一種供電電壓自適應控制電路及電子設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于供電控制【技術領域】，提供了一種供電電壓自適應控制電路及電子設備。本實用新型通過采用包括第一二極管、分壓單元、第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、穩(wěn)壓單元、第四開關單元以及供電控制單元的供電電壓自適應控制電路，當輸入直流電的電壓發(fā)生變化時，供電電壓自適應控制電路能夠自適應地輸出具有相應電壓值的直流電為負載供電，通過單一電路實現(xiàn)了兼容不同供電電壓的輸出控制，能夠達到對不同電壓需求的負載實現(xiàn)供電的目的，從而解決了現(xiàn)有技術所存在的電路兼容性差、電路結構復雜且成本高的問題。
【專利說明】一種供電電壓自適應控制電路及電子設備

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型屬于供電控制【技術領域】，尤其涉及一種供電電壓自適應控制電路及電子設備。

【背景技術】
[0002]目前，電子設備中通常具有多個負載，且各個負載對供電電壓的需求并不完全相同，一些負載需要12V的供電電壓，而其他的負載則需要24V的供電電壓，現(xiàn)有技術主要是通過在電子設備中設置分立的12V供電電路和24V供電電路分別為不同的負載提供12V供電電壓和24V供電電壓。雖然現(xiàn)有技術能夠滿足不同負載對供電電壓的不同需求，但由于其是通過不同的電路為不同的負載供電，其電路兼容性差，電路結構較為復雜，成本也相對較聞。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種供電電壓自適應控制電路，旨在解決現(xiàn)有技術所存在的電路兼容性差、電路結構復雜且成本高的問題。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種供電電壓自適應控制電路，包括控制器，所述控制器在有直流電輸入時相應地輸出控制電平；
[0005]所述供電電壓自適應控制電路還包括第一二極管、分壓單元、第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、穩(wěn)壓單元、第四開關單元以及供電控制單元；
[0006]所述第一二極管的陽極與所述供電控制單元的輸入端共接并接入直流電，所述分壓單元的輸入端、所述第一開關單元的輸入端、所述第三開關單元的輸入端以及所述穩(wěn)壓單元的輸入端共接于所述第一二極管的陰極，所述第一開關單元的受控端連接所述分壓單元的輸出端，所述第二開關單元的受控端和開關控制端分別連接所述第一開關單元的開關控制端和所述第三開關單元的受控端，所述第三開關單元的輸出端與所述穩(wěn)壓單元的輸出端共接于所述供電控制單元的供電端，所述第四開關單元的開關控制端連接所述供電控制單元的受控端，所述供電控制單元的輸出端連接負載；所述分壓單元對所述第一二極管的陰極電壓進行分壓并輸出相應的分壓電壓；
[0007]當所述直流電的電壓為低電壓值時，所述第一開關單元根據(jù)所述分壓電壓通過所述第二開關單元控制所述第三開關單元從所述第一二極管獲取所述直流電，并為所述供電控制單元供電，所述第四開關單元根據(jù)所述控制電平使所述供電控制單元將電壓為所述低電壓值的直流電輸出至所述負載；
[0008]當所述直流電的電壓為高電壓值時，所述第一開關單元根據(jù)所述分壓電壓通過所述第二開關單元控制所述第三開關單元關斷，所述穩(wěn)壓單元將所述第一二極管所輸出的直流電的電壓降低為所述低電壓值并為所述供電控制單元供電，所述第四開關單元根據(jù)所述控制電平使所述供電控制單元將電壓為所述高電壓值的直流電輸出至所述負載。
[0009]本實用新型還提供了一種電子設備，所述電子設備包括負載以及上述的供電電壓自適應控制電路。
[0010]本實用新型通過采用包括第一二極管、分壓單元、第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、穩(wěn)壓單元、第四開關單元以及供電控制單元的供電電壓自適應控制電路，當輸入直流電的電壓發(fā)生變化時，供電電壓自適應控制電路能夠自適應地輸出具有相應電壓值的直流電為負載供電，通過單一電路實現(xiàn)了兼容不同供電電壓的輸出控制，能夠達到對不同電壓需求的負載實現(xiàn)供電的目的，從而解決了現(xiàn)有技術所存在的電路兼容性差、電路結構復雜且成本高的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例提供的供電電壓自適應控制電路的模塊結構圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例提供的供電電壓自適應控制電路的示例電路結構圖。

