CN113489320B - 供电电路、供电装置以及照明装置 - Google Patents

供电电路、供电装置以及照明装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种供电电路、供电装置以及照明装置，通过控制模块检测输入电压，当输入电压大于第一预设电压时，控制模块输出工作信号至电源管理模块；电源管理模块在输入工作信号时，将输入电压转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载。只有当输入电压大于第一预设电压，电源管理模块才会将输入电压转换成额定电压值的供电电压以对用电负载供电，保证了输入电压满足电源管理模块输出额定电压值的供电电压时对电压输入的要求，从而保证了供电电压满足用电负载的用电需求，避免了用电负载因输入异常的供电电压而导致损坏，适合对供电质量要求高的用电负载。

Description

供电电路、供电装置以及照明装置
技术领域
本申请属于供电技术领域，尤其涉及一种供电电路、供电装置以及照明装置。
背景技术
传统的供电电路一般通过人为控制其是否工作，当供电电路处于工作时，当输入电源电压发生突变时，供电电路会将突变的输入电源电压输出至用电负载，使得用电负载会因异常电压而损坏。
发明内容
本申请的目的在于提供一种供电电路，旨在解决传统的供电电路无法适用输入电源复杂的场景问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种供电电路，包括：
控制模块，配置为当输入电压大于第一预设电压时输出工作信号；和
电源管理模块，与所述控制模块连接，配置为当输入所述工作信号时，将所述输入电压转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载。
其中一实施例中，所述电源管理模块包括保护组件和电源管理组件；
所述保护组件，与所述电源管理组件连接，配置为当所述输入电压大于第一保护电压且小于第二保护电压时，转接所述输入电压至所述电源管理组件；
所述电源管理组件，配置为当输入所述工作信号时，将所述输入电压转换成所述供电电压。
其中一实施例中，所述电源管理组件包括电源管理单元、第一滤波单元以及第二滤波单元；
所述第一滤波单元，配置为对所述输入电压进行滤波以生成第一电压；
所述电源管理单元，与所述第一滤波单元连接，配置为根据所述第一电压生成第二电压；
所述第二滤波单元，与所述电源管理单元连接，配置为对所述第二电压进行滤波以生成所述供电电压。
其中一实施例中，所述控制模块包括限流电阻和场效应管；
所述限流电阻的第一端连接至所述控制模块的输入电压输入端，所述限流电阻的第二端与所述场效应管的基极连接，所述场效应管的发射极与电源地连接，所述场效应管的集电极连接至所述控制模块的工作信号输出端。
其中一实施例中，所述保护组件包括第一二极管和保险丝；
所述第一二极管的正极连接至所述保护组件的输入电压输入端，所述第一二极管的负极与所述保险丝的第一端连接，所述保险丝的第二端连接至所述保护组件的输入电压输出端。
其中一实施例中，所述第一滤波单元包括第二二极管和第一电容；
所述第二二极管的负极与所述第一电容的第一端连接且连接至所述第一滤波单元的输入电压输入端和所述第一滤波单元的第一电压输出端，所述第二二极管的正极与所述第一电容的第二端均与电源地连接。
其中一实施例中，所述第二滤波单元包括第二电容；
所述第二电容的第一端连接至所述第二滤波单元的第二电压输入端和所述第二滤波单元的供电电压输出端，所述第二电容的第二端与电源地连接。
其中一实施例中，所述电源管理单元包括电源管理芯片；
所述电源管理芯片的输入端连接至所述电源管理单元的第一电压输入端，所述电源管理芯片的使能端连接至所述电源管理单元的工作信号输入端，所述电源管理芯片的接地端与电源地连接，所述电源管理芯片的输出端连接至所述电源管理单元的第二电压输出端。
本申请实施例的第二方面提供了一种供电装置，包括如第一方面任一项所述的供电电路。
本申请实施例的第三方面提供了一种照明装置，其特征在于，包括用电负载和如第一方面任一项所述的供电电路；
所述用电负载包括多个照明用电器；
