电源电路的制作方法

本实用新型实施例涉及电子电路领域，尤其涉及一种电源电路。

背景技术：

电源电路可用于电子线路中，并向电子线路提供电压，以驱动电子线路中的负载(例如灯泡)工作。

在现有技术中，电源电路包括单片机、三极管、直流电源，其中，单片机的输出端与三极管的基极连接，并向三极管输入单片机产生高电平“1”或者低电平“0”，以控制三极管的导通和截止，直流电源用于产生具有固定电压值的直流电，其输出端(即电源电路的输出端)与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地。当单片机产生低电平“0”时，三极管截止，直流电源产生直流电作为电源电路的输出，在此过程中，即电源电路输出具有固定电压值的直流电。当单片机产生高电平“1”时，三极管导通，直流电源产生的直流电通过三级管的集电极和发射极流向接地点，在此过程中，电源电路无直流电输出。

在上述过程中，电源电路具有两种输出状态，包括有直流电输出状态和无直流出状态。在有直流电输出状态时，由于直流电源产生具有固定电压值的直流电，使得电源电路输出的直流电的电压值固定，导致电源电路的应用范围较小。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种电源电路，增大了电源电路的应用范围。

第一方面，本实用新型实施例提供一种电源电路，其特征在于，包括控制模块、开关模块、跟随器、比例积分微分PID调节器和稳压电源，其中，

所述控制模块的第一控制端与所述跟随器的输入端连接；

所述比例积分微分PID调节器的第一输入端与所述跟随器的输出端连接，所述比例积分微分PID调节器的第二输入端与所述稳压电源的输出端连接，所述比例积分微分PID调节器的输出端与所述稳压电源的输入端连接；

所述控制模块的第二控制端与所述开关模块的第一端连接，所述控制模块的第三控制端与所述开关模块的第二端连接，所述稳压电源的输出端与所述开关模块的第三端连接，所述开关模块的第四端接地。

在一种可能的实施方式中，所述开关模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第一电阻，其中，

所述控制模块的第二控制端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和所述第三三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端与所述稳压电源的输出端连接，所述第一三极管的发射极接地；

所述控制模块的第三控制端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第三三极管的发射极与所述稳压电源的输出端连接。

在另一种可能的实施方式中，所述开关模块还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中，

所述第一三极管的集电极通过所述第二电阻与所述第一电阻的一端和所述第三三极管的基极连接；

所述第三三极管的集电极通过所述第三电阻分别与所述第四电阻的一端连接和第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端为所述电源电路的输出端；

所述第二三极管的集电极与所述第四电阻的另一端连接。

在另一种可能的实施方式中，所述跟随器包括第一放大器，其中，

所述第一放大器的同相输入端与所述控制模块的第一控制端连接；

所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端连接；

所述第一放大器的输出端与所述比例积分微分PID调节器的同相输入端连接。

在另一种可能的实施方式中，所述比例积分微分PID调节器包括第二放大器、第六电阻、第七电阻和第一电容，其中，

所述第二放大器的同相输入端与所述跟随器的输出端连接；

所述第二放大器的反相输入端分别与所述第六电阻一端、所述第七电阻的一端和所述稳压电源的输出端连接；

所述第六电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第二放大器的输出端连接；

所述第七电阻的另一端与所述第二放大器的输出端连接。

在另一种可能的实施方式中，所述电源电路还包括第八电阻和第九电阻，其中，

所述第八电阻的一端与所述稳压电源的输出端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第二放大器的反相输入端和所述第九电阻的一端连接；

所述第九电阻的另一端接地。

在另一种可能的实施方式中，所述稳压电源包括恒定电源和稳压器，其中，

所述稳压器的输入端与所述恒定电源的输出端连接；

所述稳压器的控制端与所述比例积分微分PID调节器的输出端连接；

所述稳压器的输出端为所述稳压电源的输出端。

在另一种可能的实施方式中，所述稳压电源还包括第十电阻和第十一电阻，其中，

所述第十电阻的一端与所述比例积分微分PID调节器的输出端连接，所述第十电阻的另一端与所述稳压器的控制端连接；

所述第十一电阻的一端与所述稳压器的控制端连接，所述第十一电阻的另一端与所述稳压器的输出端连接。

在另一种可能的实施方式中，所述开关模块还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻，其中，

所述第十二电阻的一端与所述控制模块的第二控制端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；

所述第十三电阻的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第十三电阻的另一端与所述第一三极管的发射极连接；

