CN110311553A - 一种自适应变压电路及电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明适用变压技术领域，提供了一种自适应变压电路及电源模块，包括升压电路和降压电路以及控制所述升压电路或所述降压电路工作的切换电路，切换电路用于检测输入电压是否超过切换电压，输入电压低于切换电压切换电路控制升压电路进行工作，输入电压高于切换电压切换电路控制降压电路进行工作；切换电路还用于反接保护；实现自动升降压，确保输出电压为设定电压，且电路简单，成本低，体积小，适用性广泛，提高了用户的体验。
Description
技术领域
本发明属于变压技术领域，尤其涉及一种自适应变压电路及电源模块。
背景技术
专利号为：201610802510.X的中国专利，能够实现适应不同的电压，既切换至不同的电路保证输出电压为设定电压；但只能够进行切换降压电路和直接输出电路，在输入电压低于设定电压时并不能够确保输出的电压为设定的电压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应变压电路及电源模块，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的自适应变压电路，导致无法根据变化的输入电压输出固定的电压，导致用户体验不佳的问题。
本发明提供了一种自适应变压电路，包括升压电路和降压电路以及控制所述升压电路或所述降压电路工作的切换电路，其中，所述切换电路分别与所述升压电路和所述降压电路连接；所述切换电路用于检测输入电压是否超过切换电压，所述输入电压低于所述切换电压所述切换电路控制所述升压电路进行工作，所述输入电压高于所述切换电压所述切换电路控制所述降压电路进行工作；所述切换电路还用于反接保护。
本发明所述的自适应变压电路，其中，所述切换电路包括稳压二极管，第一三极管和第一场效应管以及第二场效应管；所述稳压二极管的负极与输入电源的正极连接且正极连接有第一电阻，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接且还连接有第二电阻，所述第二电阻的另一端接地；所述第一三极管的集电极连接有第三电阻和第四电阻以及第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端与所述输入电源的正极连接；
所述第二三极管的集电极连接有第五电阻，所述第五电阻的另一端分别与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的栅极还连接有第六电阻，所述第六电阻与所述第一场效应管的源极连接且还与所述输入电源的正极连接；
所述第一三极管和所述第二三极管以及所述第三电阻的另一端均接地；
所述第一场效应管的漏极与所述降压电路连接；所述第二场效应管的源极接地且漏极与所述升压电路连接；
所述输入电压小于所述稳压二极管的击穿电压时，所述第一场效应管截止且所述第二场效应管导通，所述升压电路开始工作；所述输入电压大于所述稳压二极管的击穿电压时，所述第一场效应管导通且所述第二场效应管截止，所述降压电路开始工作。
本发明所述的自适应变压电路，其中，所述降压电路包括降压芯片；所述降压芯片的Vin端与所述第一场效应管的漏极连接且还连接有第一电容和第七电阻，所述第七电阻的另一端与所述降压芯片的Ipx端连接，所述第一电容的另一端接地；所述降压芯片的OUT端连接有第一二极管和第一电感，所述第一二极管的负极与所述降压芯片的OUT端连接，所述第一二极管的正极接地；所述降压芯片的FB端与所述第一电感的另一端连接且还连接有第二电容，所述第二电容的另一端接地；
所述降压芯片的ADJ端连接有第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的另一端接地，所述第九电阻的另一端与所述第一电感的另一端连接；所述第一电感的另一端为所述降压电路的输出端；所述第八电阻和所述第九电阻组成第一分压电路用于控制所述降压电路的输出端的电压。
本发明所述的自适应变压电路，其中，所述升压电路包括升压芯片；所述升压芯片的IN端与所述输入电源的正极连接且EN端连接有第十电阻，所述第十电阻的另一端与所述输入电源的正极连接；所述升压芯片的IN端还连接有第二电感，所述第二电感的另一端与所述升压芯片的SW端连接且还连接有第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二电感的另一端连接；
所述升压芯片的FB端连接有第十一电阻和第十二电阻，所述第十一电阻的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二场效应管的漏极连接，所述升压芯片的GND端也与所述第二场效应管的漏极连接；
所述第二二极管的负极为所述升压电路的输出端；所述第十一电阻和所述第十二电阻组成第二分压电路用于控制所述升压电路的输出端的输出电压。
