输出电压可调电路、电源电路和空调器的制作方法

本实用新型涉及空调器技术领域，特别涉及一种输出电压可调电路、电源电路和空调器。

背景技术：

空调器中，内外机主控板的供电一般采用开关电源模块驱动步进电机,继电器等设备，并采用稳压芯片降压为mcu提供工作电压。开关电源模块的反馈为电阻分压反馈，输出为固定输出，在连接不同负载时无法根据负载情况调节输出电压的大小，导致需要设计多种电源电路来满足不同负载要求，造成成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种输出电压可调电路，旨在提高空调器的开关电源模块的兼容性。

为实现上述目的，本实用新型提出的输出电压可调电路包括开关电源模块、分压电路、加法器电路和控制电路；

所述开关电源模块的电源输出端、所述分压电路的信号输入端及负载的电源输入端连接，所述分压电路的信号输出端与所述加法器电路的第一信号输入端连接，所述控制电路的信号输出端与所述加法器电路的第二信号输入端连接，所述加法器电路的信号输出端与所述开关电源模块的信号端连接；

所述分压电路，用于分压检测所述开关电源模块的输出电压，并输出电压采样信号至所述加法器电路；

所述控制电路，用于根据所述负载的额定工作电压对应输出第一电压信号至所述加法器电路；

所述加法器电路，用于根据所述电压采样信号和所述第一电压信号调节所述开关电源模块的输出电压。

在一实施例中，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述开关电源模块的电源输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接且连接节点为所述分压电路的信号输出端，所述第二电阻的第二端接地。

在一实施例中，所述加法器电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器和第一工作电压输入端连接；

所述第三电阻的第一端为所述加法器电路的第一信号输入端连接，所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端及所述第一运算放大器的正相输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接且连接节点为所述加法器电路的第二信号输入端，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端均接地，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端及所述第一运算放大器的反相输入端互连，所述第七电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端及所述第一工作电压输入端连接。

在一实施例中，所述加法器电路还包括第一稳压电路，所述第一稳压电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、三端稳压管和第二工作电压输入端；

所述第八电阻的第一端、所述三端稳压管的输出端及所述第一运算放大器的输出端互连，所述第八电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端、所述三端稳压管的输入端及所述第九电阻的第一端互连，所述三端稳压管的接地端接地，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述第二工作电压输入端连接。

在一实施例中，所述输出电压可调电路还包括电压跟随器，所述电压跟随器包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的正相输入端与所述分压电路的信号输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端、所述第二运算放大器的输出端及所述加法器电路的第一信号输入端互连。

在一实施例中，所述输出电压可调电路还包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路包括光耦，所述光耦的阳极与所述第九电阻的第二端连接，所述光耦的阴极与所述第九电阻的第一端连接，所述光耦的集电极、所述光耦的发射极分别与所述开关电源模块的信号端对应连接。

在一实施例中，所述控制电路为mcu。

本实用新型还提出一种电源电路，该电源电路包括第二稳压电路和如上所述的输出电压可调电路，所述第二稳压电路的电源输入端与所述输出电压可调电路的电源输出端连接；

所述第二稳压电路，用于将所述开关电源模块的输出电压进行电压转换，并恒定输出至少一路电压信号。

在一实施例中，所述稳压电路包括第二电容、第三电容和稳压芯片，所述稳压芯片的输入端与所述第二电容的第一端连接且连接节点为所述稳压电路的电源输入端，所述稳压芯片的输出端与所述第三电容的第一端连接且连接节点为所述稳压电路的电源输出端，所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端及所述稳压芯片的接地端均接地。

本实用新型还提出一种空调器，该空调器包括如上所述的输出电压可调电路或者如上所述的电源电路。

本实用新型技术方案通过采用开关电源模块、分压电路、加法器电路和控制电路组成输出电压可调电路，所述开关电源模块的电源输出端、所述分压电路的信号输入端及负载的电源输入端连接，所述分压电路的信号输出端与所述加法器电路的第一信号输入端连接，所述控制电路的信号输出端与所述加法器电路的第二信号输入端连接，所述加法器电路的信号输出端与所述开关电源模块的信号端连接；分压电路对开关电源模块的输出电压进行分压检测，并输出电压采样信号至所述加法器电路；在负载变化时，控制电路输出第一电压信号至加法器电路，第一电压信号可调，开关电源模块对应提高或者减小输出电压大小，从而适配多种不同电压等级的负载，提高开关电源模块的兼容性，减少设计成本。

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为本实用新型输出电压可调电路一实施例的模块示意图；

图2为本实用新型输出电压可调电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型电源电路一实施例的模块示意图；

