一种电源转换电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电源领域，提供了一种电源转换电路，该电路包括：电源转换单元，其输入端与电源连接，其输出端与第一负载或第二负载连接；第一反馈单元，具有第一参数，其输入端与电源转换单元的输出端连接，其输出端与电源转换单元的反馈端连接；第二反馈单元，具有第二参数，其输入端与电源转换单元的输出端连接，其输出端与电源转换单元的反馈端连接；第一控制单元，其输入端与外部控制电路的输出端连接，其输出端同时与第一反馈单元和第二反馈单元的控制端连接。本实用新型在负载变化时，通过具有不同参数的反馈单元控制电源转换单元调整输出电压的值，以适应不同负载的需求，而无需改变电路结构，该电路结构简单、稳定性高，实现成本低。
【专利说明】一种电源转换电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于电源领域，尤其涉及一种电源转换电路。
【背景技术】
[0002]随着集成电路的发展电源芯片已经应用在各种行业的产品中，通常，在传统的电源设计中，每个电源要对应一个反馈电路，用于调节输出电压以及输出电流，以保持相对稳定。
[0003]然而，随着电源供电终端的应用千变万化，其对电源供电能力需求也不断多样化。简单地说，由于负载的不同，将导致电源转换电路的输出电压和输出电流随之改变，因此，当负载变化时，输出电压相应发生变化，如果要用同一电源去适应负载，就要改变反馈电路的参数去调整输出电压。
[0004]但是，改变反馈电路的参数就意味着要重新设计电路，导致成本大幅增加，可操作性差，因此，目前同一电源无法自适应于多个不同的负载。
实用新型内容
[0005]本实用新型实施例的目的在于提供一种电源转换电路，旨在解决目前同一电源无法自适应于多个不同的负载的问题。
[0006]本实用新型实施例是这样实现的，一种电源转换电路，连接于电源负载之间，所述电路包括:
[0007]将电源电压转换为第一负载所需的第一输出电压或第二负载所需的第二输出电压的电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与所述电源连接，所述电源转换单元的输出端与所述第一负载或所述第二负载连接；
[0008]根据所述第一输出电压的变化控制所述电源转换单元调整所述输出电压的第一反馈单元，所述第一反馈单元具有第一参数，所述第一反馈单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述第一反馈单元的输出端与所述电源转换单元的反馈端连接；
[0009]根据所述第二输出电压的变化控制所述电源转换单元调整所述输出电压的第二反馈单元，所述第二反馈单元具有第二参数，所述第二反馈单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述第二反馈单元的输出端与所述电源转换单元的反馈端连接；
[0010]根据所述第一负载或所述第二负载选择通过所述第一反馈单元或所述第二反馈单元调节所述输出电压的第一控制单元，所述第一控制单元的输入端与外部控制电路的输出端连接，所述第一控制单元的输出端同时与所述第一反馈单元和所述第二反馈单元的控制端连接。
[0011]进一步地，所述电源转换单元为AC-DC电路或DC-DC电路。
[0012]更近一步地，所述电路还包括:
[0013]检测输出给所述第一负载的第一输出电流或输出给所述第二负载的第二输出电流的电流检测单元，所述电流检测单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述电流检测单元的输出端与所述第一负载或所述第二负载连接；
[0014]在所述第一输出电流超过第一电流阈值或所述第一输出电压超过第一电压阈值时，或所述第二输出电流超过第二电流阈值或所述第二输出电压超过第二电压阈值时，控制所述电源转换单元进入保护状态的保护单元，所述保护单元的第一输入端与所述电流检测单元的输入端连接，所述保护单元的第二输入端与所述电流检测单元的输出端连接，电流检测单元所述保护单元的控制端与所述外部控制电路的输出端连接，所述保护单元的输出端与所述电源转换单元的保护状态控制端连接。
[0015]更近一步地，所述保护单元包括:
[0016]在所述第一输出电流超过所述第一电流阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第一过流保护模块，所述第一过流保护模块的第一输入端为所述保护单元的第一输入端，所述第一过流保护模块的第二输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第一过流保护模块的输出端为所述保护单元的输出端；
[0017]在所述第二输出电流超过所述第二电流阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第二过流保护模块，所述第二过流保护模块的第一输入端为所述保护单元的第一输入端，所述第二过流保护模块的第二输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第二过流保护模块的输出端为所述保护单元的输出端；
[0018]在所述第一输出电压超过所述第一电压阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第一过压保护模块，所述第一过压保护模块的输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第一过压保护模块的输出端为所述保护单元的输出端；
[0019]在所述第二输出电压超过所述第二电压阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第二过压保护模块，所述第二过压保护模块的输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第二过压保护模块的输出端为所述保护单元的输出端；
