稳定系统电源电路及电子设备的制作方法

文档序号:17793440发布日期:2019-05-31 20:34阅读:130来源:国知局
稳定系统电源电路及电子设备的制作方法
本实用新型涉及电池应用领域,尤其涉及一种稳定系统电源电路及电子设备。
背景技术
:3.7V电池音响产品在播放过程电池电压波动较大,当电压瞬间降低到2.3V左右时,系统供电也会同步跌落到2.3V,严重影响系统供电稳定性。现有3.7V电池音响产品在解决电池电压波动问题上通常有两种做法,一种是在电池和稳压器之间增加电容和上拉电阻,此做法在电池电压瞬间降低时稳压作用有限,系统电压依然会同步跌落;另一种做法是选用电压范围为1.8V-3.6V的可以稳定工作的芯片,这种做法虽然解决了上述问题,但是因需要使用特殊的芯片,生产成本也很高。上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素:本实用新型的主要目的在于提供一种稳定系统电源电路及电子设备,旨在解决现有技术中3.7V电池音响产品中电池电压波动导致系统供电电压不稳定的技术问题。为实现上述目的,本实用新型提供一种稳定系统电源电路,所述电路包括第一电压输入端、第二电压输入端、第三电压输入端、稳压单元、调节单元及比较单元,所述第一电压输入端接收第一稳压电源输出的第一电压,所述第二电压输入端接收第二稳压电源输出的第二电压,所述第三电压输入端接收电池输出的第三电压,所述稳压单元与所述第三电压输入端、系统控制器、所述调节单元及所述比较单元分别连接,所述调节单元与所述第一电压输入端及所述比较单元分别连接,所述比较单元与所述第二电压输入端连接;其中,所述比较单元,用于检测所述调节单元输出的第四电压,并将所述第四电压与所述第二电压进行比较,将比较结果反馈至所述调节单元;所述调节单元,用于当所述第四电压低于所述第二电压时,增大电流,以使所述第四电压升高,当所述第四电压高于所述第二电压时,减小电流,以使所述第四电压降低;所述稳压单元,用于在所述第三电压低于所述第四电压时,将所述四电压进行稳压后为系统供电。优选地,所述稳压单元包括低压差线性稳压器、第一二极管及第二二极管;其中,所述低压差线性稳压器的输入端与所述第一二极管阴极及所述第二二极管的阴极分别连接,所述低压差线性稳压器的输出端与所述系统控制器连接;所述第一二极管的阳极与所述第三电压输入端连接;所述第二二极管的阳极与所述调节单元及所述比较单元分别连接。优选地,所述调节单元包括第一三极管,所述第一三极管的发射极与所述第三电压输入端连接,所述第一三极管的集电极与所述第二二极管的阳极连接,所述第一三极管的基极与所述比较单元连接。优选地,所述比较单元包括第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻及第三电阻;其中,所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接,所述第二三极管的基极与所述第二电压输入端连接,所述第二三极管的发射极经所述第一电阻接地;所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的集电极连接,所述第三三极管的基极经所述第三电阻接地,所述第三三极管的发射极经所述第一电阻接地;所述第二电阻的第一端与所述第二二极管的阳极连接,所述第二电阻的第二端经所述第三电阻接地。优选地,所述第二电阻和所述第三电阻均为可调电阻。优选地,所述稳压单元还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及第五电容;所述第一电容与所述第二电容并联,所述第一电容的第一端与所述第二二极管的阴极连接,所述第一电容的第二端接地;所述第三电容、第四电容及第五电容分别并联,所述第三电容的第一端与所述低压差线性稳压器的输出端连接,所述第三电容的第二端接地。优选地,所述稳压单元还包括第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述低压差线性稳压器的输入端连接,所述第四电阻的第二端与所述低压差线性稳压器的第三端连接。优选地,所述第一稳压电源为功放的电源。优选地,所述第二稳压电源为蓝牙的电源。本实用新型还提出一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的稳定系统电源电路。本实用新型通过第一电压输入端接收第一稳压电源输出的第一电压,第二电压输入端接收第二稳压电源输出的第二电压,第三电压输入端接收电池输出的第三电压,比较单元检测调节单元输出的第四电压,并将第四电压与所述第二电压进行比较,将比较结果反馈至调节单元;调节单元在第四电压低于第二电压时,增大电流,以使第四电压升高,在第四电压高于第二电压时,减小电流,以使第四电压降低;稳压单元在第三电压低于第四电压时,将四电压进行稳压后为系统供电,利用电子设备内部电路使设备在播放过程中系统电源保持稳定,最大程度地降低了产品的设计成本。