所述第十四电阻的一端与所述控制模块的第三控制端连接，所述第十四电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接；

所述第十五电阻的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第十五电阻的另一端与所述第二三极管的发射极连接。

在另一种可能的实施方式中，所述控制模块为单片机。

本实用新型实施例提供的电源电路包括控制模块、开关模块、跟随器、比例积分微分PID调节器和稳压电源，其中，控制模块的第一控制端与跟随器的输入端连接；比例积分微分PID调节器的第一输入端与跟随器的输出端连接，比例积分微分PID调节器的第二输入端与稳压电源的输出端连接，比例积分微分PID调节器的输出端与稳压电源的输入端连接；控制模块的第二控制端与开关模块的第一端连接，控制模块的第三控制端与开关模块的第二端连接，稳压电源的输出端与开关模块的第三端连接，开关模块的第四端接地。本实用新型实施例提供的电源电路中，控制模块可以改变向跟随器输入的第一模拟电信号的电压值，以使电源电路输出电压值可调且稳定的直流电，从而增大了电源电路的应用范围。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电源电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的开关模块示意图；

图3为本实用新型实施例提供的稳压电源示意图；

图4为本实用新型实施例提供的比例积分微分调PID节器示意图；

图5为本实用新型实施例提供的电源电路连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面，通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的内容，在不同的实施例中不再进行重复说明。

图1为本实用新型实施例提供的电源电路的结构示意图，请参见图1。电源电路结构包括：包括控制模块11、开关模块12、跟随器13、比例积分微分PID调节器14和稳压电源15，其中，

控制模块11的第一控制端与跟随器13的输入端连接；

比例积分微分PID调节器14的第一输入端与跟随器13的输出端连接，比例积分微分PID调节器14的第二输入端与稳压电源15的输出端连接，比例积分微分PID调节器14的输出端与稳压电源15的输入端连接；

控制模块11的第二控制端与开关模块12的第一端连接，控制模块11的第三控制端与开关模块12的第二端连接，稳压电源15的输出端与开关模块12的第三端连接，开关模块12的第四端接地。

在一种可能的实施方式中，控制模块11为单片机。

可选的，控制模块11用于控制电源电路是否输出直流电。

可选的，控制模块11可以输出第一模拟电信号。可选的，第一模拟电信号的电压值可调。

可选的，控制模块11将具有固定电压值的第一模拟电信号，输出至跟随器13后，跟随器13可以输出电流值增大、电压值保持不变的第二模拟电信号。

可选的，所述固定电压值可以为1、2伏等。

可选的，比例积分微分PID调节器14可以输出控制信号。

可选的，当控制模块11改变第一模拟电信号的电压值时，稳压电源15可以输出电压值可调且稳定的直流电。

可选的，比例积分微分PID调节器14可以产生、并输出控制信号，其中控制信号是根据跟随器13的输出第二模拟电信号和稳压电源15输出的直流电产生的。

可选的，控制信号用于控制稳压电源15的工作，以使稳压电源15输出电压值可调且稳定的直流电。

可选的，控制模块11还可以产生高电平“1”和低电平“0”，并将产生的高电平“1”和低电平“0”输入开关模块12，以控制开关模块12的导通、断开状态。

可选的，开关模块12具有第五端，所述第五端为电源电路的输出(图1中未示出)。

可选的，当控制开关模块12导通时，稳压电源15输出将作为电源电路的输出，当控制开关模块12断开时，稳压电源15输出将不作为电源电路的输出，即在控制开关模块12断开时，电源电路无输出。

下面，以控制模块向跟随器输入电压值为2伏的第一模拟电信号，且可以使得稳压电源输出电压值为10伏的直流电为例，对本实用新型提供的电源电路的工作过程进行详细的说明。

控制模块向跟随器输入电压值为2伏的第一模拟电信号，跟随器将电压值为2伏的第一模拟电信号转换成第二模拟电信号，并将第二模拟电信号输入比例积分微分PID控制器，比例积分微分PID控制器根据输入的第二模拟电信号以及稳压电源输出的直流电(该直流电的电压值可能不为10伏)，来输出控制信号，并将控制信号输出至稳压电源，以使稳压电源输出电压值为10伏的直流电，若此时，控制模块产生的高电平“1”和低电平“0”使得开关模块导通，则稳压电源输出的电压值为10伏的直流电将作为电源电路输出的直流电；若此时，控制模块产生的高电平“1”和低电平“0”使得开关模块断开，则稳压电源输出电压值为10伏的直流电将不作为电源电路输出，即此时电源电路无直流电输出。