[0020]根据所述第一负载或所述第二负载切换通过所述第一过流保护模块和所述第一过压保护模块实现过流过压保护，或通过所述第二过流保护模块和所述第二过压保护模块实现过流过压保护的第二控制单元，所述第二控制单元的输入端为所述保护单元的控制端，所述第二控制单元的第一输出端同时与所述第一过流保护模块的控制端和所述第一过压保护模块的控制端连接，所述第二控制单元的第二输出端同时与所述第二过流保护模块的控制端和所述第二过压保护模块的控制端连接。
[0021]更近一步地，所述第一反馈单元包括:
[0022]第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三光耦、第三半导体开关器件以及第一误差放大器；
[0023]所述第十电阻的一端为所述第一反馈单元的输入端，所述第十电阻的另一端同时与所述第十一电阻的一端和所述第十二电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端接地，所述第十二电阻的另一端与所述第三半导体开关器件的电流输入端连接，所述第三半导体开关器件的电流输出端接地，所述第三半导体开关器件的控制端为所述第一反馈单元的控制端，所述第三光耦的发光二极管阳极同时为所述第一反馈单元的输入端，所述第三光耦的发光二极管阴极与所述第一误差放大器的阴极连接，所述第一误差放大器的阳极接地，所述第一误差放大器的输入端与所述第十电阻的另一端连接，所述第三光耦的三极管集电极为所述第一反馈单元的输出端，所述第三光耦的三极管发射极接地；[0024]所述第二反馈单元包括:
[0025]第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四光耦、第四半导体开关器件以及第二误差放大器；
[0026]所述第十三电阻的一端为所述第二反馈单元的输入端，所述第十三电阻的另一端同时与所述第十四电阻的一端和所述第十五电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端接地，所述第十五电阻的另一端与所述第四半导体开关器件的电流输入端连接，所述第四半导体开关器件的电流输出端接地，所述第四半导体开关器件的控制端为所述第二反馈单元的控制端，所述第四光耦的发光二极管阳极同时为所述第二反馈单元的输入端，所述第四光耦的发光二极管阴极与所述第二误差放大器的阴极连接，所述第二误差放大器的阳极接地，所述第二误差放大器的输入端与所述第十三电阻的另一端连接，所述第四光耦的三极管集电极为所述第二反馈单元的输出端，所述第四光耦的三极管发射极接地。
[0027]更近一步地，所述第一控制单元为逻辑门电路、模拟电路或单片机。
[0028]更近一步地，所述第二控制单元为逻辑门电路、模拟电路或单片机。
[0029]更近一步地，所述第一过流保护模块包括:
[0030]第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第一二极管、第二半导体开关器件、第二光耦；
[0031]所述第一电阻的一端为所述第一过流保护模块的第二输入端，所述第一电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的一端为所述第一过流保护模块的第一输入端，所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一运算放大器的正相输入端还通过所述第三电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极为所述第一过流保护模块的控制端，所述第一运算放大器的输出端还与所述第二半导体开关器件的控制端连接，所述第二半导体开关器件的电流输出端接地，所述第二半导体开关器件的电流输入端与所述第二光耦的发光二极管阴极连接，所述第二光耦的发光二极管阳极为所述第一过流保护模块的第二输入端，所述第二光耦的三极管发射极接地，所述第二光耦的三极管集电极为第一过流保护模块的输出端。
[0032]更近一步地，所述第一过压保护模块包括:
[0033]第一稳压二极管、第一光耦以及第一半导体开关器件；
[0034]所述第一稳压二极管的阴极为所述第一过压保护模块的输入端，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一光耦的发光二极管阳极连接，所述第一光耦的发光二极管阴极与所述第一半导体开关器件的电流输入端连接，所述第一半导体开关器件的输出端接地，所述第一半导体开关器件的控制端为所述第一过压保护模块的控制端，所述第一光耦的三极管集电极为所述第一过压保护模块的输出端，所述第一光耦的三极管发射极接地。
[0035]更近一步地，所述第二过流保护模块包括:
[0036]第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第三运算放大器、第二二极管、第六半导体开关器件、第六光耦；
[0037]所述第七电阻的一端为所述第二过流保护模块的第二输入端，所述第七电阻的另一端与所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的一端为所述第二过流保护模块的第一输入端，所述第八电阻的另一端与所述第三运算放大器的正相输入端连接，所述第三运算放大器的正相输入端还通过所述第九电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极为所述第二过流保护模块的控制端，所述第三运算放大器的输出端还与所述第六半导体开关器件的控制端连接，所述第六半导体开关器件的电流输入端与所述第六光耦的发光二极管阴极连接，所述第六光耦的发光二极管阳极为所述第二过流保护模块的第二输入端，所述第六半导体开关器件的电流输出端接地，所述第六光耦的三极管发射极接地，所述第六光耦的三极管集电极为所述第二过流保护模块的输出端。
[0038]更近一步地，所述第二过压保护模块包括:
[0039]第二稳压二极管、第五光耦以及第五半导体开关器件；
[0040]所述第二稳压二极管的阴极为所述第二过压保护模块的输入端，所述第二稳压二极管的阳极与所述第五光耦的发光二极管阳极连接，所述第五光耦的发光二极管阴极与所述第五半导体开关器件的电流输入端连接，所述第五半导体开关器件的输出端接地，所述第五半导体开关器件的控制端为所述第二过压保护模块的控制端，所述第五光耦的三极管集电极为所述第二过压保护模块的输出端，所述第五光耦的三极管发射极接地。
[0041]本实用新型实施例在负载变化时，通过具有不同参数的反馈单元控制电源转换单元调整输出电压的值，以适应不同负载的需求，而无需改变电路结构，该电路结构简单、稳定性高，实现成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本实用新型实施例提供的电源转换电路的结构图；
[0043]图2为本实用新型实施例提供的电源转换电路的优选结构图；
[0044]图3为本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元的优选结构图；
[0045]图4为本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元中第一过流保护模块的不例电路图；
[0046]图5为本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元中第一过压保护模块的不例电路图；
[0047]图6为本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元中第二过流保护模块的不例电路图；
[0048]图7为本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元中第二过压保护模块的不例电路图；
[0049]图8为本实用新型实施例提供的电源转换电路中第一反馈单元和第二反馈单元的示例电路图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0051]本实用新型实施例在负载变化时，通过多个具有不同参数的反馈单元控制电源转换单元调整输出电压的值，以适应不同负载的需求，而无需改变电路结构，该电路结构简单、稳定性高，实现成本低。
[0052]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述:
[0053]图1示出了本实用新型实施例提供的电源转换电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0054]本实用新型实施例以单路供电负载为例进行说明，但不限定于单路供电的应用。
[0055]该电源转换电路连接于电源与负载2之间，包括:
[0056]电源转换单元11，用于将电源电压转换为负载所需的输出电压，例如对应第一负载时输出第一输出电压，对应第二负载时输出第二输出电压，该电源转换单兀11的输入端与电源连接，电源转换单兀11的输出端与负载2 (此处负载2为第一负载或第二负载)连接；
[0057]作为本实用新型一优选实施例，该电源转换单元11可以根据实际需求采用AC-DC电路实现，也可以采用DC-DC电路实现。
[0058]第一反馈单元12，用于根据第一输出电压的变化控制电源转换单元11调整输出电压，该第一反馈单元12具有第一参数，该第一反馈单元12的输入端与电源转换单元11的输出端连接，第一反馈单元12的输出端与电源转换单元11的反馈端连接；
[0059]第二反馈单元13，用于根据第二输出电压的变化控制电源转换单元11调整输出电压，该第二反馈单元13具有第二参数，该第二反馈单元13的输入端与电源转换单元11的输出端连接，第二反馈单元13的输出端与电源转换单元11的反馈端连接；
[0060]在本实用新型实施例中，第一反馈单元12和第二反馈单元13分别具有第一参数和第二参数，所谓第一参数、第二参数分别指第一反馈单元12和第二反馈单元13内部各个器件的参数设定的组合。
[0061]若第一反馈单元12或第二反馈单元13检测到输出电压过高(与负载电压相比)，则控制电源转换单元11降低输出电压的值，若第一反馈单元12或第二反馈单元13检测到输出电压过低(与负载电压相比)，则控制电源转换单元11升高输出电压的值。
[0062]第一控制单元14，用于根据第一负载或第二负载的需求选择通过第一反馈单元12或第二反馈单元13调节输出电压，该第一控制单元14的输入端与外部控制电路3的输出端连接，第一控制单元14的输出端同时与第一反馈单元12和第二反馈单元13的控制端连接。
[0063]在本实用新型实施例中，当负载变化时，根据输出电压的变化选择具有不同参数的第一反馈单元12或第二反馈单元13对输出电压进行调节，以适应不同负载。
[0064]本实用新型实施例在负载变化时，通过具有不同参数的反馈单元控制电源转换单元调整输出电压的值，以适应不同负载的需求，而无需改变电路结构，该电路结构简单、稳定性高，实现成本低。
[0065]作为本实用新型一实施例，参见图8，第一反馈单元12包括:
[0066]第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第三光耦IC3、第三半导体开关器件Q3以及第一误差放大器IC6 ；
[0067]第十电阻RlO的一端为第一反馈单元12的输入端，第十电阻RlO的另一端同时与第十一电阻Rll的一端和第十二电阻R12的一端连接，第十一电阻Rll的另一端接地，第十二电阻R12的另一端与第三半导体开关器件Q3的电流输入端连接，第三半导体开关器件Q3的电流输出端接地，第三半导体开关器件Q3的控制端为第一反馈单元12的控制端，第三光耦IC3的发光二极管IC3A阳极同时为第一反馈单元12的输入端，第三光耦IC3的发光二极管IC3A阴极与第一误差放大器IC6的阴极K连接，第一误差放大器IC6的阳极A接地，第一误差放大器IC6的输入端R与第十电阻RlO的另一端连接,第三光稱IC3的三极管IC3B集电极为第一反馈单元12的输出端，第三光耦IC3的三极管IC3B发射极接地。