多个所述照明用电器分别与所述供电电路连接，分别配置为根据供电电压上电。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过控制模块检测输入电压，当输入电压大于第一预设电压时，控制模块输出工作信号至电源管理模块；电源管理模块在输入工作信号时，将输入电压转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载。只有当输入电压大于第一预设电压，电源管理模块才会将输入电压转换成额定电压值的供电电压以对用电负载供电，保证了输入电压满足电源管理模块输出额定电压值的供电电压时对电压输入的要求，从而保证了供电电压满足用电负载的用电需求，避免了用电负载因输入异常的供电电压而导致损坏，适合对供电质量要求高的用电负载。
附图说明
图1为本申请实施例提供的供电电路的第一示例原理框图；
图2为本申请实施例提供的供电电路的第二示例原理框图；
图3为本申请实施例提供的供电电路的第三示例原理框图；
图4为本申请实施例提供的电源管理单元的示例执行步骤；
图5为本申请实施例提供的供电电路的示例电路原理图；
图6为本申请实施例提供的照明装置的示例电路原理框图；
图7为本申请实施例提供的防爆智能装置的示例电路原理框图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种供电电路，包括控制模块100和电源管理模块200。
控制模块100，配置为当输入电压VCC大于第一预设电压时输出工作信号。
电源管理模块200，与控制模块100连接，配置为当输入工作信号时，将输入电压VCC转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载300。
在本实施例中，控制模块100检测输入电压VCC，当输入电压VCC大于第一预设电压时，控制模块100即输出工作信号至电源管理模块200。电源管理模块200在输入工作信号时，将输入电压VCC转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载300。因此只有当输入电压VCC大于第一预设电压，电源管理模块200才会将输入电压VCC转换成额定电压值的供电电压以对用电负载300供电，保证了输入电压满足电源管理模块输出额定电压值的供电电压时对电压输入的要求，从而保证了供电电压满足用电负载300的用电需求，避免了用电负载因输入异常的供电电压而导致损坏，适合对供电质量要求高的用电负载。同时，当输入电压VCC大于第一预设电压，电源管理模块200均会将输入电压VCC转换成额定电压值的供电电压，因此输入电压VCC的电压值的取值范围广，能够适用于输入电压VCC变化大的应用场景
请参阅图2，其中一实施例中，电源管理模块200包括保护组件210和电源管理组件220。
保护组件210，与电源管理组件220连接，配置为当输入电压VCC大于第一保护电压且小于第二保护电压时，转接输入电压VCC至电源管理组件220。
电源管理组件220，配置为当输入工作信号时，将输入电压VCC转换成供电电压。
在本实施例中，保护组件210当在输入电压VCC大于第一保护电压且小于第二保护电压时，转接输入电压VCC至电源管理组件220，以使电源管理组件220不会因为过低或过高的输入电压VCC导致出故障。
其中，第一保护电压可以为零电压，当第一保护电压为零电压时，当输入电压VCC的正负极接反时，负电压无法通过保护组件210作用在电源管理组件220，从而保护了电源管理组件220不因输入负电压导致损坏。
请参阅图3，其中一实施例中，电源管理组件220包括电源管理单元222、第一滤波单元221以及第二滤波单元223。
第一滤波单元221，配置为对输入电压VCC进行滤波以生成第一电压。
电源管理单元222，与第一滤波单元221连接，配置为根据第一电压生成第二电压。
第二滤波单元223，与电源管理单元222连接，配置为对第二电压进行滤波以生成供电电压。
在本实施例中，第一滤波单元221对输入电压VCC进行滤波后输出第一电压至电源管理单元222。电源管理单元222根据第一电压生成第二电压。第二滤波单元223对第二电压进行滤波后输出供电电压至用电负载300。
其中，第一滤波单元221主要对输入电压VCC的噪声纹波电流进行滤除，以使电源管理单元222输入的第一电压更加稳定。第二滤波单元223主要对第二电压的噪声进行滤除，以使最终输出的供电电压更加稳定。
请参阅图4，在其中一实施例中，电源管理单元222执行的步骤主要包括步骤S1至S4。
S1、根据第二预设电压值对第一电压进行变压，以生成第二电压。
