CN101872227B - 供电电路 - Google Patents
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Abstract
一种供电电路，用于为一电子装置供电，其包括一脉冲宽度调制信号产生单元、一电流调整单元、一驱动单元及一反馈单元。所述脉冲宽度调制信号产生单元输出一脉冲宽度调制电压信号至所述驱动单元。所述电流调整单元输出至少一直流电流信号。所述驱动单元输出至少一控制信号至所述电流调整单元以控制所述电流调整单元的工作状态，及输出一直流电压信号及一第一直流电流信号。所述电流调整单元输出的直流电流信号及所述第一直流电流信号为所述电子装置提供工作电流。所述电流反馈单元根据所述直流电压信号产生一反馈电压信号，并将所述反馈电压信号输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元以调整所述脉冲宽度调制电压信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电电路，特别涉及一种为北桥芯片供电的供电电路。
背景技术
一般而言，北桥芯片供电电路的输出电流随着北桥芯片的负载增大而增加。若北桥芯片的负载过大，则可能会导致供电电路中的驱动电路被烧毁。故，需要保证流经驱动电路的电流在其额定工作范围内。而现有的北桥芯片供电电路大多难以保证流经驱动电路的电流在其额定工作范围内。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种供电电路，能稳定地为北桥芯片供电。
一种供电电路，用于为一电子装置供电，其包括一脉冲宽度调制信号产生单元，用于输出一脉冲宽度调制电压信号；一电流调整单元，用于输出至少一直流电流信号；一驱动单元，用于接收所述脉冲宽度调制电压信号，所述驱动单元输出至少一控制信号至所述电流调整单元以控制所述电流调整单元处于工作状态，及输出一直流电压信号及一第一直流电流信号，所述电流调整单元输出的直流电流信号及所述第一直流电流信号为所述电子装置提供工作电流；以及一反馈单元，用于根据所述直流电压信号产生一反馈电压信号，并将所述反馈电压信号输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元以调整所述脉冲宽度调制电压信号。
相较现有技术，所述供电电路通过所述电流调整单元提供所述第一直流电流信号以保证流经电源管理芯片的电流在其额定工作范围内时满足所述电子装置的工作需求。
附图说明
图1是本发明供电电路的较佳实施方式的方框图。
图2是图1的电路图。
图3是图2中场效应管Q2的漏极与源极之间的电压波形图。
图4是图2中场效应管Q2的漏极与源极之间的另一电压波形图。
图5是图2中场效应管Q1的漏极与源极之间的电压波形图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明供电电路用于为一电子设备提供工作电流及工作电压，其较佳实施方式包括一脉冲宽度调制信号产生单元110、一电流调整单元112、一驱动单元114、一输出滤波单元116、一反馈单元118及一补偿单元120。
所述脉冲宽度调制信号产生单元110用于输出一脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM至所述驱动单元114。所述电流调整单元112用于输出至少一直流电流信号。所述驱动单元114用于输出至少一控制信号以控制所述电流调整单元112处于工作状态。所述驱动单元114还用于输出一直流电压信号V1及一直流电流信号。所述电流调整单元112及驱动单元114输出的直流电流信号为所述电子设备提供工作电流。所述输出滤波电路116用于将所述直流电压信号V1滤波产生一直流电压V2，并将所述直流电压V2输出至所述电子设备。
所述反馈单元118用于根据所述直流电压信号V1产生一反馈电压信号VTT_FB，并将所述反馈电压信号VTT_FB输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元110。所述脉冲宽度调制信号产生单元110通过比较所述反馈电压信号VTT_FB与一第一预设电压值来调整所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM。当所述反馈电压信号VTT_FB小于所述第一预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110增大所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。反之，当所述反馈电压信号VTT_FB大于所述第一预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110减小所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。
