CN108575038A - 一种智能型电源及用于智能型电源的辅助监控方法 - Google Patents

一种智能型电源及用于智能型电源的辅助监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能型电源，所述智能型电源包括恒流/恒压模块；调光控制模块，所述调光控制模块位于恒流/恒压模块后端并与其电连接；开关电路，所述开关电路用于电性连接恒流/恒压模块与负载，其受控于调光控制模块；还包括设置于恒流/恒压模块与调光控制模块间的电压采样模块；所述电压采样模块的电源电压由恒流/恒压模块提供，调光控制模块实时检测电压采样模块的采样电阻所得分压信号；所述调光控制模块的工作电源由电压采样模块的电源电压提供。相对于现有技术，本发明提供的智能型电源能有效避免输出闪烁问题，减少系统功耗。

Description

一种智能型电源及用于智能型电源的辅助监控方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种智能型电源及用于智能型电源的辅助监控方法。
背景技术
随着照明设备越来越智能化，对于灯光的控制和情景照明要求越来越高，为了满足该类需求，市场上目前出现越来越多的调光电源产品。
一般，调光信号的接收、采样、控制输出等电路的供电都来自ACDC控制芯片电源，调光控制信号的引入以及原边电源的输出等设计使得调光电源的控制方式也跟随发生变化，也因此引入了一些新的问题。
比如控制部分电路所需工作电流较高，其直接从ACDC控制芯片取电，会导致ACDC启动不了，为了确保系统正常工作，往往不得不增设外加电路以便于从高压端取电，但这导致系统设置复杂化；对于TRAIC恒压调光电源，其用PWM控制输出的占空比，在最小调光角处会面临输入电压过低，芯片启动不了的问题，此时若控制信号连接系统，则必然导致输出闪烁的问题，而且对于该类调光电源，当输出短路时，原边控制芯片处于短路保护模式下，而输出控制的MOS管则工作在线性区，功耗会非常高，长时间持续这样会导致MOS管失效。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能有效避免电路不稳定造成输出闪烁和电路异常时损耗过高的智能型电源。
本发明的目的还在于提供一种能对智能型电源的工作状态进行监控判断，并根据判断结果调整电路工作模式的辅助监控方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种智能型电源，所述智能型电源包括，
恒流/恒压模块；
调光控制模块，所述调光控制模块位于恒流/恒压模块后端并与其电连接；
开关电路，所述开关电路用于电性连接恒流/恒压模块与负载，其受控于调光控制模块；
其特征在于：
还包括设置于恒流/恒压模块与调光控制模块间的电压采样模块；
所述电压采样模块的电源电压由恒流/恒压模块提供，调光控制模块实时检测电压采样模块的采样电阻所得分压信号；
所述调光控制模块的工作电源由电压采样模块的电源电压提供。
优选的，所述电压采样模块包括两个串联的电阻；
调光控制模块的检测端口连接在所述至少两个串联电阻间，用于检测其中一采样电阻所分得压降，依据该信息调光控制模块能判断电路此时所处状态，进而采取对应的调控方式。
优选的，所述恒流/恒压模块为ACDC电路，所述开关电路包括MOS管或双极型晶体管。
为了避免采样电阻上的压降不稳定，优选的，所述采样电阻两端并联滤波电容。
优选的，所述调光控制模块的工作电源端通过稳压管和三极管形成的电气支路与电压采样模块的电源电压端相连；
所述稳压管的同相输入端连接分压电阻支路，输出端通过限流电阻连接电压采样模块的电源电压端，负极接地；
三极管的基极连接稳压管的输出端，集电极连接电压采样模块的电源电压端，发射极与调光控制模块的工作电源端相连。
一种用于智能型电源的辅助监控方法，所述智能型电源采用如上所述的结构，其特征在于：所述方法包括，