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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本实用新型一种稳定系统电源电路一实施例的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称100比较单元D1~D2第一二极管至第二二极管200调节单元Q1~Q3第一三极管至第三三极管300稳压单元LDO低压差线性稳压器R1~R4第一电阻至第四电阻Vin1第一电压输入端C1~C4第一电容至第四电容Vin2第二电压输入端Vin3第三电压输入端CPU系统控制器本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式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,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提供一种稳定系统电源电路,参照图1,在一实施例中,所述电路包括第一电压输入端Vin1、第二电压输入端Vin2、第三电压输入端Vin3、稳压单元300、调节单元200及比较单元100,所述第一电压输入端Vin1接收第一稳压电源输出的第一电压,所述第二电压输入端Vin2接收第二稳压电源输出的第二电压,所述第三电压输入端Vin3接收电池输出的第三电压,所述稳压单元300与所述第三电压输入端Vin3、系统控制器CPU、所述调节单元200及所述比较单元100分别连接,所述调节单元200与所述第一电压输入端Vin1及所述比较单元100分别连接,所述比较单元100与所述第二电压输入端Vin2连接;其中,所述比较单元100,用于检测所述调节单元200输出的第四电压,并将所述第四电压与所述第二电压进行比较,将比较结果反馈至所述调节单元200;所述调节单元200,用于当所述第四电压低于所述第二电压时,增大电流,以使所述第四电压升高,当所述第四电压高于所述第二电压时,减小电流,以使所述第四电压降低;所述稳压单元300,用于在所述第三电压低于所述第四电压时,将所述四电压进行稳压后为系统供电。需要说明的是,所述稳定系统电源电路用于3.7V带音响的电子设备,由于电池为3.7V,系统电压一般为3V,因此选用低压差线性稳压器LDO把电池电压转换为3V输出电压可以达到很高效率,所述低压差线性稳压器LDO能在保证电池的工作时间较长的同时降低噪音。可以理解的是,如果稳定系统电源电路中仅用所述稳压单元300将所述第三电压进行稳压,保障所述系统控制器CPU的供电电压,当所述第三电压波动较大时,如大音量播放音乐,会导致所述第三电压大幅降低,无法保障系统有足够的供电电压。在具体实现中,所述第一稳压电源及第二稳压电源指电子设备中受电池电压波动影响较小或不受影响的电源,相应地,所述第一电压输入端Vin1及所述第二电压输入端Vin2接收电子设备中受电池电压波动影响较小或不受影响的电压输出,在第三电压大幅跌落时,所述调节单元200及所述比较单元100均能正常工作,保证系统电源的稳定性。所述第一电压输入端Vin1可以接收功放的输出电压,或其他DCDC(DirectCurrent,高/低压直流电源转换)升压电路的电压,以保证所述调节单元200能将所述稳压单元300的输入电压稳定在3.4V;所述第一电压输入端Vin2可以接收蓝牙输出的电压,当然所述第一电压输入端Vin2还可以接收电子设备中的其他稳压电源的电压,本实施例对此不加限制。通过利用电子设备现有电路,只添加简单的电子元件即可实现稳定系统电源电路的功能,控制精度高且大大降低了电子设备生产成本。进一步地,所述稳压单元300包括低压差线性稳压器LDO、第一二极管D1及第二二极管D2;其中,所述低压差线性稳压器LDO的输入端与所述第一二极管D1阴极及所述第二二极管D2的阴极分别连接,所述低压差线性稳压器LDO的输出端与所述系统控制器CPU连接;所述第一二极管D1的阳极与所述第三电压输入端连接;所述第二二极管D2的阳极与所述调节单元200及所述比较单元100分别连接。需要说明的是,所述第一二极管D1与所述第二二极管D2均为低压降的肖特基二极管且型号相同,所述第一二极管D1及所述第二二极管D2的型号优选为MBRX140,也可以是其他型号,本实施例对此不加限制。所述第一二极管D1的作用是,当所述第三电压高于所述第四电压时导通,反之截止,从而有效地保护电路。所述第二二极管D2的作用是,当所述第四电压高于所述第三电压时导通,反之截止,从而有效地保护电路。可以理解的是,当电子设备大音量播放音乐时,即使电池电压降低至2.3V,所述调节单元200依然会将所述低压差线性稳压器LDO的前端输入电压保持保持在3.4V左右,这样就可以保证所述低压差线性稳压器LDO的输出电压在3V以上,从而实现了系统稳定供电。