电源电路的制作方法

文档序号:32811127发布日期:2023-01-04 02:10阅读:87来源:国知局
电源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源供电控制技术领域,特别是涉及一种电源电路。


背景技术:

2.用电设备在工作时,由电源电路对它进行供电控制。在工业或民用供电恶劣环境下,电源电路提供的电压过低时,用电设备可能无法正常工作,电源电路也可能因此损坏。因此,通常会在电源电路中加入欠压保护电路。
3.目前大多数的欠压保护电路,当发生欠压情况时,电源立即进入关断保护,但申请人在实施过程中发现,当电源电路应用于led植物照明等场景时,采用传统技术中的欠压保护电路,会造成led频繁关断,影响植物补光可靠性。即传统技术中的欠压保护方式,虽实现了对电源电路的保护,但同时会对用电设备的工作可靠性造成一定的影响。


技术实现要素:

4.基于此,有必要提供一种可实现欠压降额并关断保护的电源电路。本技术实施例提供了一种电源电路,包括:
5.输入电压检测电路,第一输入端用于连接外部电源,第二输入端用于接入第一基准电压,输入电压检测电路用于在外部电源的电压低于第一基准电压表征的欠压阈值时输出第一电信号;第一电信号与外部电源的电压呈反相关关系;
6.参考电压生成电路,输入端连接输入电压检测电路的输出端,第一输出端用于输出第一参考电信号,第二输出端用于输出第二参考电信号;其中,第一参考电信号和第二参考电信号均与第一电信号呈反相关关系;
7.欠压保护电路,第一输入端连接参考电压生成电路的第一输出端,第二输入端连接参考电压生成电路的第二输出端,第三输入端用于接入用电设备的工作电压,第四输入端用于接入第二基准电压,欠压保护电路的第一输出端用于输出第一控制电信号,第二输出端用于输出第二控制电信号;其中,第一控制电信号和第一参考电信号呈正相关关系,第二控制电信号和第二参考电信号呈负相关关系;
8.可调输出电压生成电路,第一输入端连接欠压保护电路的第一输出端,第二输入端连接外部电源,输出端用于连接用电设备,可调输出电压生成电路用于提供与第一控制电信号呈正相关关系的用电设备的工作电压;
9.供电电路,第一输入端连接欠压保护电路的第二输出端,第二输入端连接外部电源,输出端分别连接输入电压检测电路的供电端、欠压保护电路的供电端和可调输出电压生成电路的供电端,且供电电路在第二控制电信号高于预设电信号时停止供电。
10.在其中一个实施例中,输入电压检测电路包括:
11.第一基准电压产生电路,输入端连接供电电路的输出端,用于生成第一基准电压;
12.降压电路,输入端用于连接外部电源;
13.第一运算放大器,第一输入端连接降压电路的输出端,第二输入端用于接入第一
基准电压,第一运算放大器用于输出第一电信号。
14.在其中一个实施例中,参考电压生成电路包括:
15.第一光电耦合器,输入端连接输入电压检测电路的输出端;
16.第一二极管,阴极连接第一光电耦合器的输出端;
17.参考信号可调电路,输入端连接第一二极管的阳极,第一输出端连接欠压保护电路的第一输入端,第二输出端连接欠压保护电路的第二输入端。
18.在其中一个实施例中,欠压保护电路包括:
19.第二运算放大器,第一输入端连接参考电压生成电路的第一输出端,第二输入端用于接入用电设备的工作电压;
20.第二光电耦合器,输入端连接第二运算放大器的输出端,输出端连接可调输出电压生成电路的第一输入端,用于输出第一控制电信号;
21.第二基准电压产生电路,用于输出第二基准电压;
22.第三运算放大器,第一输入端连接第二基准电压产生电路的输出端,第二输入端连接参考电压生成电路的第二输出端;
23.第三光电耦合器,输入端连接第三运算放大器的输出端,输出端连接供电电路的第一输入端,用于输出第二控制电信号。
24.在其中一个实施例中,可调输出电压生成电路包括:
25.驱动控制电路,第一输入端用于连接欠压保护电路的第一输出端,第二输入端连接外部电源;
26.第一变压器,初级侧连接驱动控制电路的输出端;
27.第二整流电路,输入端用于连接第一变压器的次级侧,输出端连接用电设备,用于为用电设备提供工作电压。