步骤S1、调光控制模块检测电压采样模块的电源电压是否达到稳定值；
步骤S2、若是，则执行步骤S3；若否，则跳转执行步骤S1；
步骤S3、调光控制模块判断电压采样模块的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作。
优选的，所述S3中调光控制模块判断电压采样模块的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作，具体为：
步骤A1、若判断出所述电压采样模块的电源电压稳定且处于设定范围内，则执行步骤A3；
步骤A2、若判断出所述电压采样模块的电源电压不稳定或不处于设定范围内，则跳转执行步骤S1；
步骤A3、调光控制模块进入正常工作模式，控制输出，同时启动负载短路定时器。
优选的，所述方法还包括在进入步骤A3后还执行下述操作，
步骤B1、继续监测所述电压采样模块的电源电压，判断其是否降低至预定值；
步骤B2、若是，则执行步骤B3，若否，则跳转至步骤A3；
步骤B3、调光控制模块控制开关电路关断，关闭输出，同时判断负载短路定时器的当前时间是否小于设定值，若是，则执行步骤B4，若否，则跳转执行步骤S1；
步骤B4、启动短路保护延时，随后跳转执行步骤S1。
优选的，所述判断电压采样模块的电源电压是否达到稳定值，具体为：
调光控制模块的检测端口获取电压采样模块的采样电阻所得电压，根据电压采样模块的各电阻值比值，对所述所得电压进行换算得到电压采样模块的当前电源电压，并将当前电源电压与稳定值进行比较。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将调光控制模块的工作电压设定成与电压采样模块的电源电压大小一致，使得电路在启动阶段，调光控制模块能一直处于待机状态，从而防止调光控制模块过早接入系统，取用恒流/恒压模块过多电流而导致输出闪烁的问题，高效便捷，该种方式使调光控制模块的工作电压跟随电压采样模块的电源电压同步变化，能实现在电路异常或工作电压不足时，调光控制模块立马切换至待机模式，并充分利用该点——调光控制模块不工作，无法提供足以使开关电路启动的电压，进而开关电路关断，从而使恒流/恒压模块与负载间的连接迅速断开，降低了开关电路损耗，保护了负载安全。
附图说明
图1为本发明智能型电源的一种结构原理图。
图2为图1对应的部分电路图。
图3为本发明用于智能型电源的辅助监控方法的一种实施例流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1和图2示出了本申请智能型电源的一种结构原理图及其对应的部分电路图，图3为对应的一种辅助监控方法。但需要说明的是，图1-3示出的仅是本申请的一种情形，本申请还可以是其他能实现本申请目的之功能的结构，其均包含在本申请的范围内，此处仅对图1-3所示的情形进行阐述。
如图1所示，该智能型电源包括恒流/恒压模块1、位于恒流/恒压模块1后端并与其电连接的调光控制模块2、与恒流/恒压模块电性连接的开关电路3，该开关电路3用于连接恒流/恒压模块1和负载，其受调光控制模块2的控制。
本申请的改进点在于，在恒流/恒压模块1与调光控制模块2间还设有电压采样模块4，所述电压采样模块4的电源电压由恒流/恒压模块1提供，调光控制模块2实时检测电压采样模块4的采样电阻所得分压信号，同时所述调光控制模块2的工作电源由电压采样模块4的电源电压提供。
将调光控制模块的工作电压设计成与电压采样电路的电源电压相等，使调光控制模块与电压采样模块的电源电压同步一致变化，能有效实现电路启动时，调光控制模块处于待机模式，防止其过早接入电路，并从恒流/恒压模块过多取电而导致恒流/恒压模块无法启动，引起后端输出闪烁，造成人体不适的问题；开关电路受控于调光控制模块，能巧妙利用调光控制模块因电路异常或不稳定导致工作电源不足而进入待机模式，调光控制模块进入待机模式则无法提供足够的启动电压使开关电路导通的特点，防止电路异常时，开关电路一直处于线性区造成功耗过高而毁损的问题。