[0068]第二反馈单元13包括:
[0069]第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第四光耦IC4、第四半导体开关器件Q4以及第二误差放大器IC5 ；
[0070]第十三电阻R13的一端为第二反馈单元13的输入端，第十三电阻R13的另一端同时与第十四电阻R14的 一端和第十五电阻R15的一端连接，第十四电阻R14的另一端接地，第十五电阻R15的另一端与第四半导体开关器件Q4的电流输入端连接，第四半导体开关器件Q4的电流输出端接地，第四半导体开关器件Q4的控制端为第二反馈单元13的控制端，第四光耦IC4的发光二极管IC4A阳极同时为第二反馈单元13的输入端，第四光耦IC4的发光二极管IC4A阴极与第二误差放大器IC5的阴极K连接，第二误差放大器IC5的阳极A接地，第二误差放大器IC5的输入端R与第十三电阻R13的另一端连接，第四光耦IC4的三极管IC4B集电极为第二反馈单元13的输出端，第四光耦IC4的三极管IC4B发射极接地。
[0071]作为本实用新型一优选实施例，第三半导体开关器件Q3和第四半导体开关器件Q4均可以采用三极管或MOS管实现，例如，本实用新型实施例中，第三半导体开关器件Q3和第四半导体开关器件Q4均为N型MOS管，其中，N型MOS管的漏极为第三半导体开关器件Q3或第四半导体开关器件Q4的电流输入端，N型MOS管的源极为第三半导体开关器件Q3或第四半导体开关器件Q4的电流输出端，N型MOS管的栅极为第三半导体开关器件Q3或第四半导体开关器件Q4的控制端。
[0072]作为本实用新型一优选实施例，第一误差放大器IC6和第二误差放大器IC5可以采用KA431型芯片实现。
[0073]作为本实用新型一实施例，第一控制单元14可以采用逻辑门电路实现，也可以采用模拟电路或单片机或其他集成电路实现。
[0074]在本实用新型实施例中，在初始状态下，分别调节第十电阻RlO和第十一电阻R11、第十三电阻R13和第十四电阻R14的分压，使第十一电阻Rll的阻值大于第十四电阻R14的阻值，从而使第一反馈单元12不工作、第二反馈单元13工作。
[0075]在连接第一负载时，输出电压为Voutl，由于此时第一反馈单元12不工作、第二反馈单元13工作，外部控制电路3通过控制信号Sin2控制第一控制单元14向第一反馈单元12输出控制信号Sout8、向第二反馈单元13输出控制信号Sout9，令控制信号Sout8为高电平、控制信号Sout9为低电平时，此时，N型MOS管Q3导通、N型MOS管Q4关断，第十一电阻Rll与第十二电阻R12构成并联结构，其并联后的总电阻减小(小于第十五电阻R15的阻值)，导致第一误差放大器IC6的输入端电压降低(低于预设参考电压)，第一误差放大器IC6工作，第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12共同构成第一反馈单元12的反馈回路，由于第十一电阻Rll与第十二电阻R12并联后的电阻小于第十五电阻R15，因此第二误差放大器IC5不工作，第一误差放大器IC6工作，即第二反馈单元13停止工作，第一反馈单元12开始工作；[0076]在连接第二负载时，输出电压为Vout2，由于此时第一反馈单元12工作、第二反馈单元13不工作，外部控制电路3通过控制信号Sin2控制第一控制单元14向第一反馈单元12输出控制信号Sout8、向第二反馈单元13输出控制信号Sout9，令控制信号Sout8为低电平、控制信号Sout9为高电平，此时，N型MOS管Q4导通、N型MOS管Q3关断，第十四电阻R14与第十五电阻R15构成并联结构，其并联后的总电阻减小(小于第十二电阻R12的阻值)，导致第二误差放大器IC5的输入端电压降低(低于预设参考电压)，第二误差放大器IC5工作，第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15共同构成第二反馈单元13的反馈回路，由于第十四电阻R14与第十五电阻R15并联后的电阻小于第十二电阻R12，因此第一误差放大器IC6停止工作，第二误差放大器IC5工作，即第一反馈单元12停止工作，第二反馈单元13开始工作，实现两个反馈单元之间的切换。
[0077]本实用新型实施例在负载变换时，通过控制信号Sin2控制第一控制单元14在第一反馈单元12和第二反馈单元13之间实现切换，以实现通过不同参数的反馈单元对由于负载变化而引起大幅变化的输出电压进行调整。
[0078]图2示出了本实用新型实施例提供的电源转换电路的优选结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0079]由于考虑到电源转换电路的安全稳定性，可以增加保护电路对电源转换电路实现过流保护和过压保护，详述如下:
[0080]作为本实用新型一实施例，电源转换电路还包括:
[0081]电流检测单元15，用于检测输出电流，该输出电流指在与第一负载连接时，向第一负载输出的第一输出电流，或在与第二负载连接时，向第二负载输出的第二输出电流，该电流检测单元15的输入端与电源转换单元11的输出端连接，电流检测单元15的输出端与负载2 (第一负载或第二负载)连接；
[0082]保护单元16，用于在所述第一输出电流超过第一电流阈值或所述第一输出电压超过第一电压阈值时，或所述第二输出电流超过第二电流阈值或所述第二输出电压超过第二电压阈值时，控制电源转换单元11进入保护状态，该保护单元16的第一输入端与电流检测单元15的输入端连接，保护单元16的第二输入端与电流检测单元15的输出端连接，保护单元16的控制端与外部控制电路3的输出端连接，保护单元16的输出端与电源转换单元11的保护状态控制端连接。
[0083]在本实用新型实施例中，通过电流检测单元15检测输出电流从而得到电流检测单元15两端的电压，并在输出电流过高时，输出过流或过压保护信号，进行保护性关断，以保证电源负载或者电源发生故障时不会带来安全问题。