28.在其中一个实施例中,供电电路包括第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块:
29.第一供电模块的第一输入端用于连接外部电源,第二输入端连接第二供电模块的输入输出端,第一输出端分别连接输入电压检测电路的第一输入端和第二供电模块的输入端,第二输出端连接可调输出电压生成电路的第二输入端;
30.第二供电模块的输入输出端连接第三供电模块的输入输出端,输出端分别连接欠压保护电路的供电端和可调输出电压生成电路的供电端;
31.第三供电模块的输入端连接欠压保护电路的第二输出端,输出端分别连接输入电压检测电路的供电端和可调输出电压生成电路的供电端,第三供电模块的输入输出端在第二控制电信号高于预设电信号时输出第二电信号,第二电信号用于驱动第二供电模块停止工作。在其中一个实施例中,第一供电模块包括:软启动控制电路以及依次串接的防雷保护电路、输入浪涌保护电路、低通滤波电路和第一整流电路;
32.防雷保护电路的输入端连接外部电源;
33.软启动控制电路的输入端连接第二供电模块的第一输出端,输出端连接输入浪涌保护电路的控制端;
34.第一整流电路的第一输出端连接输入电压检测电路的第一输入端和第二供电模块的输入端,第二输出端连接可调输出电压生成电路的第二输入端。
35.在其中一个实施例中,第二供电模块包括第二变压器和开关电源电路;
36.第二变压器的初级侧连接第一供电模块的第一输出端,第一次级侧连接开关电源电路的第一输入端,第二次级侧连接欠压保护电路的供电端和可调输出电压生成电路的供电端;
37.开关电源电路的第二输入端连接第一供电模块的第一输出端,开关电源电路的输入输出端连接第三供电模块的输入输出端。
38.在其中一个实施例中,第三供电模块包括:
39.第一开关管,第一极分别连接第二供电模块的第一输出端和欠压保护电路的第二输出端,第二极连接第二开关管的第一极,第三极接地;
40.第二开关管,第二极连接第二供电模块的第一输出端;
41.第二二极管,阳极连接第二开关管的第三极,阴极分别连接输入电压检测电路的供电端和可调输出电压生成电路的供电端。
42.在其中一个实施例中,电源电路还包括:
43.过压保护电路,输入端用于接入用电设备的工作电压,输出端连接供电电路的第一输入端,过压保护电路用于在工作电压高于过压阈值时输出第二控制电信号。
44.本技术的电源电路包括输入电压检测电路、参考电压生成电路、欠压保护电路、可调输出电压生成电路和供电电路。输入电压检测电路对外部电源的输入电压进行检测,并基于电压检测结果,在参考电压生成电路的两个输出端分别输出第一、第二参考电信号,这两个参考电信号的大小与电压检测结果关联,当发生欠压但仍能维持用电设备工作时,欠压保护电路根据第一参考电信号输出第一控制电信号来控制可调输出电压生成电路进行降额输出,以维持用电设备继续工作,当欠压程度较高,不足以维持用电设备工作时,欠压保护电路根据第二参考电信号所生成的第二控制电信号控制传输至供电电路,关断供电电路的供电,避免造成用电设备的损坏,实现电源电路在供电恶劣环境下的欠压降额与关断保护功能,实现了对电源电路的保护的同时,保证了用电设备在一定的欠压状态下能够可靠地工作。
45.当电源电路为植物补光led供电时,可支持其在一定的欠压状态下维持工作,大大提高植物补光led的运行可靠性,进一步提升植物的产量、生长速度与质量。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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技术的一些实施例,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获得其他的附图。
47.图1为一实施例的电源电路的结构示意图。
48.图2为一实施例的输入电压检测电路的示意图。
49.图3为一实施例的参考电压生成电路和欠压保护电路的示意图。
50.图4为一实施例的欠压保护电路的示意图。
51.图5为一实施例的可调输出电压生成电路的示意图。
