一种稳压调节电路的制作方法

文档序号:12889644阅读:138来源:国知局
一种稳压调节电路的制作方法与工艺
本发明涉及一种稳压调节电路,尤其涉及一种用于usb接口的稳压调节电路。
背景技术
:目前笔记本或桌上型电脑usb2.0接口和usb3.0接口的输出电压的正常输出范围为4.75v~5.25v。当与usb2.0或usb3.0接口的电源输入端连接的供电端的电压超出正常范围4.75v~5.25v时,usb2.0或usb3.0接口输出电压会低于该正常输出电压范围,从而导致usb接口不能正常对外供电。技术实现要素:鉴于以上内容,有必要提供一种用于usb接口的稳压调节电路。以解决上述存在的问题。一种稳压调节电路,包括一输入模组,该输入模组包括整流元件、第一mos管、第二mos管及一侦测电阻,该第一mos管的漏极用于与一直流电源连接,该第一mos管的源极与该第二mos管的漏极连接,该第二mos管源极接地,该第一mos管的源极与该第二mos管的漏极之间形成有一第一连接点,该侦测电阻包括第一端及第二端,该整流元件的一端与该第一连接点连接,另一端与该侦测电阻的第一端连接,该侦测电阻的第二端用于与一usb接口的电源输入端连接,该稳压调节电路还包括电流检测模组、电压检测模组、混合运算器及pwm控制器;该电流检测模组与该输入模组的侦测电阻连接,用于获取流经该侦测电阻的电流,将一阈值电流与该获取的电流进行差值运算,并根据该差值生成一侦测电流信号;该电压检测模组分别与该侦测电阻的第一端及第二端连接,用于获取该侦测电阻两端的电压,将获取的电压分别与一第一预设电压及一第二预设电压进行比较,并根据该获取的电压与该第一预设电压的比较结果及该获取的电压与该第二预设电压的比较结果生成一电压控制信号;该混合运算器分别与该电流检测模组及该电压检测模组进行连接,用于将电流检测模组生成的侦测电流信号及电压检测模组生成的电压控制信号进行混合运算处理并生成一反馈信号;该pwm控制器分别与该混合运算器、该输入模组的第一mos管的栅极及该第二mos管的栅极连接,用于根据该混合运算器产生的反馈信号生成一系列脉冲控制信号控制该第一mos管导通/关断及第二mos管关断/导通。本发明结构简单,能够通过侦测电阻检测直流电源传送给usb接口的电源输入端的电压,并在检测到直流电源传送给usb接口的电源输入端的电压超出usb接口的正常工作电压时对该直流电源传送给usb接口的电源输入端的电压进行调节,以保证usb接口正常对外供电。附图说明图1为本发明一实施方式中稳压调节电路的功能模块图。图2为本发明一实施方式中稳压调节电路的电路结构图。主要元件符号说明稳压调节电路1直流电源2usb接口3电源输入端31输入模组11电流检测模组12电压检测模组13混合运算器14pwm控制器15第一mos管111第二mos管112整流元件113侦测电阻114第一端1141第二端1142滤波电容117漏极1111、1121源极1112、1122栅极1113、1123第一连接点4第二连接点5误差放大器121一跨导误差放大器122同相输入端1211反相输入端1212输出端1213同相输入端1221反相输入端1222输出端1223第一滤波电容115第二滤波电容116第一分压电阻131第二分压电阻132第一比较器133第二比较器134与门电路135同相输入端1331、1341反相输入端1332、1342输出端1333、1334第一输入端1351第二输入端1352输出端1353第一输入端141第二输入端142输出端143输入端151第一输出端152第二输出端153如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参考图1,所示为本发明一实施方式中稳压调节电路1的功能模块图。该稳压调节电路1分别与直流电源2及usb接口3的一电源输入端31连接,用于对直流电源2传送给usb接口3的电源输入端31的电压进行调节,以使得usb接口3正常对外供电。该稳压调节电路1包括输入模组11、电流检测模组12、电压检测模组13、混合运算器14及pwm控制器15。请参考图2,所示为本发明一实施方式中稳压调节电路1的电路结构图。该输入模组11包括第一mos管111、第二mos管112、整流元件113及一侦测电阻114。该直流电源2与该第一mos管111的漏极1111连接,该第一mos管111的源极1112与该第二mos管112的漏极1121连接,该第二mos管112的源极1122接地。pwm控制器15分别与该第一mos管111的栅极1113及第二mos管112的栅极1123连接,用于控制该第一mos管111导通/关断或第二mos管112导通/关断。该第一mos管111的源极1112与该第二mos管112的漏极1121之间形成有一第一连接点4。该侦测电阻114包括第一端1141及第二端1142。该整流元件113的一端与该第一连接点4连接,另一端与该侦测电阻114的第一端1141连接。该侦测电阻114的第二端1142与该usb接口3的电源输入端31连接。该直流电源2输入的电压经第一mos管111或第二mos管112、整流元件113及侦测电阻后传送到usb接口3的电源输入端31。本实施方式中,该整流元件113为一电感,该整流元件113用于对第一mos管111或第二mos管112输出的电压进行整流。该侦测电阻114的大小为0.01欧姆。本实施方式中,该输入模组11还包括一滤波电容117,该滤波电容117的一端与该侦测电阻114的第二端1142连接,另一端接地。该滤波电容117用于对直流电源2输入至usb接口3的电压进行滤波处理。该电流检测模组12与该输入模组11的侦测电阻114连接,用于获取流经该输入模组11的侦测电阻114的电流,将一阈值电流与该获取的电流进行差值运算,并根据该差值生成一侦测电流信号。本实施方式中,该电流检测模组12包括一误差放大器121及一跨导误差放大器122。该侦测电阻114的第一端1141与该误差放大器121的同相输入端1211相连接。