[0084]可以想到地，作为本实用新型一实施例，该电源转换电路还可以包括第三反馈单元，甚至更多的反馈单元，以通过设置不同的参数实现对不同负载的多路自适应切换。
[0085]图3示出了本实用新型实施例提供的电源转换电路中保护单元的优选结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0086]作为本实用新型一实施例，保护单元16包括:
[0087]第一过流保护模块161,用于在第一输出电流超过第一电流阈值时控制电源转换单元11进入保护状态，该第一过流保护模块161的第一输入端为保护单元16的第一输入端，第一过流保护模块161的第二输入端为保护单元16的第二输入端，第一过流保护模块161的输出端为保护单元16的输出端；
[0088]第二过流保护模块162，用于在第二输出电流超过第二电流阈值时控制电源转换单元11进入保护状态，该第二过流保护模块162的第一输入端为保护单元16的第一输入端，第二过流保护模块162的第二输入端为保护单元16的第二输入端，第二过流保护模块162的输出端为保护单元16的输出端；
[0089]第一过压保护模块163，用于在第一输出电压超过第一电压阈值时控制电源转换单元11进入保护状态，该第一过压保护模块163的输入端为保护单元16的第二输入端，第一过压保护模块163的输出端为保护单兀16的输出端；
[0090]第二过压保护模块164，用于在第二输出电压超过第二电压阈值时控制电源转换单元11进入保护状态，该第二过压保护模块164的输入端为保护单元16的第二输入端，第二过压保护模块164的输出端为保护单元16的输出端；
[0091]第二控制单元165，用于根据第一负载或第二负载切换通过第一过流保护模块161和第一过压保护模块163实现过流过压保护，或通过第二过流保护模块162和第二过压保护模块164实现过流过压保护，该第二控制单元165的输入端为保护单元16的控制端，第二控制单元165的第一输出端同时与第一过流保护模块161的控制端和第一过压保护模块163的控制端连接，第二控制单元165的第二输出端同时与第二过流保护模块162的控制端和第二过压保护模块164的控制端连接。作为本实用新型一实施例，第二控制单元165可以采用逻辑门电路实现，也可以采用模拟电路或者单片机或者其他集成电路实现。
[0092]作为本实用新型一实施例，电源转换电路还可以包括一第三控制单元17，用于对保护单元16输出的多个过流保护信号或过压保护信号进行控制处理后输出给电源转换单元11。
[0093]在本实用新型实施例中，外部控制电路3根据用户指令或者不同电压的负载的需求控制控制模块165选择通过第一保护电路实现保护还是第二保护电路实现保护，当第一输出电压或者第一输出电流过高(超过第一电流阈值或第一电压阈值)时，第一过流保护模块161或第一过压保护模块163输出使能信号控制电源转换单元11进入保护状态；当第二输出电压或者第二输出电流过高(超过第二电流阈值或第二电压阈值)时，第二过流保护模块162或第二过压保护模块164输出使能信号控制电源转换单元11进入保护状态，以防止电路因电流或电压过大烧毁，甚至引发安全问题。
[0094]此处，第一电流阈值或第一电压阈值可以根据实际需求设定，例如设置第一电流阈值为第一负载额定电流的150%,设置第一电压阈值为第一负载额定电压的150%,同样，可以设置第二电流阈值为第二负载额定电流的150%，设置第二电压阈值为第二负载额定电压的150%。
[0095]由于对应不同的负载(第一负载或第二负载)输出电流和输出电压不同，因此对应不同的输出电流和输出电压，分别通过在第一过流保护模块161和第二过流保护模块162中，以及第二过流保护模块162和第二过压保护模块164中设置不同的参数，来分别对不同的电压进行不同阈值的过流过压保护。
[0096]并且过流保护模块和过压保护模块的数量应与反馈单元的数量对应，每一个反馈单元均应对应一个过流保护模块和一个过压保护模块。
[0097]第一保护电路包括第一过流保护模块161和第一过压保护模块163，第二保护电路包括第二过流保护模块162和第二过压保护模块164。
[0098]保护单元16的示例电路详述如下，其中
[0099]第一过流保护模块161，参见图4，包括:
[0100]第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器U1、第一二极管D1、第二半导体开关器件Q2、第二光稱IC2 ；
[0101]第一电阻Rl的一端为第一过流保护模块161的第二输入端,第一电阻Rl的另一端与第一运算放大器Ul的反相输入端连接，第二电阻R2的一端为第一过流保护模块161的第一输入端，第二电阻R2的另一端与第一运算放大器Ul的正相输入端连接，第一运算放大器Ul的正相输入端还通过第三电阻R3接地，第一运算放大器Ul的输出端与第一二极管Dl的阳极连接，第一二极管Dl的阴极为第一过流保护模块161的控制端，第一运算放大器Ul的输出端还与第二半导体开关器件Q2的控制端连接，第二半导体开关器件Q2的电流输出端接地，第二半导体开关器件Q2的电流输入端与第二光耦IC2的发光二极管IC2A阴极连接，第二光耦IC2的发光二极管IC2A阳极为第一过流保护模块161的第二输入端，第二光耦IC2的三极管IC2B发射极接地，第二光耦IC2的三极管IC2B集电极为第一过流保护模块161的输出端。
[0102]在本实用新型实施例中，通过比较器或运算放大器检测节点A、B之间的电压VA1、Vbi，当两节点之间的电压差值过大时，即输出电流超过过流设定值，调整第二电阻R2、第三电阻R3的阻值，使比较器或运算放大器输出高电平，控制电源转换单元11实现过流保护。
[0103]第一过压保护模块163，参见图5，包括:
[0104]第一稳压二极管Z1、第一光耦ICl以及第一半导体开关器件Ql ；