52.图6为一实施例的供电电路的示意图。
53.图7为一实施例的第一供电模块的示意图。
54.图8为一实施例的第二供电模块的示意图。
55.图9为一实施例的第三供电模块的示意图。
56.图10为一实施例的过压保护电路的示意图。
具体实施方式
57.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
58.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
59.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本技术的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
60.可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
61.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
62.本实施例中的,电源电路的电路结构如图1所示。电源电路包括输入电压检测电路30、参考电压生成电路40、欠压保护电路50、可调输出电压生成电路60和供电电路20。其中,供电电路20分为第一供电模块22、第二供电模块24和第三供电模块26。
63.其中,输入电压检测电路30输入端用于连接外部电源10和第一基准电压rv1,用于输出第一电信号s1;参考电压生成电路40的输入端用于接入第一电信号s1,用于输出第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1;欠压保护电路50的输入端分别用于接入第一参考电信号vref、第二参考电信号vref1、用电设备70的工作电压cs2和第二基准电压rv2,用于输出第一控制电信号cs和第二控制电信号cs1;可调输出电压生成电路60的输入端用于接入第一控制电信号cs和外部电源10,用于输出指定电流给用电设备70;供电电路20的第一输入端和第二输入端分别对应接入第二控制电信号cs1和外部电源10,其中第一供电模块22、第二供电模块24和第三供电模块26分别对上述各个电路进行供电,用于对电源电路进行开关控制。
64.其中,输入电压检测电路30是指能够对外部电源10的电压大小进行检测,并输出一个能够表征外部电源10的电压欠压水平的第一电信号s1。例如,输入电压检测电路30可采用电压比较器来实现等。第一电信号s1的大小与外部电源10的电压大小呈映射关系,所以可基于第一电信号s1了解外部电源10欠压的程度。
65.具体的,本技术实施例提供的电源电路,基于上述介绍的电路结构,首先由输入电压检测电路30将外部电源10电压大小与第一基准电压rv1进行比较,若低于第一基准电压rv1表征的欠压阈值,则输出第一电信号s1到参考电压生成电路40;参考电压生成电路40受第一电信号s1的影响,输出与第一电信号s1大小呈反相关关系的第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1,以分别作用于欠压降额输出和欠压关断保护。具体的,欠压保护电路50,一方面将第一参考电信号vref和用电设备70的工作电压cs2进行比较,两者的比较结果随着第一电信号s1的大小变化而变化(第一电信号s1的变化反映的是外部电源10欠额的变化情况),从而输出能够反映这种变化的第一控制电信号cs到可调输出电压生成电路60,此时,认为该外部电源10虽然处于欠压状态,但仍可以保证用电设备70的工作,基于该第一控制电信号cs指导可调输出电压生成电路60调整输出电流,使输出电流呈线性下降,实现欠压情况下的降额输出,保证用电设备70的持续工作,尤其是对于用于植物照明的led等用电设备70,可以通过保证其在欠压情况下的稳定工作来满足植物的补光需求。