本发明所述的自适应变压电路，其中，所述自适应变压电路还包括输出反接保护电路，所述输出反接保护电路分别与所述升压电路和所述降压电路连接；所述输出反接保护电路包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的正极与所述降压电路的输出端连接，所述第四二极管的正极与所述升压电路的输出端连接，所述第三二极管的负极与所述第四二极管的负极连接且节点处为所述自适应变压电路的输出端。
另一方面，本发明提供了一种电源模块，包括前述任意一项所述的自适应变压电路。
本发明中切换电路用于检测输入电压是否超过切换电压，输入电压低于切换电压切换电路控制升压电路进行工作，输入电压高于切换电压切换电路控制降压电路进行工作；切换电路还用于反接保护；实现自动升降压，确保输出电压为设定电压，且电路简单，成本低，体积小，适用性广泛，提高了用户的体验。
附图说明
图1是本发明实施例自适应变压电路的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
图1示出了本发明实施例提供的自适应变压电路的电路图，包括升压电路100和降压电路200以及控制升压电路100或降压电路200工作的切换电路300，切换电路300分别与升压电路100和降压电路200连接；切换电路300用于检测输入电压是否超过切换电压，输入电压低于切换电压切换电路300控制升压电路100进行工作，输入电压高于切换电压切换电路300控制降压电路200进行工作；切换电路300还用于反接保护；
本发明中切换电路300用于检测输入电压是否超过切换电压，输入电压低于切换电压切换电路300控制升压电路100进行工作，输入电压高于切换电压切换电路300控制降压电路200进行工作；切换电路300还用于反接保护；实现自动升降压，确保输出电压为设定电压，且电路简单，成本低，体积小，适用性广泛，提高了用户的体验。
如图1所示，切换电路300包括稳压二极管D1，第一三极管Q1和第一场效应管Q3以及第二场效应管Q4；稳压二极管D1的负极与输入电源的正极连接且正极连接有第一电阻R1，第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极连接且还连接有第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接地；第一三极管Q1的集电极连接有第三电阻R3和第四电阻R4以及第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极连接，第四电阻R4的另一端与输入电源的正极连接；
第二三极管Q2的集电极连接有第五电阻R5，第五电阻R5的另一端分别与第一场效应管Q3的栅极和第二场效应管Q4的栅极连接，第一场效应管Q3的栅极还连接有第六电阻R6，第六电阻R6与第一场效应管Q3的源极连接且还与输入电源的正极连接；
第一三极管Q1和第二三极管Q2以及第三电阻R3的另一端均接地；
第一场效应管Q3的漏极与降压电路200连接；第二场效应管Q4的源极接地且漏极与升压电路100连接；
输入电压小于稳压二极管D1的击穿电压时，第一场效应管Q3截止且第二场效应管Q4导通，升压电路100开始工作；输入电压大于稳压二极管D1的击穿电压时，第一场效应管Q3导通且第二场效应管Q4截止，降压电路200开始工作；根据稳压二极管D1的击穿原理及PMOS管Q3和NMOS管Q4的导通原理控制降压电路200和升压电路100的工作，电路简单，体积小，成本低。
如图1所示，降压电路200包括降压芯片U3；降压芯片U3的Vin端与第一场效应管Q3的漏极连接且还连接有第一电容C1和第七电阻R7，第七电阻R7的另一端与降压芯片U3的Ipx端连接，第一电容C1的另一端接地；降压芯片U3的OUT端连接有第一二极管D2和第一电感L1，第一二极管D2的负极与降压芯片U3的OUT端连接，第一二极管D2的正极接地；降压芯片U3的FB端与第一电感L1的另一端连接且还连接有第二电容C5，第二电容C5的另一端接地；
降压芯片U3的ADJ端连接有第八电阻R8和第九电阻R9，第八电阻R8的另一端接地，第九电阻R9的另一端与第一电感L1的另一端连接；第一电感L1的另一端为降压电路200的输出端；第八电阻R8和第九电阻R9组成第一分压电路用于控制降压电路200的输出端的电压；以通过第一分压电路控制降压电路200的输出电压，实现输出电压可调，适应不同的使用需求。
如图1所示，升压电路100包括升压芯片U2；升压芯片U2的IN端与输入电源的正极连接且EN端连接有第十电阻R11，第十电阻R11的另一端与输入电源的正极连接；升压芯片U2的IN端还连接有第二电感L2，第二电感L2的另一端与升压芯片U2的SW端连接且还连接有第二二极管D4，第二二极管D4的正极与第二电感L2的另一端连接；
升压芯片U2的FB端连接有第十一电阻R12和第十二电阻R13，第十一电阻R12的另一端与第二二极管D4的负极连接，第十二电阻R13的另一端与第二场效应管Q4的漏极连接，升压芯片U2的GND端也与第二场效应管Q4的漏极连接；
第二二极管D4的负极为升压电路100的输出端；第十一电阻R12和第十二电阻R13组成第二分压电路用于控制升压电路100的输出端的输出电压；以通过第二分压电路控制升压电路100的输出电压，实现输出电压可调，适应不同的使用需求。