该侦测电阻114的第二端1142与该误差放大器121的反相输入端1212相连接。该误差放大器121用于对侦测电阻114两端的电压差值进行放大并通过输出端1213输出该电压值。该跨导误差放大器122的同相输入端1221限定在一阈值电压。本实施方式中,可以将该跨导误差放大器122的同相输入端1221与一电压源连接,从而将该跨导误差放大器122的同相输入端1221限定在该阈值电压。该误差放大器121的输出端1213与该跨导误差放大器122的反相输入端1222相连接。该跨导误差放大器1222用于计算该阈值电压与该误差放大器121输出的电压的差值,根据该差值计算出该侦测电流信号,并通过该跨导误差放大器122的输出端1223输出该侦测电流信号。本实施方式中,该阈值电压值等同于该稳压调节电路1中一预设的过流保护电流流经该侦测电阻114后经误差放大器121放大后得到的电压值。本实施方式中,该电流检测模组12还包括一第一滤波电容115及第二滤波电容116,该第一滤波电容115及第二滤波电容116的大小均为0.1uf。该第一滤波电容115的两端分别与侦测电阻114的第一端1141及第二端1142连接,用于对该侦测电阻114两端的电压进行滤波处理。该第二滤波电容115的两端分别与该跨导误差放大器122的输出端1223及接地端相连接,用于对该跨导误差放大器122输出的侦测电流信号进行滤波处理。该电压检测模组13分别与该侦测电阻114的第一端1141及第二端1142连接,用于获取该侦测电阻114两端的电压,将获取的电压分别与一第一预设电压及一第二预设电压进行比较,并根据该获取的电压与该第一预设电压的比较结果及该获取的电压与该第二预设电压的比较结果生成一电压控制信号。本实施方式中,该第一预设电压大于该第二预设电压,该第一预设电压为该usb接口3处于正常工作电压范围的最大值,该第二预设电压为该usb接口3处于正常工作电压范围的最小值。本实施方式中,该电源检测模组13包括第一分压电阻131、第二分压电阻132、第一比较器133、第二比较器134及一与门电路135。该侦测电阻114的第一端1411分别与该第一分压电阻131、第二分压电阻132级联连接后与接地端连接。该第一分压电阻131及第二分压电阻132之间形成有一第二连接点5。该第一分压电阻131及第二分压电阻132用于将侦测电阻114上的电压进行分压。本实施方式中,该第一分压电阻131及第二分压电阻132均为100k欧姆。该与门电路135包括第一输入端1351、第二输入端1352及输出端1353。该第一比较器133的同相输入端1331限定在该第一预设电压,该第一比较器133的反相输入端1332与该第二连接点5相连接。该第一比较器133用于将侦测电阻114上经第二分压电阻132分压后的电压与该第一预设电压进行比较,并将比较结果通过该第一比较器133的输出端1333输出。该第二比较器134的同相输入端1341与该第二连接点5连接,该第二比较器134的反相输入端1342限定在该第二预设电压。该第二比较器134用于将侦测电阻114上经第二分压电阻132分压后的电压与该第二预设电压进行比较,并将比较结果通过该第二比较器134的输出端1343输出。该与门电路135的第一输入端1351与该第一比较器133的输出端1333连接,该与门电路135的第二输入端1352与该第二比较器134的输出端1334连接。该与门电路135用于将第一比较器133的输出结果及第二比较器134的输出结果进行与运算,并将该与运算结果通过与门电路135的输出端1353输出。其中,该与门电路135的输出端1353输出的信号即为该电压检测模组13输出的电压控制信号。该混合运算器14分别与该电流检测模组12及该电压检测模组13进行连接。该混合运算器14用于将电流检测模组12生成的侦测电流信号及电压检测模组13生成的电压控制信号进行混合运算处理并生成一反馈信号。本实施方式中,该混合运算器14包括第一输入端141、第二输入端142及输出端143。该混合运算器14的第一输入端141与该与门电路135的输出端1353连接,该混合运算器14的第二输入端142与该跨导误差放大器122的输出端1223连接,该混合运算器14的输出端143与该pwm控制器15相连接。本实施方式中,该混合运算器14用于将电流检测模组12的跨导误差放大器122输出的侦测电流信号与该电压检测模组13的与门电路135输出的电压控制信号进行乘法运算后生成该反馈信号。该pwm控制器15分别与该混合运算器14、该输入模组11的第一mos管111的栅极1113及该第二mos管112的栅极1123连接,用于根据该混合运算器14产生的反馈信号生成一系列脉冲控制信号控制该第一mos管111导通/关断及第二mos管112关断/导通以对该直流电源2传送给usb接口3的电源输入端31的电压进行调节。具体的,该pwm控制器15包括输入端151、第一输出端152及第二输出端153。该pwm的输入端151与该混合运算器14的输出端143连接,该pwm控制器15的第一输出端152与该第一mos管111的栅极1113连接,该pwm控制器15的第二输出端153与该第二mos管112的栅极1123连接。当该pwm控制器15生成的脉冲控制信号为高电平时,该脉冲控制信号控制该第一mos管111导通及控制该第二mos管112关闭。当该pwm控制器15生成的脉冲控制信号为低电平时,该脉冲控制信号控制该第二mos管112导通及控制该第一mos管111关闭。本发明中的稳压调节电路通过侦测电阻114检测直流电源传送给usb接口的电源输入端的电压,并在检测到直流电源2传送给usb接口3的电源输入端31的电压超出usb接口3的正常工作电压时对该直流电源2传送给usb接口3的电源输入端31的电压进行调节,以保证usb接口3正常对外供电。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。当前第1页12
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