所述补偿单元120用于根据所述反馈电压信号VTT_FB产生一补偿电压信号VTT_COMP，并将所述补偿电压信号VTT_COMP输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元110。所述脉冲宽度调制信号产生单元110通过比较所述补偿电压信号VTT_COMP与一第二预设电压值来调整所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM。当所述补偿电压信号VTT_COMP小于所述第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110增大所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。反之，当所述补偿电压信号VTT_COMP大于所述第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110减小所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。
所述反馈单元118输出的所述反馈电压信号VTT_FB为调节所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的主要因素，所述补偿单元120仅为一种微调手段，故，其他实施方式中所述补偿电路单元120可以省略以节省成本。所述输出滤波电路116的作用为滤除所述直流电压信号V1中的噪音，故，其他实施方式中亦可省略。
请参考图2，所述电流调整单元112包括一第一开关电路111及一第二开关电路113。
所述脉冲宽度调制信号产生单元110为一电源管理芯片，其包括一输出引脚1及两个输入引脚2、3。所述输出引脚1用于输出所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM。所述输入引脚2、3分别用于接收所述反馈电压信号VTT_FB及补偿电压信号VTT_COMP。
所述驱动单元114为一脉冲宽度调制驱动电路，其包括一ISL6612型芯片、一电阻R1及一电容C1。所述ISL6612型芯片包括九个引脚，分别是UGATE引脚、BOOT引脚、PWM引脚、PHASE引脚、GND1引脚、GND2引脚、PVCC引脚、VCC引脚及LGATE引脚。所述UGATE引脚连接所述第一开关电路111；所述BOOT引脚通过所述电阻R1连接所述电容C1的正极，所述电容C1的负极连接所述PHASE引脚；所述PWM引脚连接所述电源管理芯片的引脚1以接收所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM；所述GND1引脚及GND2引脚接地；所述PVCC引脚及VCC引脚连接至一12V系统电源；以及所述LGATE引脚连接所述第二开关电路113。
所述第一开关电路111包括两电阻R2、R3及一场效应管Q1。所述场效应管Q1的栅极分别通过所述电阻R2及R3连接所述UGATE引脚及PHASE引脚。所述场效应管Q1的漏极连接所述12V系统电源。所述场效应管Q1的源极连接所述PHASE引脚。所述第二开关电路113包括一电阻R4及一场效应管Q2，所述场效应管Q2的栅极通过所述电阻R4连接所述LGATE引脚。所述场效应管Q2的源极接地。所述场效应管Q2的漏极连接所述PHASE引脚。所述场效应管Q1及Q2为AOD452型及AOD472型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor)，其中AOD452型及AOD472型MOSFET的最大额定电压及最小额定电压值分别为25V及-8V。
所述输出滤波电路116包括一电容C2、三个电解电容E1、E2及E3。所述电容C2、电解电容E1、E2及E3的正极均连接所述PHASE引脚以接收所述直流电压信号V1。所述电容C2、电解电容E1、E2及E3的负极均接地。
所述反馈电路118包括一电容C3、三个电阻R5、R6及R7。所述电容C3的负极连接所述PHASE引脚以接收所述直流电压信号V1。所述电容C3的正极与所述电阻R5的一端相连。所述电阻R5的另一端输出所述反馈电压信号VTT_FB并通过所述电阻R7接地。所述电阻R6连接在所述电容C5的负极与所述电阻R5的另一端之间。
所述补偿电路120包括一电阻R8、两电容C4及C5。所述电容C4及C5的负极均连接所述电阻R5的另一端以接收所述反馈电压信号VTT_FB。所述电容C4的正极连接所述电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接所述电容C5的正极并输出所述补偿信号电压信号VTT_COMP。
所述脉冲宽度调制信号产生单元110的引脚1输出所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM至所述114ISL6612型芯片的PWM引脚。当所述114ISL6612型芯片接收到所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM后，所述PHASE引脚输出所述直流电压信号V1及一直流电流信号I1，所述UGATE引脚及LGATE引脚交替输出一第一控制信号及一第二控制信号。当所述UGATE引脚输出所述第一控制信号至所述场效应管Q1的栅极时，所述场效应管Q1导通，所述场效应管Q1的源极输出一直流电流信号I2；当所述LGATE引脚输出所述第二控制信号至所述场效应管Q2的栅极时，所述场效应管Q2导通，所述场效应管Q2的漏极输出一直流电流信号I3。所述直流电流信号I1、I2及I3为所述电子设备提供工作电流。
