專利名稱：一種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電源控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種電源開關(guān)電路，具體涉及ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路。
背景技術(shù)：
目前具備多路輸出的電源產(chǎn)品，為實(shí)現(xiàn)特定的待機(jī)功率要求，輸出功率最大的一路電源(主功率回路)在輸出到主板前，基本都會(huì)増加一個(gè)電子開關(guān)元件，如功率三極管或FET等，來控制該路電源的通斷。例如在STANDBY省能模式下，主板發(fā)出ー個(gè)OFF信號(hào)去關(guān)斷所述電子開關(guān)，主功率回路斷開，輸入功率將大幅度下降，從而達(dá)到待機(jī)功率的要求；相 反在正常工作模式下，主板發(fā)出ON信號(hào)，開通該電子開關(guān)，主功率回路輸出到主板，整機(jī)開始正常工作。但是目前這種帶0N/0FF電子開關(guān)的多路輸出電源，在設(shè)計(jì)時(shí)該電子開關(guān)只是被設(shè)計(jì)成0N/0FF功能，也就是只起著一個(gè)簡(jiǎn)單通斷的作用，在實(shí)際的多路輸出應(yīng)用中存在一個(gè)非常明顯的不足就是對(duì)該電源電路的輸出電壓沒有穩(wěn)定作用。眾所周知的是多路輸出的電源，由于在設(shè)計(jì)中只能保證電壓被取樣反饋的該路輸出電壓的穩(wěn)定，而對(duì)于其它路的輸出電壓則無法調(diào)整，特別是在交叉負(fù)載時(shí)更難保證，這就使得多路輸出的電源電壓的調(diào)整率變得非常差。提高多路輸出電源的電壓調(diào)整率，常用ー些措施進(jìn)行改進(jìn)，但都會(huì)產(chǎn)生ー些不良的副作用，例如I.在后級(jí)增加穩(wěn)壓器，其缺點(diǎn)是使電路成本增加，效率下降；2.采取各種手段減少變壓器漏感的影響，例如2. I.減少磁芯的中柱GAP長(zhǎng)度，如反激式電源，其缺點(diǎn)是限制了電源的輸出功率；2. 2.采用低漏感的變壓器エ藝，其缺點(diǎn)是使エ藝復(fù)雜程度増加，變壓器成本增加；2. 3.采用大ー級(jí)的變壓器，其缺點(diǎn)是使變壓器成本増加；3.采用提高調(diào)整率的變壓器エ藝，其缺點(diǎn)是エ藝復(fù)雜程度増加，變壓器成本增加；由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中并未出現(xiàn)ー種成本較低且具有較高的電壓調(diào)整率的電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，成本低且具有較高的電壓調(diào)整率。本實(shí)用新型的目的將通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于包括開關(guān)信號(hào)輸入電路、開關(guān)器件電路、電壓輸入電路、輸出電壓反饋電路及比較器電路；所述開關(guān)器件電路一端接地，另一端連接所述電壓輸入電路，并且經(jīng)過ー個(gè)ニ極管連接所述比較器電路的比較電壓輸入端，其控制端連接所述開關(guān)信號(hào)輸入電路；所述輸出電壓反饋電路也連接至所述比較器電路的所述比較電壓輸入端。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在本實(shí)用新型中，所述開關(guān)信號(hào)輸入電路輸入開關(guān)信號(hào)，所述開關(guān)器件電路根據(jù)所述開關(guān)信號(hào)執(zhí)行導(dǎo)通或者關(guān)斷，當(dāng)輸入開信號(hào)時(shí)，所述開關(guān)器件電路導(dǎo)通，使與其連接的所述ニ極管反向截止。所述比較器電路的比較電壓輸入端不受所述電壓輸入電路的影響，所述比較器電路的輸出端輸出控制電子開關(guān)導(dǎo)通的信號(hào)。當(dāng)所述開關(guān)信號(hào)輸入電路輸入關(guān)信號(hào)時(shí)，所述開關(guān)器件電路截止，所述電壓輸入電路輸入的電壓經(jīng)過所述ニ極管后疊加到所述比較器電路的比較電壓輸入端，使所述比較器電路的輸出端輸出控制電子開關(guān)關(guān)斷的信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了電源電路正常的開關(guān)控制功能。同時(shí)，輸出電壓的反饋信號(hào)通過所述輸出電壓反饋電路后同樣疊加到所述比較器電路的比較電壓輸入端。當(dāng)輸出電壓過大時(shí)，所述比較電壓輸入端的電壓升高，所述比較器電路的輸出令電子開關(guān)的導(dǎo)通率下降的信號(hào)，降低輸出電壓，為穩(wěn)壓模式；當(dāng)輸出電壓過小時(shí)，所述比較電壓輸入端的電壓降低，所述比較器電路的輸出令電子開關(guān)的導(dǎo)通率提高的信號(hào)，提高輸出電壓，為全導(dǎo)通模式。實(shí)現(xiàn)控制電壓穩(wěn)定輸出的作用。