图4为本实用新型电源电路一实施例的电路结构示意图。

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

需要说明，在本实用新型中涉及“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，全文中出现的“和/或”的含义为：包括三个并列的方案，以“a/b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。

本实用新型提出一种输出电压可调电路。

如图1所示，图1为本实用新型输出电压可调电路一实施例的模块示意图，本实施例中，输出电压可调电路包括开关电源模块10、分压电路20、加法器电路30和控制电路40；

所述开关电源模块10的电源输出端、所述分压电路20的信号输入端及负载200的电源输入端连接，所述分压电路20的信号输出端与所述加法器电路30的第一信号输入端连接，所述控制电路40的信号输出端与所述加法器电路30的第二信号输入端连接，所述加法器电路30的信号输出端与所述开关电源模块10的信号端连接；

所述分压电路20，用于分压检测所述开关电源模块10的输出电压，并输出电压采样信号至所述加法器电路30；

所述控制电路40，用于根据所述负载200的额定工作电压对应输出第一电压信号至所述加法器电路30；

所述加法器电路30，用于根据所述电压采样信号和所述第一电压信号调节所述开关电源模块10的输出电压。

本实施例中，开关电源模块10为常规结构，包括整流滤波电路、开关管、开关管驱动电路、变压器等，开关电源模块10将前端输入的交流电源进行整流变压，并根据信号端接收到的反馈信号对应调整输出电压大小，以保证输出稳定。

分压电路20用于通过电阻分压的方式采集开关电源模块10输出端的电压，采用至少两个电阻获取输出电压值，并输出电压采样信号，通常状态下，开关电源模块10根据电压采样信号对应调整并输出固定的电压。

控制电路40可通过采样信号获取连接的负载200的额定工作电压，或者内部预存多种与负载200的额定工作电压对应的程序或者指令，根据用户选择信号对应输出相应的第一电压信号，控制电路40可为mcu、cpu等，还可为mcu与另外一电源模块的组合，在此不做具体限制。

在开关电源模块10与不同负载200连接时，控制电路40根据负载200的额定工作电压对应输出第一电压信号，第一电压信号和分压电路20输出的电压采样信号在加法器电路30中进行信号叠加，在改变第一电压信号的电压值时，电压采样信号对应的电压值呈反比例变化，即开关电源模块10的输出电压与第一电压信号对应的电压呈反比例变化，因此，控制电路40输出不同电压信号时，开关电源模块10的输出电压对应改变，以适配不同电压等级的负载200，提高开关电源模块10的兼容性，降低设计成本。

本实用新型技术方案通过采用开关电源模块10、分压电路20、加法器电路30和控制电路40组成输出电压可调电路，所述开关电源模块10的电源输出端、所述分压电路20的信号输入端及负载200的电源输入端连接，所述分压电路20的信号输出端与所述加法器电路30的第一信号输入端连接，所述控制电路40的信号输出端与所述加法器电路30的第二信号输入端连接，所述加法器电路30的信号输出端与所述开关电源模块10的信号端连接；分压电路20对开关电源模块10的输出电压进行分压检测，并输出电压采样信号至所述加法器电路30；在负载200变化时，控制电路40输出第一电压信号至加法器电路30，第一电压信号可调，开关电源模块10对应提高或者减小输出电压大小，从而适配多种不同电压等级的负载200，提高开关电源模块10的兼容性，减少设计成本。

如图2所示，图2为本实用新型输出电压可调电路一实施例的电路结构示意图，本实施例中，所述分压电路20包括第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电阻r1的第一端与所述开关电源模块10的电源输出端连接，所述第一电阻r1的第二端与所述第二电阻r2的第一端连接且连接节点为所述分压电路20的信号输出端，所述第二电阻r2的第二端接地。

所述加法器电路30包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一运算放大器ic4-a和第一工作电压vref输入端连接；

所述第三电阻r3的第一端为所述加法器电路30的第一信号输入端连接，所述第三电阻r3的第二端、所述第四电阻r4的第一端及所述第一运算放大器ic4-a的正相输入端连接，所述第四电阻r4的第二端与所述第五电阻r5的第一端连接且连接节点为所述加法器电路30的第二信号输入端，所述第五电阻r5的第二端和所述第六电阻r6的第一端均接地，所述第六电阻r6的第二端、所述第七电阻r7的第一端及所述第一运算放大器ic4-a的反相输入端互连，所述第七电阻r7的第二端、所述第一运算放大器ic4-a的输出端及所述第一工作电压vref输入端连接。