所述电压采样模块4包括至少两个串联的电阻，如图2所示，在本实施例中电压采样模块4包括串联的第一电阻R23、第二电阻R58，调光控制模块2的检测端口则连接在第一电阻R23与第二电阻R58之间，用于检测第二电阻R58也即采样电阻所分得压降，根据该压降以及第一电阻R23与第二电阻R58间的比值，能换算出当前电压采样模块4的电源电压，从而根据该信息判断电路此时所处状态，进而采取对应的调控方式，而具体的判断过程后文将详细阐述。
为了避免采样电阻上的压降不稳定，如图2所示，在第二电阻R58两端并联滤波电容C21。同时，调光控制模块2的工作电源端通过稳压管N3和三极管Q2形成的电气支路与电压采样模块4的电源电压端相连，具体的，所述稳压管N3的同相输入端连接由电阻R38和电阻R39形成的分压电阻支路5，输出端通过限流电阻R37连接电压采样模块4的电源电压端，负极接地，三极管Q2的基极连接稳压管N3的输出端，集电极连接电压采样模块4的电源电压端，发射极与调光控制模块2的工作电源端相连。
在本实施例中，所述恒流/恒压模块1为ACDC电路，所述开关电路3由MOS管Q4及其他常规器件构成，但很容易想到的是，该恒流/恒压模块不仅仅只是ACDC模块，该开关地电路不仅仅是MOS构成，如也可以是双极型晶体管构成。
图3示出了与本申请智能型电源相对应的辅助监控方法。如图3，所述方法包括，
步骤S1、调光控制模块检测判断电压采样模块的电源电压是否达到稳定值；此处与前述结构对应内容相一致，即调光控制模块的检测端口获取电压采样模块的采样电阻所得电压，结合电压采样模块的各电阻值比值，对所述所得电压进行换算得到电压采样模块的当前电源电压，并将当前电源电压与稳定值进行比较；
步骤S2、若是，则执行步骤S3；若否，则跳转执行步骤S1；
步骤S3、判断电压采样模块的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作。
具体的，所述S3中判断电压采样模块的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作，具体为：
步骤A1、若判断出所述电压采样模块的电源电压稳定且处于设定范围内，则执行步骤A3；
步骤A2、若判断出所述电压采样模块的电源电压不稳定或不处于设定范围内，则跳转执行步骤S1；
步骤A3、调光控制模块进入正常工作模式，控制输出，同时启动负载短路定时器。
本申请的方法在调光控制模块进入正常工作模式后，还进行如下操作，
步骤B1、继续监测所述电压采样模块的电源电压，判断其是否降低至预定值；
步骤B2、若是，则执行步骤B3，若否，则跳转至步骤A3；
步骤B3、调光控制模块控制开关电路关断，关闭输出，同时判断负载短路定时器的当前时间是否小于设定值，若是，则执行步骤B4，若否，则跳转执行步骤S1；
步骤B4、启动短路保护延时，随后跳转执行步骤S1。
具体到图1、图2对应的实施例，对应的具体流程为：
首先调光控制模块以及电压采样模块的供电均来自ACDC控制芯片的Vcc，在启动时候调光控制模块，也即控制芯片工作在待机模式，这时候仅仅有很小的待机电流，ACDC正常启动。
调光控制模块开始工作的条件是Vcc电压已经稳定且切在设定的范围内-即输出电压已经稳定。在电路启动阶段，调光控制模块不接入，在输出环路建立后，调光控制模块再接入，这样可以避免输出闪烁的问题。
在正常工作中，调光控制模块仍监测Vcc电压，当输出过载或输出短路的时，会出现Vcc电压下降，当Vcc降到设定的限值时即会触发保护，也即开关电路，如MOS管Q4关断，继而使得ACDC电路与输出端断开，也即进入短路保护模式，同时调光控制芯片做一个较长时间的延时，然后再重新检测判断Vcc电压，重新进入工作状态，这样避免输出MOS管因电路短路而使自身一直处于线性区被烧毁的问题。