本發(fā)明創(chuàng)造相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果I、本實(shí)用新型的電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路首先是在電子開關(guān)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)增加了穩(wěn)壓功能，不用増加昂貴的功率元件的條件下，提高了多路輸出的電壓調(diào)整率，降低了產(chǎn)品的成本。其次，由于電壓調(diào)整率的提高，不用采用特殊エ藝的變壓器，如低漏感エ藝或高耦合エ藝，也不用加大型的變壓器，進(jìn)ー步降低了產(chǎn)品的成本；2、由于電壓調(diào)整率的提高，從電路上不用特別考慮其它方法來穩(wěn)壓，減少了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，同時(shí)也有較大彈性來優(yōu)化電源的電器性能，例如可以獲得更高效率或者更低的EMI等；3、本實(shí)用新型的電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路可根據(jù)輸入電壓值，自動(dòng)在穩(wěn)壓模式及全導(dǎo)通模式之間切換，大大改善了電源的交叉調(diào)整率及效率。

圖I是本實(shí)用新型電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路ー種優(yōu)選實(shí)施方式的電路圖。圖3是本實(shí)用新型電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路在兩路輸出的電源電路中的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。如圖I所示，ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，包括開關(guān)信號(hào)輸入電路I、開關(guān)器件電路2、電壓輸入電路3、輸出電壓反饋電路4及比較器電路5 ;所述開關(guān)器件電路2 —端接地，另一端連接所述電壓輸入電路3，并且經(jīng)過ー個(gè)ニ極管連接所述比較器電路5的比較電壓輸入端01，其控制端連接所述開關(guān)信號(hào)輸入電路I ;所述輸出電壓反饋電路4也連接至所述比較器電路5的所述比較電壓輸入端01。本實(shí)用新型的電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路中的開關(guān)信號(hào)輸入電路I接入電源系統(tǒng)的開關(guān)on/off控制信號(hào)。以下具體說明本實(shí)用新型電源穩(wěn)壓開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制，以及穩(wěn)壓控制的工作
原理I.開關(guān)控制所述開關(guān)信號(hào)輸入電路I輸入電源系統(tǒng)的開關(guān)on/off控制信號(hào)，所述開關(guān)器件電路2根據(jù)所述開關(guān)on/off控制信號(hào)執(zhí)行導(dǎo)通或者關(guān)斷。當(dāng)所述開關(guān)on/off控制信號(hào)為on時(shí)，所述開關(guān)器件電路2導(dǎo)通，使與其連接的所述ニ極管反向截止。所述比較器電路5的比較電壓輸入端01不受所述電壓輸入電路3的影響，所述比較器電路5的輸出端輸出控制電子開關(guān)導(dǎo)通的信號(hào)。當(dāng)所述開關(guān)on/off控制信號(hào)為off時(shí)，所述開關(guān)器件電路2截止，所述電壓輸入電路3輸入的電壓經(jīng)過所述ニ極管后疊加到所述比較器電路5的比較電壓輸入端01，使所述比較器電路5的輸出端輸出控制電子開關(guān)關(guān)斷的信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了電源電路正常的開關(guān)控制功能。2.穩(wěn)壓控制所述開關(guān)on/off控制信號(hào)為on時(shí)，電子開關(guān)導(dǎo)通電，電源有電壓輸出。當(dāng)輸出電壓過大時(shí)，所述比較電壓輸入端01的電壓升高，所述比較器電路5的輸出令電子開關(guān)的導(dǎo)通率下降的信號(hào)，降低輸出電壓，為穩(wěn)壓模式。當(dāng)輸出電壓過小時(shí)，所述比較電壓輸入端01的電壓降低，所述比較器電路5的輸 出令電子開關(guān)的導(dǎo)通率提高的信號(hào)，提高輸出電壓，為全導(dǎo)通模式。實(shí)現(xiàn)控制電壓穩(wěn)定輸出的作用。如圖2所示，本實(shí)用新型ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路的優(yōu)選實(shí)施電路圖。