其中，当第一电压大于第二预设电压时，对第一电压进行降压以生成第二电压；当第一电压小于第二预设电压时，对第一电压进行升压以生成第二电压。
S2、采集第二电压，并将第二电压进行模数转换得到第二电压数字量。
S3、将第二电压数字量与第二预设电压值比较，并根据比较结果输出反馈信号。
其中，当第二电压数字量小于第二预设电压值时，输出携带升压信息的反馈信号；当二电压数字量大于第二预设电压值时，输出携带降压信息的反馈信号；当二电压数字量等于第二预设电压值时，输出空白信息的反馈信号。
S4、根据反馈信号调节第二电压。
其中，当反馈信号携带升压信息时，提高对第一电压的升压幅度或降低对第一电压的降压幅度，从而增大第二电压；当反馈信号携带降压信息时，降低对第一电压的升压幅度或提高对第一电压的降压幅度，从而降低第二电压；当反馈信号携带空白信息，则不对第一电压的变化进行调整，保持第二电压不变。
通过采集第二电压生成反馈信号以对第二电压进行调整，能够使第二电压能够更加接近预设电压，提高了第二电压的精度。
其中，第二电压的精度可以达到0.1V。
其中，电源管理单元222的步骤主要通过主程序和子程序实现。其中子程序包括调压子程序、模数转换子程序以及比较子程序。主程序完成系统初始化后，人为设定和输入的预设电压存入寄存器。调压子程序根据预设电压控制第一电压进行变压以生成第二电压。模数转换子程序用来将第二电压的模拟量转换成第二电压数字量。比较子程序读取寄存器中的预设电压，并将第二电压数字量与预设电压比较，以输出反馈信号至调压子程序，以使调压子程序根据反馈信号调节输出的第二电压。
其中，预设电压的范围可以为9～36V。
其中一实施例中，子程序还包括显示子程序，显示子程序用来显示第二电压的电压值。
请参阅图5，其中一实施例中，控制模块100包括限流电阻R1和场效应管Q1。
限流电阻R1的第一端连接至控制模块100的输入电压VCC输入端，限流电阻R1的第二端与场效应管Q1的基极连接，场效应管Q1的发射极与电源地连接，场效应管Q1的集电极连接至控制模块100的工作信号输出端。
请参阅图5，其中一实施例中，保护组件210包括第一二极管D1和保险丝Fuse1。
第一二极管D1的正极连接至保护组件210的输入电压VCC输入端，第一二极管D1的负极与保险丝Fuse1的第一端连接，保险丝Fuse1的第二端连接至保护组件210的输入电压VCC输出端。
请参阅图5，其中一实施例中，第一滤波单元221包括第二二极管D2和第一电容C1。
第二二极管D2的负极与第一电容C1的第一端连接且连接至第一滤波单元221的输入电压VCC输入端和第一滤波单元221的第一电压输出端，第二二极管D2的正极与第一电容C1的第二端均与电源地连接。
请参阅图5，其中一实施例中，第二滤波单元223包括第二电容C2。
第二电容C2的第一端连接至第二滤波单元223的第二电压输入端和第二滤波单元223的供电电压输出端，第二电容C2的第二端与电源地连接。
请参阅图5，其中一实施例中，电源管理单元222包括电源管理芯片U1。
电源管理芯片U1的输入端VIN连接至电源管理单元222的第一电压输入端，电源管理芯片U1的使能端EN连接至电源管理单元222的工作信号输入端，电源管理芯片U1的接地端GND与电源地连接，电源管理芯片U1的输出端OUT连接至电源管理单元222的第二电压输出端。
下面结合工作原理对图5所示的供电电路进行说明：
输入电压VCC经过第一电阻作用在第一场效应管Q1的基极，输入电压VCC大于第一预设电压时，第一场效应管Q1导通且输出低电平至电源管理芯片U1的使能端EN，以使电源管理芯片U1进行工作。当输入电压VCC为正电压且小于第二保护电压时，输入电压VCC经过第一二极管D1和保险丝Fuse1，并经过第二二极管D2和第一电容C1的滤波后作为第一电压输入至电源管理芯片U1的输入端VIN。电源管理芯片U1将第一电压变压生成第二电压。第二电容C2对第二电压进行滤波后生成供电电压，并输出至用电负载300。
本申请实施例还提供了一种供电装置，包括如上列任一实施例的供电电路，因为本实施例的供电装置包含上列任一实施例的供电电路，因此本实施例的供电装置至少包含上列任一实施例的供电电路所对应的有益效果。
请参阅图6，本申请实施例还提供了一种照明装置，包括用电负载300和如上列任一实施例的供电电路，因为本实施例的照明装置包含上列任一实施例的供电电路，因此本实施例的照明装置至少包含上列任一实施例的供电电路所对应的有益效果。
