CN107565819A - 一种电源转换开关的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电源转换开关的控制电路，该控制电路包括前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器，通过前级采样模块对电源转换开关的前级输出电源进行采集，以及反馈采样模块对电源转换开关的输出电源信号进行采集后，分别输入控制回路和处理器，而处理器根据输出电源信号向控制回路发出第一控制控制信号，以使控制回路能够依据第一控制信号和/或前级输出电源控制电源转换开关中电源信号的转换。本发明实施例提供的电源转化开关的控制电路能够实现电源转换开关中转换电源大小依据实际需求可调，从而使得电源转换开关能够具有合理的输出电源，进而减少电网容量的浪费，实现电源转换开关的灵活性和可靠性。

Description

一种电源转换开关的控制电路

技术领域

本发明实施例涉及电路技术，尤其涉及一种电源转换开关的控制电路。

背景技术

开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关，如场效应晶体管等，进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容或电感中，当开关断开时，电能释放给负载，提供能量。其输出的功率或电压的能力与占空比有关。

当前的直流/直流(DC/DC)转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。一般可以分为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、以及升降压型DC/DC转换器。通常是将输出电压通过分压电阻与基准电压作比较，从而形成一个反馈。当输出电压减小并低于基准电压，比较器输出发生翻转并触发振荡电路开始工作。振荡电路输出一个固定时间的脉冲，用于控制可控开关的导通，反之则可控开关将被截止。其中导通由振荡器控制，而截止时间取决于负载，由此，即可控制输出电压。

但是，随着科技的发展，电子器件的种类越来越多，且不同电子器件所需消耗的电能不同，因而在相同输入电源的情况下，不同电子器件的耗电量不同致使电能浪费。对于现有的电源转换开关，其电源转换大小不可控，或需要人为手动不断控制，不够灵活多变，从而缩小其使用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电源转换电路及其控制电路，以解决现有技术中对电源转换开关控制不够灵活、多变的技术问题。

本发明实施例提供了一种电源转换开关的控制电路，包括：前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器；

所述前级采样模块的输入端与所述电源转换开关的前级电源输出端连接、以及输出端与所述控制回路的输入端连接，用于对所述电源转换开关的前级输出电源信号进行采集，并输入所述控制回路；

所述控制回路的控制端与所述处理器的第一控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的控制端连接，用于根据所述处理器输出的第一控制信号，和/或所述前级输出电源信号控制所述电源转换开关中电源信号的转换；

所述反馈采样模块的输入端与所述电源转换开关的电源信号输出端连接、以及输出端与所述处理器的信号输入端连接，用于对所述电源转换开关的输出电源信号进行采集，并输入所述处理器；

所述处理器，根据所述反馈采样模块采集的所述输出电源信号，向所述控制回路发出第一控制信号，以使所述控制回路根据所述第一控制信号控制所述电源转换开关中电源信号的转换。

可选的，所述控制还包括：保护电路；

所述保护电路的输入端与所述处理器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的输出保护端连接，用于根据所述处理器发出的第二控制信号对所述电源转换开关的电路进行保护。

可选的，所述保护电路包括：过温保护单元和过压过流保护单元；

所述过温保护单元，用于在所述电源转换开关的温度超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源；

所述过流过压保护单元，用于在所述电源转换开关的电压和/或电流超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源。

可选的，所述控制回路包括：谐振电压型控制回路。

可选的，所述控制电路还包括：均流器；

所述均流器与所述反馈采样模块的控制端连接，用于对所述反馈采样模块采集的所述输出电源信号的密度进行分散。

可选的，所述控制电路还包括：显示控制器；

所述显示控制器的输入端与所述处理器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述处理器的控制信号输入端连接，用于接收所述处理器发出的第三控制信号，并进行相应的显示，以及在接收到相应的控制指令时，控制所述处理器发出相应的控制信号。