除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本发明的改进范围内，此处就不再赘述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形。

Claims (9)

1.一种智能型电源，所述智能型电源包括，
恒流/恒压模块(1)；
调光控制模块(2)，所述调光控制模块(2)位于恒流/恒压模块(1)后端并与其电连接；
开关电路(3)，所述开关电路(3)用于电性连接恒流/恒压模块(1)与负载，其受控于调光控制模块(2)；
其特征在于：
还包括设置于恒流/恒压模块(1)与调光控制模块(2)间的电压采样模块(4)；
所述电压采样模块(4)的电源电压由恒流/恒压模块(1)提供，调光控制模块(2)实时检测电压采样模块(4)的采样电阻所得分压信号；
所述调光控制模块(2)的工作电源由电压采样模块(4)的电源电压提供。
2.根据权利要求1所述的智能型电源，其特征在于：
所述电压采样模块(4)包括两个串联的电阻；
调光控制模块(2)的检测端口连接在所述至少两个串联电阻间，用于检测其中一采样电阻所分得压降，并依据所述压降判断电路工作状态，以采取对应调控方式。
3.根据权利要求1所述的智能型电源，其特征在于：
所述恒流/恒压模块(1)为ACDC电路，所述开关电路(3)包括MOS管或双极型晶体管。
4.根据权利要求2所述的智能型电源，其特征在于：
所述采样电阻(R58)两端并联滤波电容(C21)。
5.根据权利要求1所述的智能型电源，其特征在于：
所述调光控制模块(2)的工作电源端通过稳压管(N3)和三极管(Q2)形成的电气支路与电压采样模块(4)的电源电压端相连；
所述稳压管(N3)的同相输入端连接分压电阻支路(5)，输出端通过限流电阻(R37)连接电压采样模块(4)的电源电压端，负极接地；
三极管(Q2)的基极连接稳压管(N3)的输出端，集电极连接电压采样模块(4)的电源电压端，发射极与调光控制模块(2)的工作电源端相连。
6.一种用于智能型电源的辅助监控方法，所述智能型电源采用如权利要求1-5中任一项所述的结构，其特征在于：所述方法包括，
步骤S1、调光控制模块(2)检测电压采样模块(4)的电源电压是否达到稳定值；
步骤S2、若是，则执行步骤S3；若否，则跳转执行步骤S1；
步骤S3、调光控制模块(2)判断电压采样模块(4)的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作。
7.根据权利要求6所述的辅助监控方法，其特征在于：
所述步骤S3中调光控制模块(2)判断电压采样模块(4)的电源电压是否稳定并处于设定范围内，并执行对应操作，具体为：
步骤A1、若判断出所述电压采样模块(4)的电源电压稳定且处于设定范围内，则执行步骤A3；
步骤A2、若判断出所述电压采样模块(4)的电源电压不稳定或不处于设定范围内，则跳转执行步骤S1；
步骤A3、调光控制模块(2)进入正常工作模式，控制输出，同时启动负载短路定时器。
8.根据权利要求7所述的辅助监控方法，其特征在于：所述方法还包括在进入步骤A3后还执行下述操作，
步骤B1、继续监测所述电压采样模块(4)的电源电压，判断其是否降低至预定值；
步骤B2、若是，则执行步骤B3，若否，则跳转至步骤A3；
步骤B3、调光控制模块(2)控制开关电路(3)关断，关闭输出，同时判断负载短路定时器的当前时间是否小于设定值，若是，则执行步骤B4，若否，则跳转执行步骤S1；
步骤B4、启动短路保护延时，随后跳转执行步骤S1。
9.根据权利要求6所述的辅助监控方法，其特征在于：所述判断电压采样模块(4)的电源电压是否达到稳定值，具体为：
调光控制模块(2)的检测端口获取电压采样模块(4)的采样电阻(R58)所得电压，根据电压采样模块(4)的各电阻值比值，对所述所得电压进行换算得到电压采样模块(4)的当前电源电压，并将当前电源电压与稳定值进行比较。
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