[0105]第一稳压二极管Zl的阴极为第一过压保护模块163的输入端，第一稳压二极管Zl的阳极与第一光稱ICl的发光二极管IClA阳极连接,第一光稱ICl的发光二极管IClA阴极与第一半导体开关器件Ql的电流输入端连接，第一半导体开关器件Ql的输出端接地，第一半导体开关器件Ql的控制端为第一过压保护模块163的控制端，第一光耦ICl的三极管IClB集电极为第一过压保护模块163的输出端，第一光耦ICl的三极管IClB发射极接地。
[0106]在本实用新型实施例中，当输出电压Voutl超过过压设定值时，第一稳压二极管Zl被击穿，光耦ICl导通实现过压保护。
[0107]第二过流保护模块162，参见图6，包括:
[0108]第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第三运算放大器U3、第二二极管D2、第六半导体开关器件Q6、第六光稱IC6 ；
[0109]第七电阻R7的一端为第二过流保护模块162的第二输入端，第七电阻R7的另一端与第三运算放大器U3的反相输入端连接，第八电阻R8的一端为第二过流保护模块162的第一输入端，第八电阻R8的另一端与第三运算放大器U3的正相输入端连接，第三运算放大器U3的正相输入端还通过第九电阻R9接地，第三运算放大器U3的输出端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极为第二过流保护模块162的控制端，第三运算放大器U3的输出端还与第六半导体开关器件Q6的控制端连接，第六半导体开关器件Q6的电流输入端与第六光I禹IC6的发光二极管IC6A阴极连接,第六光稱IC6的发光二极管IC6A阳极为第二过流保护模块162的第二输入端，第六半导体开关器件Q6的电流输出端接地，第六光耦IC6的三极管IC6B发射极接地，第六光耦IC6的三极管IC6B集电极为第二过流保护模块162的输出端。
[0110]第二过压保护模块164，参见图7，包括:
[0111]第二稳压二极管Z2、第五光耦IC5以及第五半导体开关器件Q5 ；
[0112]第二稳压二极管Z2的阴极为第二过压保护模块164的输入端，第二稳压二极管Z2的阳极与第五光稱IC5的发光二极管IC5A阳极连接,第五光稱IC5的发光二极管IC5A阴极与第五半导体开关器件Q5的电流输入端连接，第五半导体开关器件Q5的输出端接地，第五半导体开关器件Q5的控制端为第二过压保护模块164的控制端，第五光耦IC5的三极管IC5B集电极为第二过压保护模块164的输出端，第五光耦IC5的三极管IC5B发射极接地。
[0113]在本实用新型实施例中，当输出电压Vout2超过过压设定值时，第二稳压二极管Z2被击穿，光耦IC5导通实现过压保护。
[0114]作为本实用新型一实施例，第一运算放大器Ul至第三运算放大器U3均可以用比较器进行替换。
[0115]作为本实用新型一优选实施例，第一半导体开关器件Q1、第二半导体开关器件Q2、第五半导体开关器件Q5、第六半导体开关器件Q6均可以采用三极管或MOS管实现，例如，本实用新型实施例中，第一半导体开关器件Q1、第二半导体开关器件Q2、第五半导体开关器件Q5、第六半导体开关器件Q6均为N型MOS管，其中，N型MOS管的漏极为第一半导体开关器件Q1、第二半导体开关器件Q2、第五半导体开关器件Q5或第六半导体开关器件Q6的电流输入端，N型MOS管的源极为第一半导体开关器件Q1、第二半导体开关器件Q2、第五半导体开关器件Q5或第六半导体开关器件Q6的电流输出端，N型MOS管的栅极为第一半导体开关器件Ql、第二半导体开关器件Q2、第五半导体开关器件Q5或第六半导体开关器件Q6的控制端。
[0116]在本实用新型实施例中，假设在连接第一负载时，输出电压为Voutl、输出电流为1utl，外部控制电路3通过控制信号Sinl控制第二控制单元165向第一过压保护模块163和第一过流保护模块161输出控制信号Sout5，分别向第二过压保护模块164和第二过流保护模块162控制信号Sout6，当控制信号Sout5为高电平时，控制信号Sout6为低电平，此时，N型MOS管Ql导通，第一过压保护模块163工作，第二过压保护模块164不工作，通过第一过压保护模块163实现过压保护。当输出电压Voutl达到过压设定点时，第一过压保护模块163向电源转换单元11输出信号Soutl，以使电源转换电路处于过压保护状态。
[0117]当输出电流1utl达到过流设定点时,通过电流检测单元15检测节点A、B之间的电压，当节点A、B之间的电压差过大时，即输出电流1utl过大时，节点B电压Vbi和节点A电压Vai之间的电压差增大，第一运算放大器Ul输出高电平控制N型MOS管Q2导通，进而启动第一过流保护模块161工作，第一过流保护模块161向电源转换单元11输出信号Sout2，以使电源转换电路处于过流保护状态，而由于此时控制信号Soute为低电平，无论第三运算放大器U3输出什么信号，N型MOS管Q6的栅极始终通过第二二极管D2被拉低，因此，第二过流保护模块162没有信号输出。
[0118]在连接第二负载时，输出电压变为Vout2、输出电流为1ut2，外部控制电路3控制第二控制单元165输出低电平的控制信号Sout5以及高电平的控制信号Sout6，此时，N型MOS管Q5导通、N型MOS管Ql关断，第二过压保护模块164工作，第一过压保护模块163不工作，完成从第一保护电路向第二保护电路的切换。当输出电压Vout2达到过压设定值时，第二过压保护模块164向电源转换单元11输出信号Sout3，以使电源转换电路处于过压保护状态。
[0119]当输出电流1ut2达到过流设定值时,通过电流检测单元15检测节点A、B之间的电压，当节点A、B之间的电压差过大时，即输出电流1ut2过大时，节点B电压Vb2和节点A电压Va2之间的电压差增大，第三运算放大器U3输出高电平控制N型MOS管Q6导通，进而启动第二过流保护模块162工作，第二过流保护模块162向电源转换单元11输出信号Sout4，以使电源转换电路处于过流保护状态，而由于此时控制信号Sout5为低电平，无论第一运算放大器Ul输出什么信号，N型MOS管Q2的栅极始终通过第一二极管Dl被拉低，因此，第一过流保护模块161没有信号输出。
