CN105896970A - 直流电源装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直流电源装置及其使用方法，所述装置包括：电源模块、连接在所述电源模块的输出到反馈之间的第一电阻和第二电阻、受控并联在所述第一电阻两端的至少一个第一调节电阻和/或受控并联在所述第二电阻两端的至少一个第二调节电阻。本发明可实现灵活控制直流电源的输出电压，且制造成本较低。

Description

直流电源装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术，尤其涉及一种直流电源装置及其使用方法。
背景技术
目前，市场上的直流电源常采用设置输出到反馈之间的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值来设置输出电压，也有部分直流电源通过IIC总线接口来控制输出电压。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：采用设置输出到反馈之间的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值来设置输出电压的方式，一旦R1和R2确定后，输出电压就保持不变。通过IIC总线接口来控制输出电压需要使用专用的IIC总线，使用不够灵活，而且会增加直流电源的设计成本。现有很多芯片的供电都需要根据不同的使用场景来调节供电电压，这样采用固定电阻控制输出电压的普通直流电源不能满足要求，而带IIC接口的电源又比较贵，而且使用不方便。
发明内容
本发明提供一种直流电源装置及其使用方法，以实现灵活控制直流电源的输出电压，且制造成本较低。
为达到上述目的，本发明提供了一种直流电源装置，包括：电源模块、连接在所述电源模块的输出到反馈之间的第一电阻和第二电阻、受控并联在所述第一电阻两端的至少一个第一调节电阻和/或受控并联在所述第二电阻两端的至少一个第二调节电阻。
本发明还提供了一种直流电源装置的使用方法，其特征在于，所述直流电源装置为如上所述的直流电源装置，所述方法包括：控制至少一个第一调节电阻并联在所述第一电阻两端和/或控制至少一个第二调节电阻并联在所述第二电阻两端；并启动所述直流电源装置上电工作。
本发明提供的直流电源装置及其使用方法，基于现有通过调整输出到反馈之间的第一电阻和第二电阻的阻值来设置输出电压的方案，在第一电阻两端控制并联接入至少一个第一调节电阻和/或在第二电阻两端控制并联接入至少一个第二电阻；进而调节输出到反馈之间电阻的比例值，进而调整直流输出电压。本方案可实现灵活控制直流电源的输出电压，且制造成本较低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明提供的直流电源装置一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的直流电源装置另一个实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的直流电源装置又一个实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的直流电源装置再一个实施例的结构示意图；
图5为本发明提供的直流电源装置的使用方法一个实施例的方法流程图。
附图标记说明：
U-电源模块；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第一调节电阻；R4-第二调节电阻；R5-第一反馈电阻；R6-第二反馈电阻；A1-第一控制单元；A2-第二控制单元；Q1、Q2-开关器件；E1、E2-控制信号接口；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-接地电容；L1-电感。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
图1为本发明提供的直流电源装置一个实施例的结构示意图，包括：电源模块U、连接在电源模块U的输出到反馈之间的第一电阻R1和第二电阻R2、受控并联在第一电阻R1两端的至少一个第一调节电阻R3和/或受控并联在第二电阻R2两端的至少一个第二调节电阻R4。