在本實(shí)施方式中，所述開關(guān)信號(hào)輸入電路I包括依次串聯(lián)連接的開關(guān)信號(hào)輸入端10#、第一電阻R226和第二電阻R225，所述第二電阻R225接地，所述開關(guān)器件電路2的控制端連接在所述第一電阻R226和所述第二電阻R225之間。所述開關(guān)器件電路2包括晶體管Q202，所述晶體管Q202的基極為所述開關(guān)器件電路2的控制端，所述晶體管Q202的發(fā)射機(jī)接地，其集電極連接所述ニ極管D205的陽極以及所述電壓輸入電路3。所述電壓輸入電路3包括第三電阻R224，所述第三電阻R224的一端連接穩(wěn)定的+5V電源，另一端依次經(jīng)過ニ極管D205的陽極、陰極連接所述比較器U201B的同相電壓輸入端 PIN3。所述輸出電壓反饋電路4包括串聯(lián)連接的第四電阻R211和第五電阻R223，所述第四電阻R211 —端連接+24V輸出電壓的反饋信號(hào)，另一端經(jīng)過所述第五電阻R223后接地，所述比較器電路5的所述同相電壓輸入端PIN3連接在所述第四電阻R211和所述第五電阻R223之間。所述比較器電路5包括比較器U201B、第六電阻R209和穩(wěn)壓管U202，所述第六電阻R209 —端連接所述+5V電源，另一端經(jīng)過所述穩(wěn)壓管U202后接地；所述比較器U201B的ー個(gè)電壓輸入端為所述比較器電路5的同相電壓輸入端PIN3，其反相電壓輸入端PIN2連接至所述第六電阻R209和所述穩(wěn)壓管U202之間，其輸出端為所述比較器電路5的輸出端。所述第六電阻R209和所述穩(wěn)壓管U202提供穩(wěn)定的電壓給所述比較器U201B，所述比較器U201B將所述穩(wěn)壓管U202提供的穩(wěn)定電壓與其同相電壓輸入端PIN3的電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果改變輸出信號(hào)。在本實(shí)施方式中，所述電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路的工作原理如下(I)開關(guān)控制原理當(dāng)輸入0N/0FF信號(hào)為高電位時(shí)，Q202的基極高電位導(dǎo)通，集電極電壓下降，D205反向截止，U201B的PIN3腳電壓不受影響，PINl電壓正常輸出控制電子開關(guān)導(dǎo)通的信號(hào)，電源有+24V電壓輸出；相反當(dāng)輸入0N/0FF信號(hào)為低電位吋，Q202基極低電位截止，集電極電壓上升， D205正向?qū)ǎ?5Vin電壓通過R224及D205加到U201B的PIN3腳，PIN3腳電壓被抬高，PINl腳輸出控制電子開關(guān)截止的信號(hào)，電源沒有+24V電壓輸出。(2)穩(wěn)壓控制原理當(dāng)電源輸出電壓Vo高于+24時(shí)，例如，高于R211及R223設(shè)定的電壓值25. 23V。+24V輸出反饋電壓也會(huì)上升，導(dǎo)致R211及R223的分壓也會(huì)上升，即U201B的PIN3腳電壓也上升，則運(yùn)放輸出PINl腳電壓上升，控制電子開關(guān)導(dǎo)通程度減少，+24V輸出電壓下降，這個(gè)負(fù)反饋過程使得輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定值25. 23V ；相反當(dāng)電源輸出電壓Vo低于+24時(shí)，例如，低于R211及R223設(shè)定的電壓值25. 23V。R211及R223的分壓下降，即U201B的PIN3腳電壓也下降，則運(yùn)放輸出PINl腳電壓下降，控制電子開關(guān)全導(dǎo)通，從一定程度上補(bǔ)償偏低的輸出電壓。因此，實(shí)現(xiàn)了電源開關(guān)電路根據(jù)輸入電壓的高低自動(dòng)改變工作模式的效果。模式I為輸入電壓高吋，電子開關(guān)工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，提高了電壓調(diào)整率；模式2為輸入電壓低吋，電子開關(guān)工作在全導(dǎo)通狀態(tài)，一定程度上補(bǔ)償了稍低的輸出電壓。通過電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路在兩種工作模式下自動(dòng)切換，對(duì)改善多路輸出應(yīng)用中交叉負(fù)載調(diào)整時(shí)減少電子開關(guān)的功率耗損有明顯的效果，提升了效率。本實(shí)用新型的電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路實(shí)現(xiàn)了提高輸出電壓調(diào)整率的目的，同時(shí)也是ー種高效率的方案。如圖3所示，本實(shí)用新型電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路在兩路輸出的電源電路中的應(yīng)用示意圖。本實(shí)用新型的電源穩(wěn)壓開關(guān)電路在不影響電源電路的0N/0FF功能的前提下，將電子開關(guān)，如三極管或FET等功率器件，設(shè)計(jì)成具備穩(wěn)壓功能，使該電子開關(guān)不但具有開關(guān)的功能，還起著穩(wěn)定輸出電壓的作用。