66.另一方面,欠压保护电路50将第二参考电信号vref1和第二基准电压rv2进行比较,第二参考电信号vref1类似于第一参考电信号vref,也随着外部电源10的电压降低而变化。欠压保护电路50输出第二控制电信号cs1到供电电路20,当外部电源10电压大小低于第二基准电压rv2表征的欠压阈值(预设电信号即指代外部电源10工作电压为欠压阈值时第二控制电信号cs1的大小)时,则供电电路20在第二控制电信号cs1高于预设电信号时停止供电,从而实现在外部电源10提供的电压已经不足以支撑用电设备70工作时的欠压关断保护,避免对电源电路造成损坏,提高电源电路的使用寿命。
67.在其中一个实施例中,如图2所示,输入电压检测电路30可以包括第一基准电压产生电路32、降压电路34和第一运算放大器。
68.其中,第一基准电压产生电路32的输入端连接供电电路20的输出端,用于生成第一基准电压rv1;降压电路34,输入端用于连接外部电源10;第一运算放大器的第一输入端连接降压电路34的输出端,第二输入端用于接入第一基准电压rv1,用于输出第一电信号s1。
69.具体而言,第一基准电压产生电路32接收来自供电电路20的供电电压时,通过第一基准电压产生电路32的分压电阻等方式将输入的供电电压转换为第一基准电压rv1并输入到第一运算放大器的第二输入端;降压电路34接收来自外部电源10的输入电压时,通过降压电路34的分压电阻等方式将供电电路20提供的输入电压降低至适配于第一运算放大器输入的电压信号,并通过第一输入端加载至第一运算放大器;当降压后的电压信号低于第一基准电压rv1时,即外部电源10欠压时,第一运算放大器输出端输出第一电信号s1,参考上述实施例中的描述,基于该第一电信号s1的传输,实现对参考电压生成电路40的输出的控制。
70.此外,第一基准电压产生电路32除了包括分压电阻之外,还可以包括稳压管,以实现稳压的功能,降压电路34除了分压电阻之外,还可以包括稳压管、滤波电容等器件,以实现防止过压损坏、滤除干扰信号等功能。
71.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的电源电路的实现,在此,以附图2所示的输入电压检测电路30为例进行说明,但不对本技术实际保护范围造成限定。第一基准电压产生电路32接收供电电路20供电vcc后,经过分压电阻r138、r140和r141得到5v基准电
压并作为第一基准电压rv1输入至输入电压检测电路30的第二输入端,例如,如图2所示的输入电压检测电路30中ic11的in+引脚,稳压管ic10起稳压作用。供电电路20将外部电源10的电压转换为v-buck,降压电路34接收到v-buck时,v-buck经过r145、r146、r147、r150分压,之后经过z6稳压管和c70进行干扰滤波后输入ic11的in-引脚。若v-buck低于108vdc,则说明外部电源10欠压,此时in-引脚的电压也会低于5vdc,ic11的out引脚输出第一电信号s1为高电平,且外部电源10欠压程度越高,ic11的out引脚输出的高电平幅值越大,从而使参考电压生成电路40基于第一电信号s1,生成第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1。此处举例的108vdc是指如图2所示的具体电路结构下的一个阈值,本领域技术人员应当了解,当电路结构发生变化时此阈值也适应性发生变化。另外,对于不同的用电设备70,保证其正常工作的最小电压需求不同,基于该差异,对于不同的用电设备70,第一基准电压rv1的大小也会适应性调整。
72.在其中一个实施例中,如图3所示,参考电压生成电路40可以包括第一光电耦合器、第一二极管和参考信号可调电路42。
73.其中,第一光电耦合器的输入端连接输入电压检测电路30的输出端,第一二极管的阴极连接第一光电耦合器的输出端,参考信号可调电路42的输入端连接第一二极管的阳极,第一输出端连接欠压保护电路50的第一输入端,第二输出端连接欠压保护电路50的第二输入端。
