CN109104788B - 一种高压供电电路及开环控制电源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源芯片控制领域，尤其是一种高压供电电路及开环控制电源系统。所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与稳压及电压校准电路的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。本发明通过开环的稳压及电压校准电路反馈控制，既实现了可以去掉输出电容，同时维持稳定的输出电压给外接电路供电，降低了电路的成本，提高了电路的性能和可靠性。以及减少布线难度和干扰度，减少了物料成本和生产成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源芯片控制领域，尤其是一种高压供电电路及开环控制电源系统。
背景技术
目前LED照明作为一种新技术，LED照明相比于传统照明光源，具有节能环保等优势，特别是近年来，我国越来越提倡节能环保理念，LED照明应用一也越来越广泛，对于LED照明的控制芯片，从市电220V高压取电更方便实际应用，因此用高压供电电路以此作为市电和控制电路直接接入电路更省外围器件成本。
请参照图1，常规的高压供电电路，其中有开关管M1、比较器U1、结型场效应晶体管JT1以及电阻R1和R2组成的分压电阻串，还有基准电压源Vr和输出端电容C1。JT1的漏极D接市电高压V1，JT1的栅极G接地，源极S。JT1的源端S用于开关高压V2；比较器U1正端接到基准电压源Vr产生的基准电压VREF；负端接到电阻R1和R2采样输出电容C1上的电压VC1得到的分压VQ，U1输出信号Gd控制开关管M1的导通和断开。
请参照图2，当U1输出信号Gd为“1”时，开关管M1接通，对输出电容C1充电，电容上的电压VC1线性升高；因为VC1电压升高，相应的电阻R1和R2得到的分压VQ也同比例升高；当VQ大于基准电压VREF时，比较器U1翻转，输出信号Gd变为“0”时，开关管M1断开，JT1停止对C1充电；VC1对基准电压源Vr或外接电路模块供电，电压VC1开始下降，当电压VC1下降到低于设定的阈值电压Vh1时，比较器U1再次翻转，输出的信号Gd再次变为“1”，如此反复此过程，输出端VC1会出现类似于三角波的电压波形。造成输出纹波比较大，效果较差。而且输出电容C1在整个系统运行那必不可少。实际使用中的电容的质量差异，决定系统运行稳定长久。因此，极需新的方案来避免输出电容失效引起的整个电源系统失效。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种高压供电电路及开环控制电源系统，克服了现有技术的不足，通过开环控制快速响应且无需输出电容同时维持稳定的输出电压给外接电路供电，提高供电电路的性能和可靠性。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的一种高压供电电路，所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与稳压及电压校准电路的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
作为本申请一种优选的实施方式，所述高压供电电路包括场效应晶体管J1，所述场效应晶体管J1的漏极D与市电高压VM1相连，所述场效应晶体管J1的栅极G接地，所述场效应晶体管J1的源极S通过电阻R10后与所述稳压及电压校准电路相连，所述场效应晶体管J1的源极S与开关管Q1的第1端相连，所述开关管Q1的第2端通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述开关管Q1的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
作为本申请一种优选的实施方式，所述高压供电电路还包括电容Cg，所述电容Cg的一端与所述电容R11、开关管Q1的第2端的公共连接点相连，所述电容Cg的另一端接地。
作为本申请一种优选的实施方式，所述场效应晶体管J1为结型场效应晶体管。
作为本申请一种优选的实施方式，所述开关管Q1为NMOS管，所述NMOS管的漏极D与所述结型场效应晶体管的源极S相连，所述NMOS管的栅极G通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述NMOS管的源极S作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
第二方面，本发明提供的一种开环控制电源系统，所述开环控制电源系统包括稳压及电压校准电路、市电高压和高压供电电路，所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与稳压及电压校准电路的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
作为本申请一种优选的实施方式，所述高压供电电路包括场效应晶体管J1，所述场效应晶体管J1的漏极D与市电高压VM1相连，所述场效应晶体管J1的栅极G接地，所述场效应晶体管J1的源极S通过电阻R10后与所述稳压及电压校准电路相连，所述场效应晶体管J1的源极S与开关管Q1的第1端相连，所述开关管Q1的第2端通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述开关管Q1的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
作为本申请一种优选的实施方式，所述高压供电电路还包括电容Cg，所述电容Cg的一端与所述电容R11、开关管Q1的第2端的公共连接点相连，所述电容Cg的另一端接地。
作为本申请一种优选的实施方式，所述场效应晶体管J1为结型场效应晶体管。
作为本申请一种优选的实施方式，所述开关管Q1为NMOS管，所述NMOS管的漏极D与所述结型场效应晶体管的源极S相连，所述NMOS管的栅极G通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述NMOS管的源极S作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
本发明的有益效果是：本发明通过开环的稳压及电压校准电路反馈控制，既实现了可以去掉输出电容，同时维持稳定的输出电压给外接电路供电，降低了电路的成本，提高了电路的性能和可靠性。以及减少布线难度和干扰度，减少了物料成本和生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为常规的高压供电电路的电路图；
图2为常规的高压供电电路中各元件状态示意图；
图3为本发明第一实施例高压供电电路的电路图；
图4为本发明第二实施例开环控制电源系统的框图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。
