一种电源状态指示电路及开关电源的制作方法

本技术涉及开关电源领域，尤其涉及一种电源状态指示电路及开关电源。

背景技术：

1、在开关电源领域，由至少一台主用电源设备和至少一台备用电源设备组成的并联供电系统称为并联冗余系统。在一些工控、通讯等对供电稳定性要求高的场合，为提升供电可靠性，往往需要多台电源并联或冗余使用；在一些电池充放电场合，往往也需要对电源的工作状态进行准确指示。

2、举个例子来说，某系统由两台电源(a、b)进行冗余供电，a、b两台电源的输出端并联接在一起共同对负载进行供电，正常工况下，仅a电源工作，b电源待机，由于a、b电源的输出端是并联接在一起的，a电源给b电源施加了一个反灌电压，这将导致b电源误指示：即b电源并未工作，但却指示了正常工作的状态。具体如图1所示，电源不工作且存在反灌能量源时，b电源的主功率输出电路无功率输出，由于led与输出端直接相连，反灌的能量使功率输出电路输出端的vo建立，led点亮，指示电源工作，指示状况与实际状况相反，指示异常。这种指示通常包含led亮灭、继电器闭合及断开、电平信号输出等。

3、目前，大部分电源方案采用防反灌电路进行规避此问题，如图2所示，其缺点也很明显：

4、1、为解决误指示而增加防反灌电路带来成本较大幅度的增加，其中防反灌电路中为功率二极管，其成本较高；2、防反灌电路串接在主功率输出中，形成较大的额外功率损耗，对能效的提升形成了阻碍。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种电源状态指示电路及开关电源，不仅成本低廉，而且不会额外增加损耗，有效地解决了功率损耗较大的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、第一方面，本实用新型实施例提供了一种电源状态指示电路，包括供电端、采样单元、比较单元、控制单元和指示单元，所述采样单元的输入端连接至主功率输出电路的输出端，所述采样单元的输出端分别与所述比较单元的输入端和所述控制单元的第三端口连接，所述比较单元与所述控制单元的第四端口连接，所述控制单元的第二端口与所述指示单元的输入端连接，所述控制单元的第一端口与所述供电端连接，所述供电端与所述主功率输出电路的电源端连接到同一电源。

4、进一步地，所述采样单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述主功率输出电路的输出端，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述控制单元的第三端口和所述比较单元的输入端相连接，所述第二电阻的第二端与地连接。

5、进一步地，所述比较单元包括可控精密稳压源，所述可控精密稳压源的控制端分别与所述采样单元的输出端和所述控制单元的第二端连接，所述可控精密稳压源的阴极与所述控制单元的第四端口连接，所述可控精密稳压源的阳极与地连接。

6、进一步地，所述控制单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一晶体管，所述第三电阻的第一端分别与所述供电端和所述第一晶体管的发射极连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述比较单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第一晶体管的基极，所述第一晶体管的集电极与所述指示电路的输入端连接，所述第一晶体管的集电极通过所述第五电阻与所述比较单元的输入端连接。

7、第二方面，本实用新型实施例提供了一种电源状态指示电路，包括供电端、采样单元、比较单元、控制单元和指示单元，所述供电端连接至主功率输出电路的输出端，所述采样单元的输出端分别与所述比较单元的输入端和所述控制单元的第三端口连接，所述比较单元与所述控制单元的第四端口连接，所述控制单元的第二端口与所述指示单元的输入端连接，所述控制单元的第一端口与所述供电端连接，所述采样单元的输入端与所述主功率输出电路的电源端连接到同一电源。

8、进一步地，所述采样单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述电源，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述控制单元的第三端口和所述比较单元的输入端相连接，所述第二电阻的第二端与地连接。

9、进一步地，所述比较单元包括可控精密稳压源，所述可控精密稳压源的控制端分别与所述采样单元的输出端和所述控制单元的第二端连接，所述可控精密稳压源的阴极与所述控制单元的第四端口连接，所述可控精密稳压源的阳极与地连接。

10、进一步地，所述控制单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一晶体管，所述第三电阻的第一端分别与所述供电端和所述第一晶体管的发射极连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述比较单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第一晶体管的基极，所述第一晶体管的集电极与所述指示电路的输入端连接，所述第一晶体管的集电极通过所述第五电阻与所述比较单元的输入端连接。