本实施例中，第一工作电压vref保持恒定，可由电源电路或者经稳压电路输出，根据电路结构可得到一下等式：

v1为分压电路20输出端电压，即第一电阻r1和第二电阻r2的节点电压；v0为开关电源模块10输出端电压，即第一电阻r1的第一端电压；v2为运算放大器的正相输入端电压；vref为运算放大器的输出端电压，即第一工作电压vref；vmcu为控制电路40输出电压；根据公式可知，第一工作电压vref保持不变，因此，电压v2同样需要保持不变，在控制电路40输出电压改变时，电压v1需要保持反比例变化，即开关电源模块10的输出电压与控制电路40的输出电压需要保持反比例变化，在开关电源模块10与较高额定工作电压的负载200连接时，控制电路40输出较小的电压信号，开关电源模块10的输出电压将对应变大，从而与对应的负载200匹配，同样，在开关电源模块10与较小额定工作电压的负载200连接时，控制电路40输出较大的电压信号，开关电源模块10的输出电压将对应减小，并与对应的负载200匹配，从而提高开关电源模块10的兼容性，降低设计成本。

在一实施例中，所述加法器电路30还包括第一稳压电路50，所述第一稳压电路50包括第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第一电容c1、三端稳压管ic2和第二工作电压vcc输入端；

所述第八电阻r8的第一端、所述三端稳压管ic2的输出端及所述第一运算放大器ic4-a的输出端互连，所述第八电阻r8的第二端与所述第一电容c1的第一端连接，所述第一电容c1的第二端、所述三端稳压管ic2的输入端及所述第九电阻r9的第一端互连，所述三端稳压管ic2的接地端接地，所述第九电阻r9的第二端与所述第十电阻r10的第一端连接，所述第十电阻r10的第二端与所述第二工作电压vcc输入端连接。

本实施例中，第一工作电压vref由第一稳压电路50提供，第一工作电压vref通常为2.5v，第二工作电压vcc经第九电阻r9和第十电阻r10分压后，经三端稳压管ic2恒定输出2.5v的直流电压。

如图4所示，在一实施例中，所述输出电压可调电路还包括电压跟随器60，所述电压跟随器60包括第二运算放大器ic4-b，所述第二运算放大器ic4-b的正相输入端与所述分压电路20的信号输出端连接，所述第二运算放大器ic4-b的反相输入端、所述第二运算放大器ic4-b的输出端及所述加法器电路30的第一信号输入端互连。

本实施例中，电压跟随器60做缓冲级及隔离级，提高信号的稳定性，电压跟随器60的正相输入端的电压和输出端的电压相同，电压跟随器60的电压放大倍数恒小于且接近1。

如图4所示，在一实施例中，所述输出电压可调电路还包括光耦隔离电路70，所述光耦隔离电路70包括光耦ic3，所述光耦ic3的阳极与所述第九电阻r9的第二端连接，所述光耦ic3的阴极与所述第九电阻r9的第一端连接，所述光耦ic3的集电极、所述光耦ic3的发射极分别与所述开关电源模块10的信号端对应连接。

本实施例中，光耦ic3用于隔离信号，提高输出至开关电源模块10的信号质量，避免干扰信号引起开关电源模块10的异常动作，在一实施例中，光耦隔离电路70还设置在开关电源模块10，可根据具体需求进行设置。

在一实施例中，所述控制电路40为mcu。

本实施例中，mcu可与负载200连接以获取负载200的额定工作电压，或者内部预存多种电压参数，并根据选择信号对应选择电压参数，并输出不同电压等级的电压信号，从而改变开关电源模块10的输出电压。

如图3，本实用新型还提出一种电源电路，该电源电路包括第二稳压电路300和如上所述的输出电压可调电路，所述第二稳压电路300的电源输入端与所述输出电压可调电路的电源输出端连接；

所述第二稳压电路300，用于将所述开关电源模块10的输出电压进行电压转换，并恒定输出至少一路电压信号。

本实施例中，开关电源模块10的输出电压根据控制电路40的电压信号对应可调，以输出至不同的直流电压至负载300，第二稳压电路300输出稳定的直流电压，以为不同的控制器提供工作电压。

在一实施例中，所述第二稳压电路300包括第二电容c2、第三电容c3和稳压芯片ic6，所述稳压芯片ic6的输入端与所述第二电容c2的第一端连接且连接节点为所述稳压电路的电源输入端，所述稳压芯片ic6的输出端与所述第三电容c3的第一端连接且连接节点为所述稳压电路的电源输出端，所述第二电容c2的第二端、所述第三电容c3的第二端及所述稳压芯片ic6的接地端均接地。

本实施例中，第二电容c2和第三电容c3用于滤波，稳压芯片ic6的输入端电压变化时，其输出端电压保持恒定。

本实用新型还提出一种空调器，该空调器包括包括如上所述的输出电压可调电路或者如上所述的电源电路，该电压可调电路或者电源电路的具体结构参照上述实施例，由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。