RC电路，为线路做补偿。R2，R3,R4均为1％高精度分压电阻。R5为1％精度输出限流电阻，R6为1％精度反馈电阻，U1为358比较器，R7，R8，R9是358芯片输入端的分压电阻。NTC1为连接负温度系数感温包的接口。

设NTC感温包在[T1,T2]&[T2,+∞]范围内工作，T1，T2温度范围点由358比较器的分压电阻R6,R7,R8,R9,NTC1决定，当温度大于T2时，358比较器将输出低电平(例如1.5V)，此时431稳压模块根据其分压电阻R3,R4将产生反馈信号，使开关电源输出稳定的V1max(例如12V)工作电压。

当温度小于T1(例如3摄氏度)时，已经低于规定工作范围，但为了防止误操作，将使U1 358芯片输出3.5V，开关电源输出稳定的输出V1min(例如4V)，保证水温不再继续降低。

当温度小于T2，大于T1时，随着NTC1感温包阻值的变化，358比较器将输出变化的高电平电压，例如其变化范围为V358＝1.5～3.5V,此时358比较器的输出电压根据感温包检测阻值的变化而改变，即时431稳压模块产生的反馈信号也将根据358输出电压的变化而改变，反馈的改变将影响开关电源的输出电压，使电源的第一绕组输出电压V1和第二绕组输出电压V2产生改变。当T在[T1,T2]之间改变时，V1将在[V1min,V1max]之间改变，V2将在[V2min,V2max]之间改变。V1是供给负载的输出电压，V1max将使负载输出额定最大功率，制冷效率最高。V1min将使负载处于低功率保温状态，此功率不会使水温继续降低。V2经过稳压后，输出稳定的5V VCC。

图4是本发明提供的开关电源的一实施例的结构示意图。本发明一具体实施方式，结合本发明其他实施方式的各个方面。一种开关电源，其特征在于，包括如本发明各个实施方式提供的反馈控制电路。

本发明一具体实施方式，结合本发明其他实施方式的各个方面。一种饮水机，包括如本发明各个实施方式提供的开关电源。

图5是本发明提供的开关电源的反馈控制方法的一实施例的方法示意图。本发明一具体实施方式，结合本发明其他实施方式的各个方面。如图5所示，一种开关电源的反馈控制方法，包括步骤S410和步骤S430。

步骤S410，设置感温包，根据环境温度的变化，所述感温包的阻值发生变化。

例如，感温包可以是正温度系数感温包PTC，也可以是负温度系数感温包NTC。以负温度系数感温包NTC为例，温度低时，感温包的电阻阻值较高，随着温度的升高，感温包的电阻阻值降低。

根据所述温度的变化调整第一电压的输出，所述第一电压为负载供电。

负载，例如是饮水机的加热/降温部件。感温包的电阻随温度的变化而变化，因此可以根据阻值的变化控制第一电压的输出，以实现输出的第一电压与温度变化呈一定的关系。

当温度小于第一温度，例如T1，将第一电压锁定在第一阈值电压值，例如V1min。当第一阈值电压值不大于一参考值时，不会导致环境温度继续降低。例如，在饮水机的应用中，参考值为7瓦，当第一阈值电压不大于7瓦时，输出的第一电压将不会导致水温进一步上升。

可选地，当所述温度大于第二温度时，例如T2,第一电压保持在第二阈值电压值V1max，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。例如，第二阈值电压可以是负载的额定功率，当温度进一步上升，第一电压不再增大，而是锁定在第二阈值电压处，保证了系统的稳定及安全。

当所述温度在所述第一温度和第二温度之间变化时，所述第一电压在第一阈值电压值与所述第二阈值电压值之间变化。例如，当温度在[T1，T2]范围内时，第一电压在[V1min,V1max]范围内变化。

可选地，开关电源包括第一电压输出端，用于输出第一电压。第一电压控制单元包括比较器，感温包与比较器的输入端相连，比较器的输出的电压信号作为反馈信号控制第一电压的输出。

可选地，第一电压输出端为开关电源的第一绕组电压输出端输出的电压经过整流(例如整流二极管)、和/或滤波(例如滤波电容)后的电压输出端口。

在又一实施方式中，所述开关电源包括第二绕组电压输出端，所述控制电路还包括稳压单元，所述第二绕组电压输出端输出的电压经过稳压单元后为所述比较器供电。例如，比较器的供电需要5V的固定电压VCC，则第二绕组电压经过稳压后，形成固定的5V电压。

可选地稳压单元包括稳压二极管和/或稳压器。

可选地，感温包与第一电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第一输入端口，第二电阻与第三电阻对所述比较器的供电电压分压后输入比较器的第二输入端口，第四电阻跨接在比较器的第二输入端口与输出端口之间。因此，可以根据实际应用的不同，确定了需要控制的最低温度(第一温度)，选择合适的感温包，不同的感温包电阻与温度的变化关系不同，并根据确定第一阈值电压值和第二阈之电压值，能够确定第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻的值。

由此，利用本发明的方案，能够使得当探测的温度小于特定值时,开关电源输出至负载功率不会导致温度进一步下降,以保证系统具有稳定的性能，并节约能耗。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制电路的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。