可选的，所述显示控制器包括：数码管显示按键和拨码开关。

可选的，所述控制电路还包括：通信模块；

所述通信模块用于连接所述处理器与上位机之间的通信内容。

本发明实施例提供了一种电源转换开关的控制电路，该控制电路包括前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器，通过前级采样模块对电源转换开关的前级输出电源进行采集，以及反馈采样模块对电源转换开关的输出电源信号进行采集后，分别输入控制回路和处理器，而处理器根据输出电源信号向控制回路发出第一控制控制信号，以使控制回路能够依据第一控制信号和/或前级输出电源控制电源转换开关中电源信号的转换。本发明实施例能够解决现有技术中电源转换开关的转换电源大小需要手动控制或不可控，致使其电源转换不够灵活的技术问题。本发明实施例通过采用前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器，实现电源转换开关中转换电源大小依据实际需求可调，从而使得电源转换开关能够具有合理的输出电源，进而减少电网容量的浪费，实现电源转换开关的灵活性和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图，该控制电路可适应于对电源转换开关中转换电源大小进行控制的情况。如图1所示，该控制电路10包括：前级采样模块11、控制回路12、反馈采样模块13、以及处理器14。其中，前级采样模块11的输入端与电源转换开关20的前级电源输出端连接，前级采样模块11的输出端与控制回路12的输入端连接，用于对电源转换开关20的前级输出电源信号Vmid进行采集，并输入控制回路12；控制回路12的控制端与处理器14的第一控制信号输出端连接，控制回路12的输出端与电源转换开关20的控制端连接，用于根据处理器14输出的第一控制信号con1，和/或前级输出电源信号Vmid控制电源转换开关20中电源信号的转换；反馈采样模块13的输入端与电源转换开关20的电源信号输出端连接，反馈采样模块13的输出端与处理器14的信号输入端连接，用于对电源转换开关20的输出电源信号Vout进行采集，并输入处理器14；处理器14，根据反馈采样模块13采集的输出电源信号Vout，向控制回路12发出第一控制信号con1，以使控制回路12根据第一控制信号con1控制电源转换开关20中电源信号的转换。

随着科技的发展，电子产品的应用越来越广泛，且其种类越来越多。对于不同的电子产品其功耗往往具有一定的差异，而供电电源的大小对功耗具有一定的影响，例如供电电源的电压过大，会使其输出功率变大，进而产生的热能变大，不利于电子产品的正常工作。因而，选择合理的供电电源，能够使电子产品处于最佳的工作状态，这就需要对不同的电子产品采用不同的供电电源。电源转换开关的产生，实现了对输入电源进行合理转换的功能，从而给人们的工作生活带来了极大的便利。但是，现有的电源转换开关的控制方式不够灵活，输出电源存在不可靠的因素，因而也给人们带来一些不必要的麻烦。

如图1所示，本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路能够通过前级采样模块11对电源转换开关20的前级输出电源Vmid进行采集，并将采样的结果输入控制回路12中，使得控制回路12能够依据该前级输出电源Vmid对电源转换开关20的电源转换进行控制。同时，反馈采样模块13对电源转换开关20的输出电源信号Vout进行采集，并将采样的结果输入处理器14，使得处理器14根据输出电源信号Vout向控制回路12发出第一控制控制信号con1，以使控制回路12能够依据第一控制信号con1控制电源转换开关20中电源信号的转换。

本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路通过采用前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器，实现电源转换开关中转换电源大小依据实际需求可调，从而使得电源转换开关能够具有合理的输出电源，进而减少电网容量的浪费，实现电源转换开关的灵活性和可靠性。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的在该控制电路中还包括保护电路。如图2所示，控制电路10包括：前级采样模块11、控制回路12、反馈采样模块13、处理器14、以及保护电路15。其中，保护电路15的输入端与处理器14的第二控制信号输出端连接，保护电路15的输出端与电源转换开关20的输出保护端连接，用于根据处理器14发出的第二控制信号con2对电源转换开关20的电路进行保护。

电源转换开关能够将输入电路中输入电源转换为合理的输出电源，而电路中负载的大小影响电路中电能的消耗。负载过大时会使得电路中产生过载的现象，而负载过小可能会出现短路的现象，此外，电路中产生的热能也将影响电路中各元器件的工作情况，因而需要设置相应的保护电路，以使得电路在提供的电源合理的情况下，进一步保证该电路中各元器件正常工作。如图2所示，控制电路10中的保护电路15例如可以包括过温保护单元和过压过流保护单元。其中，过温保护单元用于在电源转换开关20的温度超过预设阈值时，切断电源转换开关20的输入输出电源；而过流过压保护单元用于在电源转换开关20的电压和/或电流超过预设阈值时，切断电源转换开关20的输入输出电源。