用电负载300包括多个照明用电器(图中示为301...30M...30N)。
多个照明用电器分别与供电电路连接，分别配置为根据供电电压上电。
请参阅图7，其中一实施例中，照明装置为防爆智能装置。
用电负载300还包括摄像主板310、硬盘接口转换板320、云台板330、LED驱动板340以及机芯350，LED驱动板340用于驱动照明用电器，通过供电电路分别对摄像主板310、硬盘接口转换板320、云台板330、LED驱动板340以及机芯350进行稳定供电，保证了照明装置的稳定高效运行。
其中一实施例中，照明用电器设置在聚光铝基板和/或红外铝基板上，LED驱动板340分别对聚光铝基板和红外铝基板上的照明用电器进行供电；摄像主板310上设置有北斗/GPS天线、WIFI天线以及SIM/TF卡槽；云台板330设置有水平电机、水平齿轮检测板、垂直电机、垂直齿轮检测板以及红蓝闪烁警示灯；硬盘接口转换板320设置有硬盘。
在其中一实施例中，用电负载300还包括网口、音频和/或绿色发光二极管。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：
控制模块，配置为当输入电压大于第一预设电压时输出工作信号；和
电源管理模块，与所述控制模块连接，配置为当输入所述工作信号时，将所述输入电压转换成第二预设电压值的供电电压，并输出至用电负载；
所述电源管理模块包括保护组件和电源管理组件；
所述保护组件，与所述电源管理组件连接，配置为当所述输入电压大于第一保护电压且小于第二保护电压时，转接所述输入电压至所述电源管理组件；
所述电源管理组件，配置为当输入所述工作信号时，将所述输入电压转换成所述供电电压；
所述电源管理组件包括电源管理单元、第一滤波单元以及第二滤波单元；
所述第一滤波单元，配置为对所述输入电压的噪声纹波电流进行滤除以生成第一电压；
所述电源管理单元，与所述第一滤波单元连接，配置为根据所述第一电压生成第二电压；
所述第二滤波单元，与所述电源管理单元连接，配置为对所述第二电压的噪声进行滤除以生成所述供电电压。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述控制模块包括限流电阻和场效应管；
所述限流电阻的第一端连接至所述控制模块的输入电压输入端，所述限流电阻的第二端与所述场效应管的基极连接，所述场效应管的发射极与电源地连接，所述场效应管的集电极连接至所述控制模块的工作信号输出端。
3.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述保护组件包括第一二极管和保险丝；
所述第一二极管的正极连接至所述保护组件的输入电压输入端，所述第一二极管的负极与所述保险丝的第一端连接，所述保险丝的第二端连接至所述保护组件的输入电压输出端。
4.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括第二二极管和第一电容；
所述第二二极管的负极与所述第一电容的第一端连接且连接至所述第一滤波单元的输入电压输入端和所述第一滤波单元的第一电压输出端，所述第二二极管的正极与所述第一电容的第二端均与电源地连接。
5.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括第二电容；
所述第二电容的第一端连接至所述第二滤波单元的第二电压输入端和所述第二滤波单元的供电电压输出端，所述第二电容的第二端与电源地连接。
6.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述电源管理单元包括电源管理芯片；
所述电源管理芯片的输入端连接至所述电源管理单元的第一电压输入端，所述电源管理芯片的使能端连接至所述电源管理单元的工作信号输入端，所述电源管理芯片的接地端与电源地连接，所述电源管理芯片的输出端连接至所述电源管理单元的第二电压输出端。
7.一种供电装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的供电电路。
8.一种照明装置，其特征在于，包括用电负载和如权利要求1至6任一项所述的供电电路；
所述用电负载包括多个照明用电器；
多个所述照明用电器分别与所述供电电路连接，分别配置为根据供电电压上电。
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