在上述过程中，若控制模块向跟随器输入的第一模拟电信号的电压值改变，例如第一模拟电信号的电压值为2.5伏，当开关模块导通时，稳压电源输出的直流电(例如该直流电的电压为12伏)将作为电源电路输出的直流电，当开关模块断开时，稳压电源输出的直流电(例如该直流电的电压为12伏)将不作为电源电路输出的直流电，即此时电源电路无直流电输出。

本实用新型实施例提供的电源电路包括控制模块、开关模块、跟随器、比例积分微分PID调节器和稳压电源，其中，控制模块的第一控制端与跟随器的输入端连接；比例积分微分PID调节器的第一输入端与跟随器的输出端连接，比例积分微分PID调节器的第二输入端与稳压电源的输出端连接，比例积分微分PID调节器的输出端与稳压电源的输入端连接；控制模块的第二控制端与开关模块的第一端连接，控制模块的第三控制端与开关模块的第二端连接，稳压电源的输出端与开关模块的第三端连接，开关模块的第四端接地。本实用新型实施例提供的电源电路中，控制模块可以改变向跟随器输入的第一模拟电信号的电压值，以使电源电路输出电压值可调且稳定的直流电，从而增大了电源电路的应用范围。

另，在本实用新型实施例提供的电源电路中，由于跟随器可以输出电流增大、电压值不变的第二模拟信号，进而使得电源电路的带负载能力增强。

在上述任一实施例的基础上，下面，对本实用新型提供的开关模块进行详细的说明，具体的，请参见图2。

图2为本实用新型实施例提供的开关模块示意图，请参见图2。开关模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻。

在一种可能的实施方式中，所述开关模块21包括第一三极管211、第二三极管212、第三三极管213和第一电阻214，其中，

控制模块的第二控制端与第一三极管211的基极连接，第一三极管211的集电极分别与第一电阻214的一端和第三三极管213的基极连接，第一电阻214的另一端与稳压电源的输出端连接，第一三极管211的发射极接地；

控制模块的第三控制端与第二三极管212的基极连接，第二三极管212的集电极与第三三极管213的集电极连接，第二三极管212的发射极接地；

第三三极管213的发射极与稳压电源的输出端连接。

在一种可能的连接方式中，所述开关模块还包括第二电阻215、第三电阻216、第四电阻217和第五电阻218，其中，

第一三极管211的集电极通过第二电阻215与第一电阻214的一端和所述第三三极管213的基极连接；

第三三极管213的集电极通过第三电阻216分别与第四电阻217的一端连接和第五电阻218的一端连接，第五电阻218的另一端为电源电路的输出端；

第二三极管212的集电极与第四电阻217的另一端连接。

在一种可能的实施方式中，所述开关模块还包括第十二电阻219、第十三电阻220、第十四电阻221和第十五电阻222，其中，

第十二电阻219的一端与控制模块的第二控制端连接，第十二电阻219的另一端与第一三极管211的基极连接；

第十三电阻220的一端与第一三极管211的基极连接，第十三电阻220的另一端与第一三极管211的发射极连接；

第十四电阻221的一端与控制模块的第三控制端连接，第十四电阻221的另一端与第二三极管212的基极连接；

第十五电阻222的一端与第二三极管212的基极连接，第十五电阻222的另一端与所述第二三极管212的发射极连接。

需要说明的是，第十三电阻220的另一端和第一三极管211的发射极接地点，第十五电阻222的另一端和所述第二三极管212的发射极接地点。

可选的，第一三极管、第二三极管、第三三极管可以为NPN型三极管、或者PNP型三极管。

可选的，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻可以为固定电阻、或者滑动变阻器。

可选的，固定电阻为具有某一固定阻值的电阻。

可选的，固定的阻值可以为10、20、30欧姆等。

可选的，滑动变阻器为阻值可调的电阻。

可选的，控制模块可以在第二控制端输出高电平“1”或者低电平“0”至第一三级管211，其中，第一三级管211接收到高电平“1”时，第一三级管211导通，第一三级管211接收到低电平“0”时，第一三级管211截止。

可选的，控制模块可以在第三控制端输出高电平“1”或者低电平“0”至第二三级管212，其中，第二三级管212接收到高电平“1”时，第二三级管212导通，第二三级管212接收到低电平“0”时，第二三级管212截止。