[0120]可以理解地，本实用新型实施例并不限定反馈单元的数量，当负载的变化范围更大时，还可以增加第三反馈单元甚至是第四反馈单元进行适应不同负载电压的多路切换，当然，在增加反馈单元数量的同时，还可以相应增加过流保护模块以及过压保护模块的数量，以达到在任何输出电压的情况均可以实现对电源转换电路的过流保护和过压保护。
[0121]本实用新型实施例在负载变化时，通过具有不同参数的反馈单元控制电源转换单元调整输出电压的值，以适应不同负载的需求，电路结构简单、稳定性高，实现成本低，并且还针对不同负载需求设置具有不同参数的保护电路，通过多组过流保护模块以及过压保护模块分别满足在加载不同参数的负载情况下实现对电源的过流保护以及过压保护，大大提高电路的可靠性和稳定度。
[0122]以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电源转换电路，连接于电源和负载之间，其特征在于，所述电路包括: 将电源电压转换为第一负载所需的第一输出电压或第二负载所需的第二输出电压的电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与所述电源连接，所述电源转换单元的输出端与所述第一负载或所述第二负载连接； 根据所述第一输出电压的变化控制所述电源转换单元调整所述输出电压的第一反馈单元，所述第一反馈单元具有第一参数，所述第一反馈单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述第一反馈单元的输出端与所述电源转换单元的反馈端连接； 根据所述第二输出电压的变化控制所述电源转换单元调整所述输出电压的第二反馈单元，所述第二反馈单元具有第二参数，所述第二反馈单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述第二反馈单元的输出端与所述电源转换单元的反馈端连接； 根据所述第一负载或所述第二负载选择通过所述第一反馈单元或所述第二反馈单元调节所述输出电压的第一控制单元，所述第一控制单元的输入端与外部控制电路的输出端连接，所述第一控制单元的输出端同时与所述第一反馈单元和所述第二反馈单元的控制端连接。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括: 检测输出给所述第一负载的第一输出电流或输出给所述第二负载的第二输出电流的电流检测单元，所述电流检测单元的输入端与所述电源转换单元的输出端连接，所述电流检测单元的输出端与所述第一负载或所述第二负载连接； 在所述第一输出电流超过第一电流阈值或所述第一输出电压超过第一电压阈值时，或所述第二输出电流超过第二电流阈值或所述第二输出电压超过第二电压阈值时，控制所述电源转换单元进入保护状态的保护单元，所述保护单元的第一输入端与所述电流检测单元的输入端连接，所述保护单元的第二输入端与所述电流检测单元的输出端连接，电流检测单元所述保护单元的控制端与所述外部控制电路的输出端连接，所述保护单元的输出端与所述电源转换单元的保护状态控制端连接。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述保护单元包括: 在所述第一输出电流超过所述第一电流阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第一过流保护模块，所述第一过流保护模块的第一输入端为所述保护单元的第一输入端，所述第一过流保护模块的第二输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第一过流保护模块的输出端为所述保护单元的输出端； 在所述第二输出电流超过所述第二电流阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第二过流保护模块，所述第二过流保护模块的第一输入端为所述保护单元的第一输入端，所述第二过流保护模块的第二输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第二过流保护模块的输出端为所述保护单元的输出端； 在所述第一输出电压超过所述第一电压阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第一过压保护模块，所述第一过压保护模块的输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第一过压保护模块的输出端为所述保护单元的输出端； 在所述第二输出电压超过所述第二电压阈值时控制所述电源转换单元进入保护状态的第二过压保护模块，所述第二过压保护模块的输入端为所述保护单元的第二输入端，所述第二过压保护模块的输出端为所述保护单元的输出端；根据所述第一负载或所述第二负载切换通过所述第一过流保护模块和所述第一过压保护模块实现过流过压保护，或通过所述第二过流保护模块和所述第二过压保护模块实现过流过压保护的第二控制单元，所述第二控制单元的输入端为所述保护单元的控制端，所述第二控制单元的第一输出端同时与所述第一过流保护模块的控制端和所述第一过压保护模块的控制端连接，所述第二控制单元的第二输出端同时与所述第二过流保护模块的控制端和所述第二过压保护模块的控制端连接。