所述电容C2及电解电容E1、E2及E3组成的输出滤波电路116将所述直流电压信号V1滤波后产生一直流电压V2，并将所述直流电压V2输出至所述电子设备。所述电容C3及电阻R5、R6、R7组成的反馈单元118根据所述直流电压信号V1产生所述反馈电压信号VTT_FB，并将所述反馈电压信号VTT_FB传送至所述电源管理芯片的引脚2。所述电阻R8、电容C4及C5组成的所述补偿单元120根据所述反馈电压信号VTT_FB转化为所述补偿电压信号VTT_COMP，并将所述补偿电压信号VTT_COMP传送至所述电源管理芯片的引脚3。
当所述反馈电压信号VTT_FB小于所述第一预设电压值或所述补偿电压信号VTT_COMP小于所述第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110增大所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。反之，当所述反馈电压信号VTT_FB大于所述第一预设电压值或所述补偿电压信号VTT_COMP大于所述第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元110减小所述脉冲宽度调制电压信号VTT_PWM的值。
当上述电子元件的取值如下时，即，所述电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8的阻值范围分别为[10.45kΩ，11.55kΩ]、[4.47kΩ，4.93kΩ]、[9.9kΩ，10.1kΩ]、[0Ω，0.05]、[31.35Ω，34.65Ω]、[2.178kΩ，2.222kΩ]、[3.831kΩ，3.939kΩ]及[10.45kΩ，11.55kΩ]，所述电容C1、电解电容E1、E2及E3的容值范围分别为[0.08uF，0.18uF]、[800uF，1200uF]、[800uF，1200uF]、[800uF，1200uF]，所述电容C2、C3、C4、C5的容值分别为4.7uF、47nF、10nF及68nF时，所述场效应管Q2的漏极与源极间正向最大电压及负向最小电压所在时间段内，如，10秒，的电压波形图分别如图3及图4所示，所述场效应管Q1的漏极与源极间正向最大电压所在时间段，如，10秒，的电压波形图如图5所示。从图3-5中可以看出，所述场效应管Q2及Q1的漏极与源极间电压最大值分别为20V及23.27V，分别在AOD452型及AOD472型MOSFET的最大额定电压范围内；所述场效应管Q2的漏极与源极间电压最小值为-5.3V，在AOD452型MOSFET最小额定电压值额定范围内。故，所述第一开关电路111及第二开关电路113能正常工作，分别提供所述直流电流信号I2及I3以保证流经所述ISL6612型芯片的电流I2在其额定工作范围内时满足所述电子装置的工作需求。所述电子装置可以为北桥芯片等电子设备。
其中，上述电子元件的取值是为了使得场效应管Q1及Q2的漏极与源极间的电压最大值及最小值均在其对应的最大额定电压及最小额定电压值额定范围内，从而使得所述第一开关电路111及第二开关电路113能正常工作。其他实施方式中，设计者亦可改变所述电子元件的取值。
需说明的是，以上实施方式仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种供电电路，用于为一电子装置供电，其包括：
一脉冲宽度调制信号产生单元，用于输出一脉冲宽度调制电压信号；
一电流调整单元，用于输出至少一直流电流信号；
一驱动单元，用于接收所述脉冲宽度调制电压信号，所述驱动单元输出至少一控制信号至所述电流调整单元以控制所述电流调整单元的工作状态，及输出一直流电压信号及一第一直流电流信号，所述电流调整单元输出的直流电流信号及所述第一直流电流信号为所述电子装置提供工作电流；以及
一反馈单元，用于根据所述直流电压信号产生一反馈电压信号，并将所述反馈电压信号输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元以调整所述脉冲宽度调制电压信号；当所述反馈电压信号小于一第一预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元增大所述脉冲宽度调制电压信号的值；当所述反馈电压信号大于所述第一预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元减小所述脉冲宽度调制电压信号的值。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于：所述供电电路还包括一输出滤波电路，所述直流电压信号经由所述输出滤波电路后输出至所述电子装置。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于：所述供电电路还包括一补偿电路，所述补偿电路根据所述反馈电压信号产生一补偿电压信号，并将所述补偿电压信号输出至所述脉冲宽度调制信号产生单元，当所述补偿电压信号小于一第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元增大所述脉冲宽度调制电压信号的值；当所述补偿电压信号大于所述第二预设电压值时，所述脉冲宽度调制信号产生单元减小所述脉冲宽度调制电压信号的值。