如图3所示，本发明的第一实施所示出的高压供电电路，所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与稳压及电压校准电路UZ的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路UZ的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
进一步地，所述高压供电电路包括结型场效应晶体管J1，所述结型场效应晶体管J1的漏极D与市电高压VM1相连，所述结型场效应晶体管J1的栅极G接地，所述结型场效应晶体管J1的源极S通过电阻R10后与所述稳压及电压校准电路相连，所述结型场效应晶体管J1的源极S与NMOS管Q1的漏极D相连，所述NMOS管的栅极G通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，电容Cg的一端与所述电容R11、NMOS管Q1的第2端的公共连接点相连，所述电容Cg的另一端接地，所述NMOS管的源极S作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
本发明通过开环的稳压及电压校准电路UZ检测供电电压的变化，并根据其变化控制NMOS管Q1的开关。即所述稳压及电压校准电路UZ对供电电压Vcc的高低变化进行采样，并通过同步控制信号Vg来控制调整NMOS管Q1的导通和断开。所述NMOS管Q1的栅极G作为第一输入端，所述NMOS管Q1的漏极D作为第二输入端、所述NMOS管Q1的源极S作为输出端，以输出变化作为开环调节，可以快速响应稳定输出的供电电压Vcc。进一步地，所述稳压及电压校准电路UZ为现有技术，为了不引起混淆在此不再累述。
如图4所示，本发明的第二实施所示出的开环控制电源系统，所述开环控制电源系统包括稳压及电压校准电路403和高压供电电路402，所述高压供电电路402的第1端与市电高压401电性连接，所述高压供电电路402的第2端与所述稳压及电压校准电路403的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路403的另一端接地，所述高压供电电路402的第3端作为所述高压供电电路402的输出为外接电路404进行供电。
本实施例中，所述高压供电电路402可以不需要现有高压供电电路中的输出电容来储能也可以维持给外部电路供电，而且可以有效降低输出电压纹波。输入端用结型场效应晶体管接收较高输入的电压，适用于高压供电。相比常规的迟滞比较高压供电电路，本发明通过开环控制快速响应且无需输出电容同时维持稳定的输出电压给外接电路供电，提高供电电路的性能和可靠性。
具体的，本实施例中未提及的稳压及电压校准电路403、高压供电电路402的具体组成与本发明的第一实施例中所记载的基本类似。并且还应当理解的是，本实施例中所述的高压供电电路402能够达到的有益效果也与本法第一实施例中所记载的基本类似在此不再赘述。
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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种高压供电电路，其特征在于：所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与稳压及电压校准电路的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电；
所述稳压及电压校准电路用于对供电电压Vcc的高低变化进行采样，并通过同步控制信号Vg控制调整开关管Q1的导通和断开；
所述高压供电电路包括场效应晶体管J1，所述场效应晶体管J1的漏极D与市电高压VM1相连，所述场效应晶体管J1的栅极G接地，所述场效应晶体管J1的源极S通过电阻R10后与所述稳压及电压校准电路相连，所述场效应晶体管J1的源极S与开关管Q1的第1端相连，所述开关管Q1的第2端通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述开关管Q1的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电；所述开关管Q1的第2端为栅极。
2.根据权利要求1所述的高压供电电路，其特征在于：所述高压供电电路还包括电容Cg，所述电容Cg的一端与所述电阻R11、开关管Q1的第2端的公共连接点相连，所述电容Cg的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的高压供电电路，其特征在于：所述场效应晶体管J1为结型场效应晶体管。
4.根据权利要求3所述的高压供电电路，其特征在于：所述开关管Q1为NMOS管，所述NMOS管的漏极D与所述结型场效应晶体管的源极S相连，所述NMOS管的栅极G通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述NMOS管的源极S作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
5.一种开环控制电源系统，所述开环控制电源系统包括稳压及电压校准电路和市电高压，其特征在于：还包括高压供电电路，所述高压供电电路的第1端与市电高压电性连接，所述高压供电电路的第2端与所述稳压及电压校准电路的一端电性连接，所述稳压及电压校准电路的另一端接地，所述高压供电电路的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电；
所述稳压及电压校准电路用于对供电电压Vcc的高低变化进行采样，并通过同步控制信号Vg控制调整开关管Q1的导通和断开；
所述高压供电电路包括场效应晶体管J1，所述场效应晶体管J1的漏极D与市电高压VM1相连，所述场效应晶体管J1的栅极G接地，所述场效应晶体管J1的源极S通过电阻R10后与所述稳压及电压校准电路相连，所述场效应晶体管J1的源极S与开关管Q1的第1端相连，所述开关管Q1的第2端通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述开关管Q1的第3端作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
6.根据权利要求5所述的开环控制电源系统，其特征在于：所述高压供电电路还包括电容Cg，所述电容Cg的一端与所述电阻R11、开关管Q1的第2端的公共连接点相连，所述电容Cg的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的开环控制电源系统，其特征在于：所述场效应晶体管J1为结型场效应晶体管。
8.根据权利要求7所述的开环控制电源系统，其特征在于：所述开关管Q1为NMOS管，所述NMOS管的漏极D与所述结型场效应晶体管的源极S相连，所述NMOS管的栅极G通过电阻R11后与电阻R10、稳压及电压校准电路的公共连接点相连，所述NMOS管的源极S作为所述高压供电电路的输出为外接电路进行供电。
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| GR01 | Patent grant | ||
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