其中，电源模块U为采用电源芯片作为核心电源部件所组成的电源电路，该电源电路可实现基本直流电压输出。在电源模块U的输出端与反馈端之间连接有第一电阻R1，在反馈端与地端之间连接有第二电阻R2，且电源模块U的直流电压输出值可依据R1/R2的比值唯一确定。这也是现有技术中，常采用的通过设置输出到反馈之间的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值来设置输出电压的方法。本方案在该现有技术的基础上，从灵活改变电源模块U的输出端到反馈端的有效电阻比值的角度出发，来调整电源模块U的输出电压。换言之，将上述固定的R1/R2的比值设置成可调的电阻比值。因此，本实施例对电源模块U的具体电路结构不做限定。
具体地，如图1所示，本方案在第一电阻R1两端受控并联至少一个第一调节电阻R3(图1中以并联一个第一调节电阻R3为例)和/或在第二电阻R2两端受控并联至少一个第二调节电阻R4(图1中以并联一个第二调节电阻R4为例)。在具体应用场景中，可通过设置开关装置手动控制各调节电阻接入到对应电路位置，或者通过从外部如控制器中接收控制信号，依据控制信号实现并联接入。本实施例对控制第一调节电阻R3和第二调节电阻R4的并联接入的方式以及个数不做限定，且各第一调节电阻R3以及各第二调节电阻R4的阻值可以相同，也可以不同。
进一步地，如图2所示，本发明给出了控制第一调节电阻R3并联接入在第一电阻R1两端的一种具体实现方式。如图2所示，在上述直流电源装置中还包括：第一控制单元A1，该第一控制单元A1与各第一调节电阻R3所在的并联支路连接，控制各第一调节电阻R3所在的并联支路导通或断开。通常，控制某一电连接支路导通和关闭常采用接触器、继电器、开关等可操控的开关器件。
本实施例中的第一控制单A1包括：分别连接在各第一调节电阻R3所在的并联支路上的开关器件Q1，该的开关器件Q1可为如上所述的任一种形式的开关器件；与各开关器件Q1的控制端连接的控制信号接口E1，用于接收外部的控制信号，来控制各开关器件Q1导通或断开，进而控制相应支路上的第一调节电阻R3并联在第一电阻R1的两端或从第一电阻R1的两端断开。上述控制信号接口E1可以但不限定于通用输入/输出接口(General Purpose Input Output，GPIO)。
同理的，如图3所示，本发明给出了控制第二调节电阻R4并联接入在第二电阻R2两端的一种具体实现方式。如图3所示，在上述直流电源装置中还包括：第二控制单元A2，该第一控制单元A2与各第二调节电阻R4所在的并联支路连接，控制各第二调节电阻R4所在的并联支路导通或断开。通常，控制某一电连接支路导通和关闭常采用接触器、继电器、开关等可操控的开关器件。
本实施例中的第二控制单A2包括：分别连接在各第二调节电阻R4所在的并联支路上的开关器件Q2，该的开关器件Q2可为如上所述的任一种形式的开关器件；与各开关器件Q21的控制端连接的控制信号接口E2，用于接收外部的控制信号，来控制各开关器件Q2导通或断开，进而控制相应支路上的第二调节电阻R4并联在第二电阻R2的两端或从第二电阻R2的两端断开。上述控制信号接口E2可以但不限定于通用输入/输出接口GPIO。
进一步地，如图4所示，本发明还示出了电源模块U的一种具体实现结构。图4所示的直流电源装置的结构是以图3所示实施例为例进行说明，而非对直流电源装置的限定。
具体地，电源模块U可采用型号为MP1470的电源芯片，该电源芯片为6管脚的芯片，对应管脚标号及名称为1-地GND、2-开关输出SW(输出PWM波形)、3-输入IN(为电源芯片提供输入电压)、4-反馈FB、5-使能EN、6-自举BST(给芯片内部上管提供驱动电流)。基于该电源芯片，本实施例示出的电源模块U包括：连接在电源芯片的管脚IN及管脚EN之间的第一反馈电阻R5，连接在管脚IN及地之间的第一电容C1(滤波电容)，连接在电源芯片的管脚SW及管脚BST之间且串联的第二反馈电阻R6和第二电容C2(自举电容)，连接在电源芯片的管脚SW的电感L1(功率电感)以及接地电容C3。其中SW作为直流电源装置的输出端Vout，FB为反馈端。
本实施例提供的直流电源装置，通过控制位于第一电阻R1两端的第一调节电阻R3以及位于第二电阻R2两端的第二调节电阻R4的并联接入或断开，控制调节电源模块U的输出端到反馈端电阻的比值，进而调节输出点的直流电压。
实施例二
图5为本发明提供的直流电源装置的使用方法一个实施例的方法流程图，该方法中涉及的直流电源装置为如图1到图4中任一种所示的直流电源装置。如图5所示，该直流电源装置的使用方法包括：
S510，控制至少一个第一调节电阻R3并联在第一电阻R1两端和/或控制至少一个第二调节电阻R4并联在第二电阻R2两端。
基于预设的控制方式，控制第一调节电阻R3并联在第一电阻R1两端和/或第二调节电阻R4并联在第二电阻R2两端。