11、第三方面，本实用新型实施例提供了开关电源，包括如第一方面所述的电源状态指示电路。

12、第四方面，本实用新型实施例提供了开关电源，包括如第二方面所述的电源状态指示电路。

13、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

14、本实用新型一种电源状态指示电路及开关电源通过供电端、采样单元、比较单元和控制单元，并将采样和供电的位置分离，使主功率输出电路在不工作且存在反灌能量工况时，能够将供电或采样中任意一端失效，从而达到准确指示电源工作状态的目的，能够成本低廉的解决电源不工作时由外部反灌能量带来的误指示问题。并且，本实用新型不需要在主功率输出电路的输出端串接防反灌电路，不仅能减少成本，而且不会额外增加功率损耗，有效地解决了功率损耗较大的问题。

技术特征：

1.一种电源状态指示电路，其特征在于，包括供电端、采样单元、比较单元、控制单元和指示单元，所述采样单元的输入端连接至主功率输出电路的输出端，所述采样单元的输出端分别与所述比较单元的输入端和所述控制单元的第三端口连接，所述比较单元与所述控制单元的第四端口连接，所述控制单元的第二端口与所述指示单元的输入端连接，所述控制单元的第一端口与所述供电端连接，所述供电端与所述主功率输出电路的电源端连接到同一电源。

2.根据权利要求1所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述采样单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述主功率输出电路的输出端，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述控制单元的第三端口和所述比较单元的输入端相连接，所述第二电阻的第二端与地连接。

3.根据权利要求1所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述比较单元包括可控精密稳压源，所述可控精密稳压源的控制端分别与所述采样单元的输出端和所述控制单元的第二端连接，所述可控精密稳压源的阴极与所述控制单元的第四端口连接，所述可控精密稳压源的阳极与地连接。

4.根据权利要求1所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述控制单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一晶体管，所述第三电阻的第一端分别与所述供电端和所述第一晶体管的发射极连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述比较单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第一晶体管的基极，所述第一晶体管的集电极与所述指示电路的输入端连接，所述第一晶体管的集电极通过所述第五电阻与所述比较单元的输入端连接。

5.一种电源状态指示电路，其特征在于，包括供电端、采样单元、比较单元、控制单元和指示单元，所述供电端连接至主功率输出电路的输出端，所述采样单元的输出端分别与所述比较单元的输入端和所述控制单元的第三端口连接，所述比较单元与所述控制单元的第四端口连接，所述控制单元的第二端口与所述指示单元的输入端连接，所述控制单元的第一端口与所述供电端连接，所述采样单元的输入端与所述主功率输出电路的电源端连接到同一电源。

6.根据权利要求5所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述采样单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述电源，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述控制单元的第三端口和所述比较单元的输入端相连接，所述第二电阻的第二端与地连接。

7.根据权利要求5所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述比较单元包括可控精密稳压源，所述可控精密稳压源的控制端分别与所述采样单元的输出端和所述控制单元的第二端连接，所述可控精密稳压源的阴极与所述控制单元的第四端口连接，所述可控精密稳压源的阳极与地连接。

8.根据权利要求5所述的一种电源状态指示电路，其特征在于，所述控制单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一晶体管，所述第三电阻的第一端分别与所述供电端和所述第一晶体管的发射极连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述比较单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第一晶体管的基极，所述第一晶体管的集电极与所述指示电路的输入端连接，所述第一晶体管的集电极通过所述第五电阻与所述比较单元的输入端连接。

9.开关电源，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的电源状态指示电路。

10.开关电源，其特征在于，包括如权利要求5～8任一项所述的电源状态指示电路。

技术总结
本技术公开了一种电源状态指示电路及开关电源包括供电端、采样单元、比较单元、控制单元和指示单元。本技术通过供电端、采样单元、比较单元和控制单元，并将采样和供电的位置分离，使主功率输出电路在不工作且存在反灌能量工况时，能够将供电或采样中任意一端失效，从而达到准确指示电源工作状态的目的，能够成本低廉的解决电源不工作时由外部反灌能量带来的误指示问题。并且，本技术不需要在主功率输出电路的输出端串接防反灌电路，不仅能减少成本，而且不会额外增加功率损耗，有效地解决了功率损耗较大的问题。

技术研发人员：刘富兴,张青松,程志勇
受保护的技术使用者：广州金升阳科技有限公司
技术研发日：20230411
技术公布日：2024/2/19