74.具体而言,第一光电耦合器的输入端接收到来自输入电压检测电路30的第一电信号s1时,第一光电耦合器中的发光二极管工作,内部的光敏器件(例如,光敏三极管)饱和导通,光敏器件的导通程度与第一电信号s1的大小呈正相关关系。第一二极管的阴极电位随着光敏器件的导通而被拉低,致使第一二极管导通。光敏器件导通程度越大,则二极管阴极电位越低,第一二极管的导通程度越大。第一二极管的导通程度会改变与第一二极管阳极相连的参考信号可调电路42的输出,第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1的大小均与第一二极管的导通程度呈反相关关系,即欠压程度越大时,参考电压生成电路40输入端的第一电信号s1越大,输出端的第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1越小。参考上述实施例中的描述,基于该第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1的传输,分别实现欠压降额输出和欠压关断保护的功能。
75.在其中一个实施例中,如图4所示,欠压保护电路50可以包括第二运算放大器52、第二光电耦合器、第二基准电压产生电路56、第三运算放大器54和第三光电耦合器。其中,第二运算放大器52的第一输入端连接参考电压生成电路40的第一输出端,第二输入端用于接入用电设备70的工作电压cs2;第二光电耦合器的输入端连接第二运算放大器52的输出端,输出端连接可调输出电压生成电路60的第一输入端,第二光电耦合器用于输出第一控制电信号cs;第二基准电压产生电路56用于输出第二基准电压rv2;第三运算放大器54的第一输入端连接第二基准电压产生电路56的输出端,第二输入端连接参考电压生成电路40的第二输出端;第三光电耦合器的输入端连接第三运算放大器54的输出端,输出端连接供电电路20的第一输入端,用于输出第二控制电信号cs1。
76.具体而言,第二运算放大器52将第一输入端接入的第一参考电信号vref与第二输入端接入的用电设备70的工作电压cs2进行比较,比较结果输出到第二光电耦合器的输入端,并被第二光电耦合器转换为第一控制电信号cs输出到可调输出电压生成电路60,第一
控制电信号cs与第一参考电信号vref呈正相关关系。第三运算放大器54将第一输入端接入的第二基准电压rv2与第二输入端接入的第二参考电信号vref1进行比较,比较结果输出到第三光电耦合器的输入端,并被第三光电耦合器转换为第二控制电信号cs1输出到可调输出电压生成电路60,第二控制电信号cs1与第二参考电信号vref1呈反相关关系。当欠压程度越大时,参考电压生成电路40输出端的第一参考电信号vref和第二参考电信号vref1越小,欠压保护电路50输出的第一控制电信号cs越小,第二控制电信号cs1越大。参考上述实施例描述中欠压保护电路50的工作过程可知,随着欠压程度增大,可调输出电压生成电路60的输出电流线性下降(也可以非线性),当欠压程度已经达到无法支持用电设备70继续工作的程度时,增大后的第二控制电信号cs1高于预设电信号时,供电电路20停止供电,实现欠压关断保护。
77.此外,欠压保护电路50除了包括运算放大器和光电耦合器之外,还可以包括如图3所示的二极管,例如,如图3所示的d25、d26等二极管,实现单向导通,提高抗干扰能力。还可以包括运算放大器各引脚所接的电阻、电容器件,实现滤波、分压等功能,以保证运算放大器各引脚的信号大小与其选型适配,且避免各引脚信号之间的干扰。
78.在其中一个实施例中,如图4和图5所示,可调输出电压生成电路60包括驱动控制电路62,第一变压器和第二整流电路68。驱动控制电路62,第一变压器和第二整流电路68的具体电路实现,可通过如图4和图5所示的元器件和芯片选型以及图示的连接关系下实现,在此不做赘述。本领域技术人员应当了解,附图中给出的电路具体实现方式均可以作为对本技术方案实现的说明,但不对本技术实际保护范围造成限定。例如,第二整流电路68除了采用如图5所示的整流电路结构外,还可以采用其他整流桥结构来实现。
79.其中,驱动控制电路62的第一输入端连接欠压保护电路50的第一输出端,第二输入端连接外部电源10,第一变压器的初级侧64连接驱动控制电路62的输出端,第二整流电路68的输入端连接第一变压器的次级侧66,输出端连接用电设备70,用于为用电设备70提供工作电压。