可选的，控制电路10中的控制回路可以是谐振电压型控制回路。谐振电压型控制回路的结构简单，能在宽输入全负载范围内实现开关的零电压导通和整流二极管的零电流关断，从而降低了开关损耗，且具有体积小的特点。

可选的，在上述实施例的基础上还可以增加分散电流信号的均流器。图3是本发明实施例提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。如图3所示，控制电路10还包括均流器16。其中，均流器16与反馈采样模块13的控制端连接，用于对反馈采样模块13采集的输出电源信号Vout的密度进行分散，从而能够增加输出电源信号Vout的稳定性，并在电源转换开关20因短路而切断时，能够迅速恢复电源的电压。

可选的，在上述实施例的基础上，该电源转换开关的控制电路还包括显示控制器。继续参考图3所示，控制电路10中显示控制器17的输入端与处理器14的第二控制信号输出端连接，显示控制器17的输出端与处理器14的控制信号输入端连接，用于接收处理器14发出的第三控制信号con3，并进行相应的显示，以及在接收到相应的控制指令时，控制处理器14发出相应的控制信号。其中，显示控制器17可以包括数码显示管按键和拨码开关，从而使得数码显示管能够依据处理器14发出的第三控制信号con3进行相应的显示，也可通过按键显示出当前的前级输出电源信号Vmid的大小，或输出电源信号Vout的大小。此外，拨码开关能够通过拨码向处理器14输出相应的控制信号，以使处理器能够依据该控制信号控制相应模块工作。

可选的，在上述实施例的基础上，如图3所示，该控制电路10还包括通信模块18。其中，通信模块18可以是处理器14本身具有的通信接口，例如可以是RS-485接口，从而使得处理器14能够方便的接入相应的自动化系统进行通信。此外，通信模块18也可以为额外的设置的通信模块。无论通信模块18以何种形式存在，均能实现处理器14与上位机30之间的通信。从而，便于对控制电路10中各器件的远程操控和监测。

本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路，通过增加相应的元器件，进一步实现对电源转换开关的保护及控制，从而使得该控制电路所控制的电源转换开关能够具有合理的输出电源，进而减少电网容量的浪费，实现电源转换开关的灵活性和可靠性。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电源转换开关的控制电路，其特征在于，包括：前级采样模块、控制回路、反馈采样模块、以及处理器；

所述前级采样模块的输入端与所述电源转换开关的前级电源输出端连接、以及输出端与所述控制回路的输入端连接，用于对所述电源转换开关的前级输出电源信号进行采集，并输入所述控制回路；

所述控制回路的控制端与所述处理器的第一控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的控制端连接，用于根据所述处理器输出的第一控制信号，和/或所述前级输出电源信号控制所述电源转换开关中电源信号的转换；

所述反馈采样模块的输入端与所述电源转换开关的电源信号输出端连接、以及输出端与所述处理器的信号输入端连接，用于对所述电源转换开关的输出电源信号进行采集，并输入所述处理器；

所述处理器，根据所述反馈采样模块采集的所述输出电源信号，向所述控制回路发出第一控制信号，以使所述控制回路根据所述第一控制信号控制所述电源转换开关中电源信号的转换。

2.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，还包括：保护电路；

所述保护电路的输入端与所述处理器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的输出保护端连接，用于根据所述处理器发出的第二控制信号对所述电源转换开关的电路进行保护。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述保护电路包括：过温保护单元和过压过流保护单元；

所述过温保护单元，用于在所述电源转换开关的温度超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源；

所述过流过压保护单元，用于在所述电源转换开关的电压和/或电流超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制回路包括：谐振电压型控制回路。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：均流器；

所述均流器与所述反馈采样模块的控制端连接，用于对所述反馈采样模块采集的所述输出电源信号的密度进行分散。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：显示控制器；

所述显示控制器的输入端与所述处理器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述处理器的控制信号输入端连接，用于接收所述处理器发出的第三控制信号，并进行相应的显示，以及在接收到相应的控制指令时，控制所述处理器发出相应的控制信号。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述显示控制器包括：数码管显示按键和拨码开关。

8.根据权利要求1～7任一项所述的控制电路，其特征在于，还包括：通信模块；

所述通信模块用于连接所述处理器与上位机之间的通信内容。