具体的，控制模块输出高电平“1”至第一三级管211、且输出低电平“0”至第二三级管212时，第一三级管211导通、第二三级管212导通、第三三级管213截止，此时，电源电路输出端可以输出电压值可调且稳定的直流电；控制模块输出低电平“0”至第一三级管211、且输出高电平“1”至第二三级管212时，第一三级管211截止、第二三级管212截止、第三三级管213导通，此时，电源电路输出端无直流电输出；控制模块输出低电平“0”至第一三极管211、且输出低电平“0”至第二三极管212时，第一三级管211截止、第二三级管212截止、第三三级管213截止，此时，电源电路输出端无直流电输出(此时电源电路为高阻态)。

需要说明的是，控制模块输出低电平“0”至第一三级管211、且输出高电平“1”至第二三级管212时，使得第一三级管211截止、第二三级管212截止、第三三级管213导通。若电源电路输出端外接负载电路，且负载电路中存在放电(例如电容放电)的情况下，负载电路中的放电电流可以通过第五电阻、第四电阻、第二三级管流向接地点，达到保护负载电路的目的。

在上述任一实施例的基础上，下面，对稳压电源进行详细的说明，具体的请参见图3。

图3为本实用新型实施例提供的稳压电源示意图，请参见图3。稳压电源31包括恒定电源311、稳压器312、第十电阻313和第十一电阻314。

在一种可能的实施方式中，稳压电源31包括恒定电源311和稳压器312，其中，

稳压器312的输入端与恒定电源311的输出端连接；

稳压器312的控制端与比例积分微分PID调节器的输出端连接；

稳压器312的输出端为稳压电源31的输出端。

在一种可能的实施方式中，稳压电源31还包括第十电阻313和第十一电阻314，其中，

第十电阻313的一端与比例积分微分PID调节器的输出端连接，第十电阻313的另一端与稳压器312的控制端连接；

第十一电阻314的一端与稳压器312的控制端连接，第十一电阻314的另一端与稳压器312的输出端连接。

可选的，恒定电源311向稳压器312输入电压值恒定的直流电。

可选的，稳压器312根据比例积分微分PID调节器输入的控制信号、以及恒定电源311输入的电压值恒定的直流电，产生电压值稳定的直流电。

可选的，第十电阻313和第十一电阻314可以为固定电阻、或者滑动变阻器。

在上述任一实施例的基础上，下面，对比例积分微分PID调节器作进一步的详细说明，具体的，请参见图4实施例。

图4为本实用新型实施例提供的比例积分微分调节器示意图，请参见图4。比例积分微分PID调节器41包括第二放大器411、第六电阻412、第七电阻413和第一电容414，其中，

第二放大器411的同相输入端与跟随器42的输出端连接；

第二放大器411的反相输入端分别与第六电阻412一端、第七电阻413的一端和稳压电源的输出端连接；

第六电阻412的另一端与第一电容414的一端连接，第一电容414的另一端与第二放大器411的输出端连接；

第七电阻413的另一端与第二放大器411的输出端连接。

在一种可能的实施方式中，跟随器42包括第一放大器42，其中，

第一放大器42的同相输入端与控制模块的第一控制端连接；

第一放大器42的反相输入端与第一放大器42的输出端连接；

第一放大器42的输出端与比例积分微分PID调节器41的同相输入端连接。

可选的，第六电阻412、第七电阻413可以为固定电阻、或者滑动变阻器等。

可选的，第一电容414可以为瓷片电容、或者电解电容等。

在上述任一实施例的基础上，本实用新型提供的电源电路还包括第八电阻和第九电阻，具体的，请参见图5。

图5为本实用新型实施例提供的电源电路连接示意图，请参见图5。电源电路包括控制模块51、开关模块52、跟随器53、比例积分微分PID调节器54、稳压电源55第八电阻56和第九电阻57，其中，

第八电阻56的一端与稳压电源55的输出端连接，第八电阻56的另一端分别与第二放大器的反相输入端和第九电阻57的一端连接；

第九电阻57的另一端接地。

需要说明的是，比例积分微分PID调节器54、稳压电源55第八电阻56和第九电阻57构成反馈回路。在反馈回路中，稳压电源55输出的直流电反馈至比例积分微分PID调节器54，以使得当控制模块改变第一模拟信号的电压值时，比例积分微分PID调节器54输出的控制信号，能够控制稳压电源输出电压值稳定的直流电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实施例方案的范围。