如图1所示，进一步优选地，自适应变压电路还包括输出反接保护电路1020，输出反接保护电路1020分别与升压电路100和降压电路200连接；输出反接保护电路1020包括第三二极管D3和第四二极管D5，第三二极管D3的正极与降压电路200的输出端连接，第四二极管D5的正极与升压电路100的输出端连接，第三二极管D3的负极与第四二极管D5的负极连接且节点处为自适应变压电路的输出端；设置输出反接保护电路1020再起反向保护的同时，还实现对降压电路200和升压电路100的输出线路二合一，提高用户体验。
本发明实施例还提供一种电源模块，包括上述的自适应变压电路；既本实施例以上所述的全部内容。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自适应变压电路，包括升压电路和降压电路以及控制所述升压电路或所述降压电路工作的切换电路，其特征在于，所述切换电路分别与所述升压电路和所述降压电路连接；所述切换电路用于检测输入电压是否超过切换电压，所述输入电压低于所述切换电压所述切换电路控制所述升压电路进行工作，所述输入电压高于所述切换电压所述切换电路控制所述降压电路进行工作；所述切换电路还用于反接保护。
2.如权利要求1所述的自适应变压电路，其特征在于，所述切换电路包括稳压二极管，第一三极管和第一场效应管以及第二场效应管；所述稳压二极管的负极与输入电源的正极连接且正极连接有第一电阻，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接且还连接有第二电阻，所述第二电阻的另一端接地；所述第一三极管的集电极连接有第三电阻和第四电阻以及第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端与所述输入电源的正极连接；
所述第二三极管的集电极连接有第五电阻，所述第五电阻的另一端分别与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的栅极还连接有第六电阻，所述第六电阻与所述第一场效应管的源极连接且还与所述输入电源的正极连接；
所述第一三极管和所述第二三极管以及所述第三电阻的另一端均接地；
所述第一场效应管的漏极与所述降压电路连接；所述第二场效应管的源极接地且漏极与所述升压电路连接；
所述输入电压小于所述稳压二极管的击穿电压时，所述第一场效应管截止且所述第二场效应管导通，所述升压电路开始工作；所述输入电压大于所述稳压二极管的击穿电压时，所述第一场效应管导通且所述第二场效应管截止，所述降压电路开始工作。
3.如权利要求2所述的自适应变压电路，其特征在于，所述降压电路包括降压芯片；所述降压芯片的Vin端与所述第一场效应管的漏极连接且还连接有第一电容和第七电阻，所述第七电阻的另一端与所述降压芯片的Ipx端连接，所述第一电容的另一端接地；所述降压芯片的OUT端连接有第一二极管和第一电感，所述第一二极管的负极与所述降压芯片的OUT端连接，所述第一二极管的正极接地；所述降压芯片的FB端与所述第一电感的另一端连接且还连接有第二电容，所述第二电容的另一端接地；
所述降压芯片的ADJ端连接有第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的另一端接地，所述第九电阻的另一端与所述第一电感的另一端连接；所述第一电感的另一端为所述降压电路的输出端；所述第八电阻和所述第九电阻组成第一分压电路用于控制所述降压电路的输出端的电压。
4.如权利要求3所述的自适应变压电路，其特征在于，所述升压电路包括升压芯片；所述升压芯片的IN端与所述输入电源的正极连接且EN端连接有第十电阻，所述第十电阻的另一端与所述输入电源的正极连接；所述升压芯片的IN端还连接有第二电感，所述第二电感的另一端与所述升压芯片的SW端连接且还连接有第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二电感的另一端连接；
所述升压芯片的FB端连接有第十一电阻和第十二电阻，所述第十一电阻的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二场效应管的漏极连接，所述升压芯片的GND端也与所述第二场效应管的漏极连接；
所述第二二极管的负极为所述升压电路的输出端；所述第十一电阻和所述第十二电阻组成第二分压电路用于控制所述升压电路的输出端的输出电压。
5.如权利要求4所述的自适应变压电路，其特征在于，所述自适应变压电路还包括输出反接保护电路，所述输出反接保护电路分别与所述升压电路和所述降压电路连接；所述输出反接保护电路包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的正极与所述降压电路的输出端连接，所述第四二极管的正极与所述升压电路的输出端连接，所述第三二极管的负极与所述第四二极管的负极连接且节点处为所述自适应变压电路的输出端。
6.一种电源模块，包括如权利要求1至5任意一项所述的自适应变压电路。
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