【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]圖1示出了本實用新型實施例提供的供電電壓自適應控制電路的模塊結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下:
[0015]供電電壓自適應控制電路包括控制器100，在通常情況下，控制器100在有直流電輸入時相應地輸出控制電平，且控制器100可以是常用的單片機、ARM處理器或者其他具備數(shù)據(jù)邏輯處理能力的可編程控制器。
[0016]供電電壓自適應控制電路還包括第一二極管D1、分壓單元200、第一開關單元300、第二開關單元400、第三開關單元500、穩(wěn)壓單元600、第四開關單元700以及供電控制單元800。
[0017]第一二極管Dl的陽極與供電控制單元800的輸入端共接并接入直流電DC，分壓單元200的輸入端、第一開關單元300的輸入端、第三開關單元500的輸入端以及穩(wěn)壓單元600的輸入端共接于第一二極管Dl的陰極，第一開關單元300的受控端連接分壓單元200的輸出端，第二開關單元400的受控端和開關控制端分別連接第一開關單元300的開關控制端和第三開關單元500的受控端，第三開關單元500的輸出端與穩(wěn)壓單元600的輸出端共接于供電控制單元800的供電端，第四開關單元700的開關控制端連接供電控制單元800的受控端，供電控制單元800的輸出端連接負載。
[0018]其中，分壓單元200對第一二極管Dl的陰極電壓進行分壓并輸出相應的分壓電壓。
[0019]當直流電DC的電壓為低電壓值(如12V)時，第一開關單元300根據(jù)分壓單元200所輸出的分壓電壓通過第二開關單元400控制第三開關單元500從第一二極管Dl獲取直流電DC，并為供電控制單元800供電，第四開關單元700根據(jù)控制器100所輸出的控制電平使供電控制單元800將電壓為上述低電壓值(如12V)的直流電輸出至負載。
[0020]當直流電DC的電壓為高電壓值(如24V)時，第一開關單元300根據(jù)分壓單元200所輸出的分壓電壓，通過第二開關單元400控制第三開關單元500關斷，穩(wěn)壓單元600將第一二極管Dl所輸出的直流電的電壓降低為上述的低電壓值(如12V)并為供電控制單兀800供電，第四開關單元700根據(jù)控制器100所輸出的控制電平使所述供電控制單元將電壓為上述高電壓值(如24V)的直流電輸出至負載。
[0021]圖2示出了本實用新型實施例提供的供電電壓自適應控制電路的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下:
[0022]分壓單元200包括第一電阻Rl和第二電阻R2，第一電阻Rl的第一端為分壓單元200的輸入端，第一電阻Rl的第二端與第二電阻R2的第一端的共接點為分壓單元200的輸出端，第二電阻R2的第二端接地。
[0023]第一開關單元300包括第一 NPN型三極管Ql和第三電阻R3，第一 NPN型三極管Ql的基極和第三電阻R3的第一端分別為第一開關單兀300的受控端和輸入端,第一NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地，第一 NPN型三極管Ql的集電極與第三電阻R3的第二端的共接點為第一開關單元300的開關控制端。
[0024]第二開關單元400包括第四電阻R4和第二 NPN型三極管Q2，第四電阻R4的第一端為第二開關單元400的受控端，第四電阻R4的第二端連接第二 NPN型三極管Q2的基極，第二 NPN型三極管Q2的集電極為第二開關單元400的開關控制端，第二 NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地。
[0025]第三開關單元500包括:
[0026]第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及PNP型三極管Q3 ；
[0027]第五電阻R5的第一端為第三開關單元500的輸入端，第五電阻R5的第二端與第六電阻R6的第一端共接于PNP型三極管Q3的發(fā)射極，第七電阻R7的第一端為第三開關單元500的受控端，第七電阻R7的第二端與第六電阻R6的第二端共接于PNP型三極管Q3的基極，PNP型三極管Q3的集電極為第三開關單元500的輸出端。
[0028]穩(wěn)壓單元600包括η個穩(wěn)壓二極管，η為不小于I的正整數(shù)；當η = I時，穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極和陽極分別為穩(wěn)壓單元600的輸入端和輸出端；當11>1時，在η個穩(wěn)壓二極管中，從第I個穩(wěn)壓二極管ZDl開始，按照第I個穩(wěn)壓二極管的陽極連接第2個穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極的方式依次串聯(lián)連接至第η個穩(wěn)壓二極管ZDn，其中，第I個穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極為穩(wěn)壓單元600的輸入端，第η個穩(wěn)壓二極管ZDn的陽極為穩(wěn)壓單元600的輸出端。