4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于：所述脉冲宽度调制信号产生单元为一电源管理芯片，所述电源管理芯片包括一第一引脚、一第二引脚及一第三引脚，所述第一引脚用于输出所述脉冲宽度调制电压信号，所述第二引脚及第三引脚分别用于接收所述反馈电压信号及补偿电压信号。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于：所述电流调整单元包括一第一开关电路及一第二开关电路，所述驱动单元交替输出一第一控制信号及一第二控制信号以分别控制所述第一开关电路及第二开关电路交替处于工作状态，所述第一开关电路及第二开关电路分别输出一第二直流电流及一第三直流电流。
6.如权利要求5所述的供电电路，其特征在于：所述驱动单元包括一ISL6612型芯片、一第一电阻及一第一电容，所述ISL6612型芯片包括一UGATE引脚、一BOOT引脚、一PWM引脚、一PHASE引脚、一GND1引脚、一GND2引脚、一PVCC引脚、一VCC引脚及一LGATE引脚，各引脚的连接关系分别为：
所述UGATE引脚连接所述第一开关电路，用于输出所述第一控制信号至所述第一开关电路；
所述BOOT引脚通过所述第一电阻连接至所述第一电容的正极，所述第一电容的负极连接所述PHASE引脚；
所述PWM引脚连接所述电源管理芯片的第一引脚以接收所述脉冲宽度调制电压信号；
所述GND1引脚及GND2引脚接地；
所述PHASE引脚连接所述电流调整单元，用于输出所述直流电压信号及第一直流电流信号；
所述PVCC引脚及VCC引脚连接至一直流电源；以及
所述LGATE引脚连接所述第二开关电路，用于输出所述第二控制信号至所述第二开关电路。
7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于：所述第一开关电路包括一第二电阻、一第三电阻及一第一场效应管，所述第一场效应管的栅极通过所述第二电阻连接所述UGATE引脚以接收所述第一控制信号，所述第一场效应管的栅极还通过第三电阻连接所述PHASE引脚，所述第一场效应管的漏极连接所述直流电源，所述第一场效应管的源极连接所述PHASE引脚以输出所述第二直流电流信号；所述第二开关电路包括一第四电阻及一第二场效应管，所述第二场效应管的栅极通过所述第四电阻连接所述LGATE引脚以接收所述第二控制信号，所述第二场效应管的源极接地，所述第二场效应管的漏极连接所述PHASE引脚以输出所述第三直流电流信号。
8.如权利要求7所述的供电电路，其特征在于：所述输出滤波电路包括一第二电容、一第一电解电容、一第二电解电容及一第三电解电容，所述第二电容、第一电解电容、第二电解电容及第三电解电容的正极均连接所述驱动单元以接收所述直流电压信号，所述第二电容、第一电解电容、第二电解电容及第三电解电容的负极均接地。
9.如权利要求8所述的供电电路，其特征在于：所述反馈单元包括一第三电容、一第五电阻、一第六电阻及一第七电阻，所述第三电容的负极连接所述驱动单元以接收所述直流电压信号，所述第三电容的正极连接所述第五电阻的一端，所述第六电阻连接在所述第三电容的负极及所述第五电阻的另一端之间，所述第五电阻的另一端通过所述第七电阻接地并输出所述反馈电压信号。
10.如权利要求9所述的供电电路，其特征在于：所述补偿电路包括一第八电阻、一第四电容及一第五电容，所述第四及第五电容的负极均连接所述第五电阻的另一端以接收所述反馈电压信号，所述第四电容的正极连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接所述第五电容的正极并输出所述补偿信号电压信号。
11.如权利要求10所述的供电电路，其特征在于：所述第一电容的电容值为0.08uF至0.18uF，所述第二、第三、第四及第五电容的容值分别为4.7uF、47nF、10nF及68nF，所述第一、第二及第三电解电容的容值均为800uF至1200uF，所述第一电阻的阻值为10.45kΩ至11.55kΩ，所述第二电阻的阻值为4.47kΩ至4.93kΩ，所述第三电阻为9.9kΩ至10.1kΩ，所述第四电阻为0Ω至0.05Ω，所述第五电阻的阻值为31.35Ω至34.65Ω，所述第六电阻的阻值为2.178kΩ至2.222kΩ，所述第七电阻的阻值为3.831kΩ至3.939kΩ，所述第八电阻的阻值为10.45kΩ至11.55kΩ，所述第一场效应管及第二场效应管分别为AOD452型及AOD472型场效应管。
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2009
- 2009-04-21 CN CN2009103017037A patent/CN101872227B/zh active Active
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1932709A (zh) * | 2006-09-30 | 2007-03-21 | 北京航空航天大学 | 采用单端3.3v电压供电的光源电流驱动电路 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特开2003-235260A 2003.08.22 |
Also Published As
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| US20100264889A1 (en) | 2010-10-21 |
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