例如，通过控制连接在第一调节电阻R3所在并联支路上的第一控制单元A1进行接入或断开控制：向控制信号接口E1发送控制信号，控制开关器件Q1导通或断开，进而控制相应支路上的第一调节电阻R3并联接入第一电阻R1两端，或从第一电阻R1两端断开。通过控制连接在第二调节电阻R4所在并联支路上的第二控制单元A2进行接入或断开控制：向控制信号接口E2发送控制信号，控制开关器件Q2导通或断开，进而控制相应支路上的第二调节电阻R4并联接入第二电阻R2两端，或从第二电阻R2两端断开。
S520，启动直流电源装置上电工作。
这里说明步骤S510和S520之间没有固定顺序。换言之，直流电源装置工作过程中也可进行调节电阻的接入或断开。
举例说明，以图4作为使用的直流电源装置，假设电源模块U的固定电压值为Vref(内置电源芯片内部固定电压值)，那么通过控制两个开关器件(假设当GPIO处控制信号为高电平时Q2导通，GPIO处控制信号为低电平时Q2导通，)的通断来控电源模块U反馈端到地之间的阻值(有效R2值)，从而得到不同的输出电压。具体对应关系如表1：
表1直流电源装置输出值
GPIO1 GPIO2 有效R2值 Vout值
低电平 低电平 Ra Vout＝Vref*(1+R1/Ra)
高电平 低电平 Ra//Rb Vout＝Vref*《1+R1/(Ra//Rb)》
低电平 高电平 Ra//RC Vout＝Vref*《1+R1/(Ra//RC)》
高电平 高电平 Ra//Rb//Rc Vout＝Vref*《1+R1/(Ra//Rb//Rc)》
本实施例提供的体感识别方法，通过灵活调节电源模块U的输出端到反馈端电阻的比值，进而调节输出点的直流电压。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种直流电源装置，其特征在于，所述装置包括：电源模块(U)、连接在所述电源模块(U)的输出到反馈之间的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)、受控并联在所述第一电阻(R1)两端的至少一个第一调节电阻(R3)和/或受控并联在所述第二电阻(R2)两端的至少一个第二调节电阻(R4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一控制单元(A1)，所述第一控制单元(A1)与各所述第一调节电阻R3所在的并联支路连接，控制各所述第一调节电阻R3所在的并联支路导通或断开。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元(A1)包括：分别连接在各所述第一调节电阻R3所在的并联支路上的开关器件(Q1)，与各所述开关器件(Q1)的控制端连接的控制信号接口(E1)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制信号接口(E1)为通用输入/输出GPIO接口。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括：
第二控制单元(A2)，所述第二控制单元(A2)与各所述第二调节电阻R4所在的并联支路连接，控制各所述第二调节电阻R4所在的并联支路导通或断开。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元(A2)包括：分别连接在各所述第二调节电阻R4所在的并联支路上的开关器件(Q2)，与各所述开关器件(Q2)的控制端连接的控制信号接口(E2)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制信号接口(E2)为通用输入/输出GPIO接口。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述电源模块U采用的电源芯片型号为MP1470。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电源模块(U)还包括：连接在所述电源芯片的管脚IN及管脚EN之间的第一反馈电阻R5，连接在所述管脚IN及地之间的第一电容(C1)，连接在所述电源芯片的管脚SW及管脚BST之间且串联的第二反馈电阻(R6)和第二电容(C2)，连接在所述电源芯片的管脚SW的电感(L1)以及接地电容C3。
10.一种直流电源装置的使用方法，其特征在于，所述直流电源装置为如权利要求1-9中任一项所述的直流电源装置，所述方法包括：
控制至少一个第一调节电阻(R3)并联在所述第一电阻(R1)两端和/或控制至少一个第二调节电阻(R4)并联在所述第二电阻(R2)两端；并启动所述直流电源装置上电工作。
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