同時(shí)，電子開關(guān)仍然受0N/0FF信號(hào)的控制,在ON信號(hào)作用下，電子開關(guān)開通,輸出端有電壓輸出；在OFF信號(hào)作用下，電子開關(guān)關(guān)斷，輸出端沒有電壓輸出。而且，在ON信號(hào)作用下，電子開關(guān)開通，并且會(huì)根據(jù)輸入電壓的高低自動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)壓模式或全導(dǎo)通模式。如果輸入電壓過高，則電子開關(guān)起穩(wěn)壓作用，輸出電壓會(huì)被穩(wěn)定在某ー設(shè)定的穩(wěn)壓值，從而提高了輸出電壓的調(diào)整率。如果輸入電壓較低，低于設(shè)定的穩(wěn)壓值，電子開關(guān)的穩(wěn)壓電路不工作，電子開關(guān)處于全導(dǎo)通的ON狀態(tài)，這時(shí)電子開關(guān)的壓降最低，一定程度上也補(bǔ)償了較低的輸入電壓值，使到達(dá)輸出端的電壓最大化，從而也提高了輸出電壓的調(diào)整率。由于現(xiàn)有的電源電路中電子開關(guān)這個(gè)主要功率器件本身已經(jīng)存在，將其設(shè)計(jì)成ー個(gè)穩(wěn)壓電路，只需要外加ー些價(jià)格相 對(duì)低廉的控制元件就可以了，所以在提高了電壓調(diào)整率的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了低成本的設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的電源穩(wěn)壓開關(guān)電路不僅適用于兩路輸出，對(duì)單路或兩路以上的輸出也適用。上述實(shí)施例為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明創(chuàng)造的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于包括開關(guān)信號(hào)輸入電路、開關(guān)器件電路、電壓輸入電路、輸出電壓反饋電路及比較器電路；所述開關(guān)器件電路一端接地，另一端連接所述電壓輸入電路，并且經(jīng)過ー個(gè)ニ極管連接所述比較器電路的比較電壓輸入端，其控制端連接所述開關(guān)信號(hào)輸入電路；所述輸出電壓反饋電路也連接至所述比較器電路的所述比較電壓輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于所述開關(guān)信號(hào)輸入電路包括依次串聯(lián)連接的開關(guān)信號(hào)輸入端、第一電阻和第二電阻，所述第二電阻接地，所述開關(guān)器件電路的控制端連接在所述第一電阻和所述第二電阻之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于所述開關(guān)器件電路包括晶體管，所述晶體管的基極為所述開關(guān)器件電路的控制端，所述晶體管的發(fā)射極接地，其集電極連接所述ニ極管的陽極以及所述電壓輸入電路。
4 .根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于所述電壓輸 入電路包括第三電阻，所述第三電阻的一端連接穩(wěn)定的電源，另一端依次經(jīng)過所述ニ極管的陽 極、陰極連接所述比較器電路的所述比較電壓輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于所述輸出電壓反饋電路包括串聯(lián)連接的第四電阻和第五電阻，所述第四電阻一端連接輸出電壓的反饋信號(hào)，另一端經(jīng)過所述第五電阻后接地，所述比較器電路的所述比較電壓輸入端連接在所述第四電阻和所述第五電阻之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于所述所述比較器電路包括比較器、第六電阻和穩(wěn)壓管，所述第六電阻一端連接所述電源，另一端經(jīng)過所述穩(wěn)壓管后接地；所述比較器的一個(gè)電壓輸入端為所述比較器電路的比較電壓輸入端，其另ー個(gè)電壓輸入端連接至所述第六電阻和所述穩(wěn)壓管之間，其輸出端為所述比較器電路的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電源開關(guān)穩(wěn)壓控制電路，其特征在于包括開關(guān)信號(hào)輸入電路、開關(guān)器件電路、電壓輸入電路、輸出電壓反饋電路及比較器電路；所述開關(guān)器件電路一端接地，另一端連接所述電壓輸入電路，并且經(jīng)過一個(gè)二極管連接所述比較器電路的比較電壓輸入端，其控制端連接所述開關(guān)信號(hào)輸入電路；所述輸出電壓反饋電路也連接至所述比較器電路的所述比較電壓輸入端。成本低且具有較高的電壓調(diào)整率。
文檔編號(hào)H02M7/217GK202395659SQ20122002171
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者張世桐, 林兒, 沈橋榮 申請(qǐng)人:惠州三華工業(yè)有限公司