80.具体而言,驱动控制电路62的第一输入端接入第一控制电信号cs,第二输入端接入外部电源10的输入电压,根据第一控制电信号cs的大小,通过pfc驱动控制电路62等方式输出特定大小的电压到第一变压器的初级侧64,经过变压转换后由第一变压器的次级侧66输出电压到第二整流电路68中,第二整流电路68将输入的交流电压转换为直流电压并作为用电设备70的工作电压输出给用电设备70。其中,用电设备70的工作电压与第一控制电信号cs呈正相关关系。驱动控制电路62与欠压保护电路50形成一个闭环反馈回路。参考上述实施例中的描述,欠压程度越大,第一控制电信号cs越小,此时用电设备70的工作电压也越小。当外部电源10处于正常供电时,驱动控制电路62起到输出恒流作用,而在外部电源10供电处于欠压情况下时,驱动控制电路62基于第一控制电信号cs的下降,会使其输出电流呈线性下降,实现降额输出,以此保证用电设备70的持续工作。
81.在其中一个实施例中,如图6所示,供电电路20包括第一供电模块22,第二供电模块24和第三供电模块26。
82.其中,第一供电模块22的第一输入端用于连接外部电源10,第二输入端连接第二供电模块24的输入输出端,第一输出端分别连接输入电压检测电路30的第一输入端和第二供电模块24的输入端,第二输出端连接可调输出电压生成电路60的第二输入端;第二供电
模块24的输入输出端连接第三供电模块26的输入输出端,输出端分别连接欠压保护电路50的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端;第三供电模块26的输入端连接欠压保护电路50的第二输出端,输出端分别连接输入电压检测电路30的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端,第三供电模块26的输入输出端在第二控制电信号cs1高于预设电信号时输出第二电信号s2,第二电信号s2用于驱动第二供电模块24停止工作。
83.具体而言,第一供电模块22的第一输入端接收到外部电源10的输入交流电压后,通过整流电路、低通滤波器等方式将带有噪声干扰的交流电压转换为干净的直流电压后,由第一输出端输出到输入电压检测电路30的第一输入端和第二供电模块24的输入端以对其进行供电,并由第二输出端输出到可调输出电压生成电路60的第二输入端以对其进行供电,第二输入端接收到来自第二供电模块24的供电电压时,第一供电模块22会对其内部电路的工作方式进行调整。
84.第二供电模块24的输入端接收来自第一供电模块22的供电电压,通过变压器、分压电阻等方式将第一供电模块22的供电电压转换为适配于对各个电路中使用的特定芯片进行供电的供电电压后,由输入输出端输出到第一供电模块22的第二输入端和第三供电模块26的输入输出端,并由输出端输出到欠压保护电路50的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端。
85.第三供电模块26的输入输出端接收来自第二供电模块24的供电电压,通过开关管、二极管等方式将第二供电模块24的供电电压转换为适配于对各个电路中使用的特定芯片进行供电的供电电压后,由输出端输出到输入电压检测电路30的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端输入端用于接入第二控制电信号cs1,当第二控制电信号cs1高于预设电信号时,第三供电模块26的输入输出端输出第二电信号s2到第二供电模块24的输入输出端,驱动第二供电模块24停止工作。参考上述实施例中的描述,当外部电源10电压大小低于第二基准电压rv2表征的欠压阈值,即欠压保护电路50输出的第二控制电信号cs1高于预设电信号时,第三供电模块26的输入输出端输出第二电信号s2驱动第二供电模块24停止工作,从而切断供电模块对各个电路中使用的特定芯片的供电,实现对电源电路的关断保护。