进一步地,所述稳压单元300还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4及第五电容C5;所述第一电容C1与所述第二电容C2并联,所述第一电容C1的第一端与所述第二二极管D2的阴极连接,所述第一电容C1的第二端接地;所述第三电容C3、第四电容C4及第五电容C5分别并联,所述第三电容C3的第一端与所述低压差线性稳压器LDO的输出端连接,所述第三电容C3的第二端接地。需要说明的是,所述第一电容C1及所述第二电容C2为所述低压差线性稳压器LDO的输入端电容,主要作用是对所述低压差线性稳压器LDO的输入进行滤波,另外也可以抵消输入线较长时引入的寄生电感效应,防止电路产生自激振荡。本实施例将所述第一电容C1及所述第二电容C2并联设计,所述第一电容C1提供滤波作用,电容量为10uF;所述第二电容C2提供消除振荡作用,电容量为0.1uF。为了对所述低压差线性稳压器LDO的输出进行滤波,将所述第三电容C3、第四电容C4及第五电容C5进行并联后接在所述低压差线性稳压器LDO的输出端,所述第三电容C3的电容量优选为10uF,所述第四电容C4的电容量优选为0.1uF,所述第五电容C5的电容量优选为1000PF。进一步地,所述稳压单元300还包括第四电阻R4,所述第四电阻R4的第一端与所述低压差线性稳压器LDO的输入端连接,所述第四电阻R4的第二端与所述低压差线性稳压器LDO的第三端连接。可以理解的是,所述第三电阻R3为上拉电阻,阻值为10kΩ,与所述第二低压差线性稳压器LDO2的EN脚连接,EN脚是使能脚,一般为高时LDO工作,反之则LDO不工作。进一步地,所述调节单元200包括第一三极管Q1,所述第一三极管Q1的发射极与所述第一电压输入端Vin1连接,所述第一三极管Q1的集电极与所述第二二极管D2的阳极连接,所述第一三极管Q1的基极与所述比较单元100连接。可以理解的是,三极管有放大、饱和及截止三种状态,所述第一三极管Q1为PNP型三极管,当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射极正向偏置、集电极反向偏置,三极管处于放大状态,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大的作用。进一步地,所述比较单元100包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3;其中,所述第二三极管Q2的集电极与所述第一三极管Q1的基极连接,所述第二三极Q2管的基极与所述第二电压输入端Vin2连接,所述第二三极管Q2的发射极经所述第一电阻R1接地;所述第三三极管Q3的集电极与所述第一三极管Q1的集电极连接,所述第三三极管Q3的基极经所述第三电阻R3接地,所述第三三极管R3的发射极经所述第一电阻R1接地;所述第二电阻R2的第一端与所述第二二极管D2的阳极连接,所述第二电阻R2的第二端经所述第三电阻R3接地。需要说明的是,所述第二电阻R2和所述第三电阻R3均为可调取样电阻,用于获取所述调节单元200的输出电压,根据取样电阻上电压的微小变化,反馈给所述第三三极管Q3。当所述第二稳压电源为蓝牙的电源时,所述第二电阻R2的阻值优选为39kΩ,所述第三电阻R3的阻值优选为56kΩ。所述第二三极管Q2与所述第三三极管Q3为等价三极管,所述第三三极管Q3将输出电压通过所述第二三极管Q2反馈给所述第一三极管Q1,当所述调节单元200的输出电压低于3.4V时,所述第一三极管Q1增大电流,当所述调节单元200的输出电压高于3.4V时,所述第一三极管Q1减小电流,通过简单低成本的三极管及电阻元件就可以保障所述低压差线性稳压器LDO的输入电压稳定在3.4V。本实用新型通过第一电压输入端接收第一稳压电源输出的第一电压,第二电压输入端接收第二稳压电源输出的第二电压,第三电压输入端接收电池输出的第三电压,比较单元检测调节单元输出的第四电压,并将第四电压与所述第二电压进行比较,将比较结果反馈至调节单元;调节单元在第四电压低于第二电压时,增大电流,以使第四电压升高,在第四电压高于第二电压时,减小电流,以使第四电压降低;稳压单元在第三电压低于第四电压时,将四电压进行稳压后为系统供电,利用电子设备内部电路使设备在播放过程中系统电源保持稳定,解决了3.7V电池音响产品中,由于播放过程中电池电压的波动需要选择宽电压范围芯片的问题,使得电子设备可以选择更多种类的芯片,同时所述稳定系统电源电路,避免因为使用大压降元件造成成本的飙升,使产品在市场上更有竞争力。本实用新型还提出一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的稳定系统电源电路,所述电子设备的稳定系统电源电路的电路结构可参照上述实施例,在此不再赘述;可以理解的是,由于本实施例的电子设备采用了上述稳定系统电源电路的技术方案,因此所述电子设备具有上述所有的有益效果;所述电子设备可以是所有使用3.7V电池音响的电子产品,如智能手机、便携蓝牙音箱等设备,本实施例对此不加以限制。以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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