[0029]第四開關單元700包括:
[0030]第八電阻R8、第九電阻R9以及第三NPN型三極管Q4 ；
[0031]第八電阻R8的第一端為第四開關單元700的受控端，第八電阻R8的第二端與第九電阻R9的第一端共接于第三NPN型三極管Q4的基極，第九電阻R9的第二端與第三NPN型三極管Q4的發(fā)射極共接于地，第三NPN型三極管Q4的集電極為第四開關單元700的開關控制端。
[0032]供電控制單元800包括第二二極管D2和繼電器Kl，繼電器Kl的第一公共觸點I和第二公共觸點2分別為供電控制單元800的供電端和受控端，第二二極管D2的陰極和陽極分別連接繼電器Kl的第一公共觸點I和第二公共觸點2，繼電器Kl的常開觸點3和開關觸點4分別為供電控制單元800的輸入端和輸出端。
[0033]以下結合工作原理對上述的供電電壓自適應控制電路作進一步說明:
[0034]假設低電壓值為12V，高電壓值為24V。當直流電DC的電壓為12V時，經(jīng)過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓后所輸出的分壓電壓小于0.7V，則第一 NPN型三極管Ql關斷，第二 NPN型三極管Q2的基極通過第四電阻R4從第一 NPN型三極管Ql的集電極獲得高電壓，則第二 NPN型三極管Q2導通并通過其集電極將PNP型三極管Q3的基極電壓拉低，進而使PNP型三極管Q3導通，于是，PNP型三極管Q3通過第五電阻R5從第一二極管Dl的陰極獲取12V直流電，并將該12V直流電輸出至繼電器Kl的第一公共觸點1，與此同時，由于控制器100會根據(jù)12V的直流電DC輸出高電平(即上述的控制電平)使第三NPN型三極管Q4導通，所以繼電器Kl的常開觸點3閉合，則12V的直流電DC通過繼電器Kl的常開觸點3和開關觸點4輸出至負載，以滿足負載對12V供電電壓的需求。
[0035]當直流電DC的電壓為24V時，當直流電DC的電壓為24V時，經(jīng)過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓后所輸出的分壓電壓大于0.7V，則第一 NPN型三極管Ql導通，第二 NPN型三極管Q2的基極通過第四電阻R4從第一 NPN型三極管Ql的集電極獲得低電壓，則第二 NPN型三極管Q2關斷，進而使PNP型三極管Q3也隨之關斷，于是，由穩(wěn)壓單元600中的穩(wěn)壓二極管對第一二極管Dl輸出的24直流電進行降壓處理后輸出12V直流電至繼電器Kl的第一公共觸點I，與此同時，由于控制器100會根據(jù)24V的直流電DC輸出高電平(即上述的控制電平)使第三NPN型三極管Q4導通，所以繼電器Kl的常開觸點3閉合，則24V的直流電DC通過繼電器Kl的常開觸點3和開關觸點4輸出至負載，以滿足負載對24V供電電壓的需求。
[0036]基于上述的供電電壓自適應控制電路，本實用新型實施例還提供了一種電子設備，其包括負載以及上述的供電電壓自適應控制電路。
[0037]本實用新型實施例通過采用包括第一二極管D1、分壓單元200、第一開關單元300、第二開關單元400、第三開關單元500、穩(wěn)壓單元600、第四開關單元700以及供電控制單元800的供電電壓自適應控制電路，當輸入直流電的電壓發(fā)生變化時，供電電壓自適應控制電路能夠自適應地輸出具有相應電壓值的直流電為負載供電，通過單一電路實現(xiàn)了兼容不同供電電壓的輸出控制，能夠達到對不同電壓需求的負載實現(xiàn)供電的目的，從而解決了現(xiàn)有技術所存在的電路兼容性差、電路結構復雜且成本高的問題。
[0038]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種供電電壓自適應控制電路，包括控制器，所述控制器在有直流電輸入時相應地輸出控制電平；其特征在于，所述供電電壓自適應控制電路還包括第一二極管、分壓單元、第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、穩(wěn)壓單元、第四開關單元以及供電控制單元; 所述第一二極管的陽極與所述供電控制單元的輸入端共接并接入直流電，所述分壓單元的輸入端、所述第一開關單元的輸入端、所述第三開關單元的輸入端以及所述穩(wěn)壓單元的輸入端共接于所述第一二極管的陰極，所述第一開關單元的受控端連接所述分壓單元的輸出端，所述第二開關單元的受控端和開關控制端分別連接所述第一開關單元的開關控制端和所述第三開關單元的受控端，所述第三開關單元的輸出端與所述穩(wěn)壓單元的輸出端共接于所述供電控制單元的供電端，所述第四開關單元的開關控制端連接所述供電控制單元的受控端，所述供電控制單元的輸出端連接負載；所述分壓單元對所述第一二極管的陰極電壓進行分壓并輸出相應的分壓電壓； 