86.在其中一个实施例中,如图7所示,第一供电模块22包括软启动控制电路225以及依次串接的防雷保护电路222、输入浪涌保护电路224、低通滤波电路226和第一整流电路228。软启动控制电路225以及依次串接的防雷保护电路222、输入浪涌保护电路224、低通滤波电路226和第一整流电路228的具体电路实现,可通过如图7所示的元器件和芯片选型以及图示的连接关系下实现,在此不做赘述。本领域技术人员应当了解,附图中给出的电路具体实现方式均可以作为对本技术方案实现的说明,但不对本技术实际保护范围造成限定。例如,低通滤波电路226除了采用如图所示的无源滤波电路外,还可以采用其他有源滤波电路来实现。
87.其中,防雷保护电路222的输入端连接外部电源10,软启动控制电路225的输入端连接第二供电模块24的输入输出端,输出端连接输入浪涌保护电路224的控制端,第一整流电路228的第一输出端连接输入电压检测电路30的第一输入端和第二供电模块24的输入端,第二输出端连接可调输出电压生成电路60的第二输入端。
88.具体而言,防雷保护电路222用于进行雷击保护,输入浪涌保护电路224通过分压电阻、继电器等方式,可以防止较大的浪涌电流进入电路,避免电路元器件受到损坏,软启
动控制电路225接收到来自第二供电模块24输入输出端的供电电压后,通过将继电器吸合导通等方式控制输入浪涌保护电路224的工作方式。低通滤波电路226通过安规电容等方式滤除输入交流电压中共模噪声和差模噪声等干扰,并将干净的交流电压输出到第一整流电路228中,通过整流桥等方式将交流电压转换为直流电压,由第一输出端输出到输入电压检测电路30的第一输入端和第二供电模块24的输入端,并由第二输出端输出到可调输出电压生成电路60的第二输入端。
89.在其中一个实施例中,如图8所示,第二供电模块24包括第二变压器242和开关电源电路244。
90.其中,第二变压器242的初级侧连接第一供电模块22的第一输出端,第一次级侧连接开关电源电路244的第一输入端,第二次级侧连接欠压保护电路50的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端;开关电源电路244的第二输入端连接第一供电模块22的第一输出端,开关电源电路244的输入输出端连接第三供电模块26的输入输出端。
91.具体而言,第二变压器242的初级侧接入来自第一供电模块22的供电电压,经过变压转换生成适配于对开关电源电路244进行供电的供电电压,由第一次级侧输出到开关电源电路244的第一输入端,对开关电源电路244进行供电使能,以及经过变压转换生成适配于欠压保护电路50和可调输出电压生成电路60的供电电压,并由第二次级侧输出到欠压保护电路50的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端。开关电源电路244接收来自第一次级侧的供电电压以及来自第一供电模块22的供电电压,输入输出端用于输出供电电压到第三供电模块26的输入输出端,并接收来自第三供电模块26的第二电信号s2。当接收到第二电信号s2时,开关电源电路244停止工作,欠压保护电路50和可调输出电压生成电路60停止工作,实现欠压关断保护。
92.在其中一个实施例中,如图9所示,第三供电模块26包括第一开关管262,第二开关管264和第二二极管266。
93.其中,第一开关管262的第一极分别连接第二供电模块24的输入输出端和欠压保护电路50的第二输出端,第二极连接第二开关管264的第一极,第三极接地;第二开关管264的第二极连接第二供电模块24的第一输出端;第二二极管266的阳极连接第二开关管264的第三极,阴极分别连接输入电压检测电路30的供电端和可调输出电压生成电路60的供电端。
94.具体而言,第一开关管262的第一极用于接入来自第二供电模块24的供电电压和第二控制电信号cs1,当外部电源10处于正常供电时,即第二控制电信号cs1低于预设电信号,第一开关管262截止,来自第二供电模块24的供电电压使第二开关管264和第二二极管266导通,从而使第二二极管266的阴极输出适配于输入电压检测电路30和可调输出电压生成电路60的供电电压。而当外部电源10电压低于第二基准电压rv2表征的欠压阈值时,即第二控制电信号cs1高于预设电信号时,第一开关管262导通,使第二开关管264和第二二极管266截止,从而切断对输入电压检测电路30和可调输出电压生成电路60的供电,并由第一开关管262的第一极输出第二电信号s2到第二供电模块24的第二输入端,使第二供电模块24停止供电,欠压保护电路50失电停止工作。参考上述实施例中的描述,基于第二控制电信号cs1的大小以及第二电信号s2的传输,实现对第二供电模块24的控制,从而实现对电源电路的欠压关断保护。
