一种支持宽电压供电的电源电路及方法与流程

本发明涉及电源供电，尤其涉及一种支持宽电压供电的电源电路及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、目前用户给设备供电充电的适配器多种多样(比如：5v、9v或12v)。这些适配器造型相近，供电接口较为统一，但适配器的供电电压和额定电流各不相同；用户从外形上不易分辨，很容易出现用错适配器的情况。

3、通常情况下，负载所需要的供电电压也有多种，比如：同时需要3v、5v及12v的供电电压，这就需要适配器来提供。大部分设备对于适配器的供电电压都有一定要求，如果设备要求5v适配器供电，用户却用成了12v或者更大供电电压的适配器，容易烧坏使用设备的主控cpu或关键元器件，导致设备损坏。如果设备要求高电压(比如12v)适配器供电，用户用成了低电压适配器(比如5v)，则会导致设备会无法正常工作。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种支持宽电压供电的电源电路及方法，电路串接在适配器供电接口和负载电路之间，并且基于最小功耗方案进行设计，可以支持不同宽电压供电，有效提高设备的使用兼容性。

2、在一些实施方式中，采用如下技术方案：

3、一种支持宽电压供电的电源电路，包括：

4、供电电压检测电路，与适配器供电接口连接，用于采集适配器供电接口的供电电压；

5、电压转换电路，包括：

6、至少一路降压电路，与适配器供电接口连接，用于对适配器输入的供电电压进行降压处理，或者，对升压电路输出的电压进行降压处理；

7、至少一路升压电路，与适配器供电接口连接，用于对适配器输入的供电电压进行升压处理，或者，对降压电路输出的电压进行升压处理；

8、所述电压转换电路的一路输出直接与负载的主控芯片连接，用于为主控芯片供电；

9、所述电压转换电路的其他路输出与负载供电控制电路连接；所述负载供电控制电路为多路开关，每一路开关对应连接电压转换电路的一路输出；所述负载供电控制电路与负载的主控芯片连接，用于在接收到主控芯片的驱动信号后控制各开关的开闭，以最小功耗方案为负载供电。

10、作为进一步地方案，预先确定不同的适配器供电接口电压范围下，提供负载所需要的一个或多个电压时，对应的功耗最小的电压转换方案，作为为负载供电的最小功耗方案；

11、负载的主控芯片接收适配器供电接口的电压值，确定电压值所属的供电电压范围；基于供电范围确定负载供电的最小功耗方案，基于最小功耗方案控制负载供电控制电路中各开关的开闭，以选择电压转换电路相对应的输出为负载供电。

12、作为进一步地方案，电压转换电路的每一路输出对应一种电压转换方案；电压转换电路的输出包括：

13、适配器供电接口连接降压电路后输出、适配器供电接口连接升压压电路后输出、适配器供电接口连接至少两级降压电路后输出、适配器供电接口连接至少两级升压电路后输出、适配器供电接口依次连接降压电路和升压电路后输出、以及适配器供电接口依次连接升压电路和降压电路后输出。

14、作为进一步地方案，适配器供电接口直接与负载供电控制电路的一路开关连接，然后连接负载；适配器的供电电压直接为负载供电。

15、在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

16、一种支持宽电压供电的电源电路供电方法，包括：预先确定不同的适配器供电接口电压范围下，提供负载所需要的一个或多个电压时，对应的功耗最小的电压转换方案，作为为负载供电的最小功耗方案；

17、采集适配器供电接口的电压值，确定电压值所属的供电电压范围；基于供电范围确定为负载供电的最小功耗方案，基于最小功耗方案控制负载供电控制电路中各开关的开闭，以选择电压转换电路相对应的输出为负载供电。

18、作为进一步地方案，还包括：基于负载主控芯片的供电电压，将适配器供电接口的电压值进行升压或降压的电压转换后，直接为主控芯片供电。

19、作为进一步地方案，还包括：当负载所需的供电电压与适配器的供电电压相同时，适配器的供电电压直接为负载供电。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、(1)本发明通过为负载设计电源电路，可以支持宽电压供电，能够与不同供电电压的适配器进行匹配，有效提高了负载设备对不同适配器的使用兼容性，增大低电压适配器的带载能力，保障后端负载电路正常工作，不受影响。

22、(2)本发明基于负载所需要的供电电压，设计不同适配器电压范围下的最小功耗方案，通过检测适配器的输出电压，匹配相对应的最小功耗方案，从而控制电压转换电路的各路输出的通断，实现以最小功耗方案为负载供电。

23、(3)本发明负载主控芯片在确定最小功耗方案之后，再控制负载供电控制电路中各路开关的开闭，可以有效避免上电瞬间大电流情况，稳定工作电压，保持设备工作稳定。

24、本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。

技术特征：

1.一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，预先确定不同的适配器供电接口电压范围下，提供负载所需要的一个或多个电压时，对应的功耗最小的电压转换方案，作为为负载供电的最小功耗方案；

3.如权利要求1或2所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，电压转换电路的每一路输出对应一种电压转换方案；电压转换电路的输出包括：

4.如权利要求1所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，适配器供电接口直接与负载供电控制电路的一路开关连接，然后连接负载；适配器的供电电压直接为负载供电。

5.如权利要求1所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，所述供电电压检测电路为模数转换电路adc。

6.如权利要求1所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，所述升压电路为boost电路。

7.如权利要求1所述的一种支持宽电压供电的电源电路，其特征在于，所述降压电路为buck电路。

8.一种支持宽电压供电的电源电路供电方法，其特征在于，包括：预先确定不同的适配器供电接口电压范围下，提供负载所需要的一个或多个电压时，对应的功耗最小的电压转换方案，作为为负载供电的最小功耗方案；

9.如权利要求8所述的一种支持宽电压供电的电源电路供电方法，其特征在于，还包括：基于负载主控芯片的供电电压，将适配器供电接口的电压值进行升压或降压的电压转换后，直接为主控芯片供电。

10.如权利要求8所述的一种支持宽电压供电的电源电路供电方法，其特征在于，还包括：当负载所需的供电电压与适配器的供电电压相同时，适配器的供电电压直接为负载供电。

技术总结
本发明公开了一种支持宽电压供电的电源电路及方法，电路包括：供电电压检测电路，与适配器供电接口连接，用于采集适配器供电接口的供电电压；电压转换电路，包括：至少一路降压电路和至少一路升压电路，电压转换电路的一路输出直接与负载的主控芯片连接，其他路输出与负载供电控制电路连接；负载供电控制电路为多路开关，每一路开关对应连接电压转换电路的一路输出；负载供电控制电路与负载的主控芯片连接，用于在接收到主控芯片的驱动信号后控制各开关的开闭，以最小功耗方案为负载供电。本发明可以支持宽电压供电，能够与不同供电电压的适配器进行匹配，有效提高了负载设备对不同适配器的使用兼容性。

技术研发人员：齐玉佩,马新,刘晓燕,王志慧
受保护的技术使用者：神思电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12