當所述直流電的電壓為低電壓值時，所述第一開關單元根據(jù)所述分壓電壓通過所述第二開關單元控制所述第三開關單元從所述第一二極管獲取所述直流電，并為所述供電控制單元供電，所述第四開關單元根據(jù)所述控制電平使所述供電控制單元將電壓為所述低電壓值的直流電輸出至所述負載； 當所述直流電的電壓為高電壓值時，所述第一開關單元根據(jù)所述分壓電壓通過所述第二開關單元控制所述第三開關單元關斷，所述穩(wěn)壓單元將所述第一二極管所輸出的直流電的電壓降低為所述低電壓值并為所述供電控制單元供電，所述第四開關單元根據(jù)所述控制電平使所述供電控制單元將電壓為所述高電壓值的直流電輸出至所述負載。
2.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述分壓單元包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的第一端為所述分壓單元的輸入端，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端的共接點為所述分壓單元的輸出端，所述第二電阻的第二端接地。
3.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述第一開關單元包括第一 NPN型三極管和第三電阻，所述第一 NPN型三極管的基極和所述第三電阻的第一端分別為所述第一開關單元的受控端和輸入端，所述第一 NPN型三極管的發(fā)射極接地，所述第一 NPN型三極管的集電極與所述第三電阻的第二端的共接點為所述第一開關單元的開關控制端。
4.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述第二開關單元包括第四電阻和第二 NPN型三極管，所述第四電阻的第一端為所述第二開關單元的受控端，所述第四電阻的第二端連接所述第二 NPN型三極管的基極，所述第二 NPN型三極管的集電極為所述第二開關單元的開關控制端，所述第二 NPN型三極管的發(fā)射極接地。
5.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述第三開關單元包括: 第五電阻、第六電阻、第七電阻以及PNP型三極管； 所述第五電阻的第一端為所述第三開關單元的輸入端，所述第五電阻的第二端與所述第六電阻的第一端共接于所述PNP型三極管的發(fā)射極，所述第七電阻的第一端為所述第三開關單元的受控端，所述第七電阻的第二端與所述第六電阻的第二端共接于所述PNP型三極管的基極，所述PNP型三極管的集電極為所述第三開關單元的輸出端。
6.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓單元包括η個穩(wěn)壓二極管，η為不小于I的正整數(shù)； 當η = I時，穩(wěn)壓二極管的陰極和陽極分別為所述穩(wěn)壓單元的輸入端和輸出端； 當η>1時，在η個穩(wěn)壓二極管中，從第I個穩(wěn)壓二極管開始，按照第I個穩(wěn)壓二極管的陽極連接第2個穩(wěn)壓二極管的陰極的方式依次串聯(lián)連接至第η個穩(wěn)壓二極管，其中，所述第I個穩(wěn)壓二極管的陰極為所述穩(wěn)壓單元的輸入端，所述第η個穩(wěn)壓二極管的陽極為所述穩(wěn)壓單元的輸出端。
7.如權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述第四開關單元包括: 第八電阻、第九電阻以及第三NPN型三極管； 所述第八電阻的第一端為所述第四開關單元的受控端，所述第八電阻的第二端與所述第九電阻的第一端共接于所述第三NPN型三極管的基極，所述第九電阻的第二端與所述第三NPN型三極管的發(fā)射極共接于地，所述第三NPN型三極管的集電極為所述第四開關單元的開關控制端。
8.權利要求1所述的供電電壓自適應控制電路，其特征在于，所述供電控制單元包括第二二極管和繼電器，所述繼電器的第一公共觸點和第二公共觸點分別為所述供電控制單元的供電端和受控端，所述第二二極管的陰極和陽極分別連接所述繼電器的第一公共觸點和第二公共觸點，所述繼電器的常開觸點和開關觸點分別為所述供電控制單元的輸入端和輸出端。
9.一種電子設備，包括負載，其特征在于，所述電子設備還包括如權利要求1至8任一項所述的供電電壓自適應控制電路。
【文檔編號】H02M3/156GK203933398SQ201420321211
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2014年6月16日
【發(fā)明者】王盼, 楊建
申請人:美的集團股份有限公司