95.为更好的帮助本领域技术人员理解上述供电电路的总体实现过程,在此以附图6-9所示的供电电路的结构图以及第一供电模块22、第二供电模块24和第三供电模块26的电路图进行其工作过程的说明。
96.第一供电模块22接收外部电源10的输入交流电压,首先进入由压敏电阻vr2、vr3、vr1和防雷管ga组成的防雷保护电路222,以防止雷击保护。之后进入由ntc2、ntc3、k1等器件组成的输入浪涌保护电路224,软启动控制电路225对继电器k1的开闭进行控制,以此防止较大的浪涌电流进入电路,并提升产品工作效率。接着,输入交流电压进入由多个安规电容组成的低通滤波电路226,其中,cy5、cy6、cy7、cy8安规电容对共模噪声起旁路的作用,cx1、cx2、l9、l8、l7对差模噪声起抑制作用。最后,滤波后得到的干净的交流电压经第一整流电路228整流转换为干净的直流电压,由第一输出端输出v-buck到输入电压检测电路30和第二供电模块24,并由第二输出端输出vin到可调输出电压生成电路60。
97.第二供电模块24接收到v-buck后,通过变压器242从t1a到t1b转换为适配于对开关电源电路244进行供电的供电电压到ic2的vdd端,并从t1a到t1c转换为适配于对欠压保护电路50和可调输出电压生成电路60中使用的特定芯片进行供电的供电电压vcc2,还从开关电源电路244的输入输出端输出vcc1到第一供电模块22和第三供电模块26。
98.第三供电模块26接收到vcc1后,使得开关管264和二极管266导通,并输出适配于对输入电压检测电路30和可调输出电压生成电路60中使用的特定芯片进行供电的供电电压vcc。当外部电源电压低于第二基准电压表征的欠压阈值,即光电耦合器u2b输出的第二控制电信号cs1高于预设电信号时,开关管262会导通,并将vcc1拉到地,从而使开关管264和二极管266截止,第三供电模块停止供电电压vcc的输出。与此同时,开关电源电路244的输入输出端的vcc1也被拉到地,开关电源电路244中ic2的芯片使能端vdd失电,因此使第二供电模块也停止供电,从而切断电源电路中所有使用到的特定芯片的供电,实现对电源电路的欠压关断保护。
99.此处举例的vcc、vcc1和vcc2是指如图2-5、7-10所示的具体电路结构下适配于所使用的芯片的供电电压,本领域技术人员应当了解,当电路结构发生变化时,芯片所需要的供电电压不同,供电电路也将适应性发生变化。
100.在其中一个实施例中,如图10所示,电源电路还包括过压保护电路80。
101.其中,过压保护电路80的输入端用于接入用电设备70的工作电压,输出端连接供电电路20的第一输入端,过压保护电路80用于在工作电压高于过压阈值时输出第二控制电信号cs1。
102.具体而言,过压保护电路80的输入端用于接入用电设备70的工作电压,在用电设备70的工作电压高于过压阈值时,通过击穿稳压管等方式,使第三光电耦合器导通并输出第二控制电信号cs1到第三供电模块26的第一输入端。参考上述实施例中第二控制电信号cs1下第三供电模块26停止供电的实现过程描述,可理解,基于该过压保护电路80的设置,可实现电源电路的过压关断保护,进一步提高电源电路的使用可靠性和使用寿命。
103.在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
104.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
105.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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