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一反馈单元包括: 第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三光耦、第三半导体开关器件以及第一误差放大器； 所述第十电阻的一端为所述第一反馈单元的输入端，所述第十电阻的另一端同时与所述第十一电阻的一端和所述第十二电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端接地，所述第十二电阻的另一端与所述第三半导体开关器件的电流输入端连接，所述第三半导体开关器件的电流输出端接地，所述第三半导体开关器件的控制端为所述第一反馈单元的控制端，所述第三光耦的发光二极管阳极同时为所述第一反馈单元的输入端，所述第三光耦的发光二极管阴极与所述第一误差放大器的阴极连接，所述第一误差放大器的阳极接地，所述第一误差放大器的输入端与所述第十电阻的另一端连接，所述第三光耦的三极管集电极为所述第一反馈单元的输出端，所述第三光耦的三极管发射极接地； 所述第二反馈单元包括: 第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四光耦、第四半导体开关器件以及第二误差放大器； 所述第十三电阻的一端为所述第二反馈单元的输入端，所述第十三电阻的另一端同时与所述第十四电阻的一端和所述第十五电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端接地，所述第十五电阻的另一端与所述第四半导体开关器件的电流输入端连接，所述第四半导体开关器件的电流输出端接地，所述第四半导体开关器件的控制端为所述第二反馈单元的控制端，所述第四光耦的发光二极管阳极同时为所述第二反馈单元的输入端，所述第四光耦的发光二极管阴极与所述第二误差放大器的阴极连接，所述第二误差放大器的阳极接地，所述第二误差放大器的输入端与所述第十三电阻的另一端连接，所述第四光耦的三极管集电极为所述第二反馈单元的输出端，所述第四光耦的三极管发射极接地。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一控制单元为逻辑门电路、模拟电路或单片机。
6.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二控制单元为逻辑门电路、模拟电路或单片机。
7.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一过流保护模块包括: 第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第一二极管、第二半导体开关器件、第二光耦； 所述第一电阻的一端为所述第一过流保护模块的第二输入端，所述第一电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的一端为所述第一过流保护模块的第一输入端，所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一运算放大器的正相输入端还通过所述第三电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极为所述第一过流保护模块的控制端，所述第一运算放大器的输出端还与所述第二半导体开关器件的控制端连接，所述第二半导体开关器件的电流输出端接地，所述第二半导体开关器件的电流输入端与所述第二光耦的发光二极管阴极连接，所述第二光耦的发光二极管阳极为所述第一过流保护模块的第二输入端，所述第二光耦的三极管发射极接地，所述第二光耦的三极管集电极为第一过流保护模块的输出端。
8.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一过压保护模块包括: 第一稳压二极管、第一光耦以及第一半导体开关器件； 所述第一稳压二极管的阴极为所述第一过压保护模块的输入端，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一光耦的发光二极管阳极连接，所述第一光耦的发光二极管阴极与所述第一半导体开关器件的电流输入端连接，所述第一半导体开关器件的输出端接地，所述第一半导体开关器件的控制端为所述第一过压保护模块的控制端，所述第一光耦的三极管集电极为所述第一过压保护模块的输出端，所述第一光耦的三极管发射极接地。
9.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二过流保护模块包括: 第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第三运算放大器、第二二极管、第六半导体开关器件、第六光耦； 所述第七电阻的一端为所述第二过流保护模块的第二输入端，所述第七电阻的另一端与所述第三运算放大器 的反相输入端连接，所述第八电阻的一端为所述第二过流保护模块的第一输入端，所述第八电阻的另一端与所述第三运算放大器的正相输入端连接，所述第三运算放大器的正相输入端还通过所述第九电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极为所述第二过流保护模块的控制端，所述第三运算放大器的输出端还与所述第六半导体开关器件的控制端连接，所述第六半导体开关器件的电流输入端与所述第六光耦的发光二极管阴极连接，所述第六光耦的发光二极管阳极为所述第二过流保护模块的第二输入端，所述第六半导体开关器件的电流输出端接地，所述第六光耦的三极管发射极接地，所述第六光耦的三极管集电极为所述第二过流保护模块的输出端。
10.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二过压保护模块包括: 第二稳压二极管、第五光耦以及第五半导体开关器件； 所述第二稳压二极管的阴极为所述第二过压保护模块的输入端，所述第二稳压二极管的阳极与所述第五光耦的发光二极管阳极连接，所述第五光耦的发光二极管阴极与所述第五半导体开关器件的电流输入端连接，所述第五半导体开关器件的输出端接地，所述第五半导体开关器件的控制端为所述第二过压保护模块的控制端，所述第五光耦的三极管集电极为所述第二过压保护模块的输出端，所述第五光耦的三极管发射极接地。
【文档编号】H02H7/10GK203708107SQ201320877942
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】吴智, 汪本强, 闫向阳, 李良灵, 张亚军, 曹树坚 申请人:深圳市航嘉驰源电气股份有限公司