CN113555863A - 直流供电电路、用于直流供电电路的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电路技术领域，公开一种直流供电电路，包括直流电源、直流继电器电路和多个开关管电路，其中：直流继电器电路的第一端与直流电源连接；多个开关管电路并联于直流继电器电路的第二端，且每一开关管电路上对应设置有用于与负载连接的触点，被配置为控制负载与直流继电器电路的导通或断开。采用一个直流继电器配合多个开关管形成控制电路，来实现不同负载之间的供电切换，缩小了直流供电电路的体积，并且降低了直流供电电路的成本。本申请还公开一种用于直流供电电路的控制方法及装置。

Description

直流供电电路、用于直流供电电路的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及电路技术领域，例如涉及一种直流供电电路、用于直流供电电路的控制方法及装置。

背景技术

现有的家用电器尤其是厨房电器(比如破壁机和咖啡机)都有多种负载，既有感性负载，又有阻性负载。当采用直流电源给直流家用电器供电时，需要利用多个直流继电器实现不同负载之间的供电切换。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：由于直流继电器线圈线径细匝数多，利用多个直流继电器实现不同负载之间的供电切换，直流供电电路存在体积大的问题。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种直流供电电路、用于直流供电电路的控制方法及装置，以解决当前利用多个直流继电器实现不同负载之间的供电切换，直流供电电路体积大的问题。

在一些实施例中，直流供电电路包括直流电源，还包括：

直流继电器电路，第一端与直流电源连接；

多个开关管电路，并联于直流继电器电路的第二端，且每一开关管电路上对应设置有用于与负载连接的触点，被配置为控制负载与直流继电器电路的导通或断开。

在一些实施例中，用于直流供电电路的控制方法包括：

获得负载的工作功率；

根据工作功率调节开关管电路的输出功率。

在一些实施例中，用于直流供电电路的控制装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述用于直流供电电路的控制方法。

本公开实施例提供的直流供电电路、用于直流供电电路的控制方法及装置，可以实现以下技术效果：

直流供电电路的直流继电器电路的第一端与直流电源连接，多个开关管电路并联于直流继电器电路的第二端，且每一开关管电路上对应设置有用于与负载连接的触点，控制负载与直流继电器电路的导通或断开。这样，采用一个直流继电器配合多个开关管形成控制电路，来实现不同负载之间的供电切换，缩小了直流供电电路的体积，并且降低了直流供电电路的成本。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个直流供电电路的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一个直流供电电路的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一个用于直流供电电路的控制方法的流程示意图；

图4是本公开实施例提供的一个用于直流供电电路的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

结合图1所示，本公开实施例提供一种直流供电电路，包括直流电源100、直流继电器电路200和多个开关管电路(包括第一开关管电路310和第二开关管电路320)，其中：直流继电器电路200的第一端与直流电源100连接；多个开关管电路并联于直流继电器电路200的第二端，且每一开关管电路上对应设置有用于与负载连接的触点(第一开关管电路310上对应设置有用于与第一负载410连接的触点；第二开关管电路320上对应设置有用于与第二负载420连接的触点)，被配置为控制负载与直流继电器电路200的导通或断开。

直流电源提供直流电给直流继电器电路，负载进入待机状态后，直流继电器电路闭合，将直流电供电给开关管电路；通过开关管电路来实现给不同的负载供电的目的。

本公开实施例中，采用一个直流继电器配合多个开关管形成控制电路，来实现不同负载之间的供电切换，缩小了直流供电电路的体积，并且降低了直流供电电路的成本。

在一些实施例中，每个开关管电路包括依次串联的负载电路、开关管和脉冲宽度调制电路；其中，负载与负载电路并联。

当检测到负载进入工作状态后，位于该负载所在的开关管电路上的脉冲宽度调制电路控制开关管开启，从而将负载与直流继电器电路导通，使得直流电源为该负载提供直流电。

可选地，如图2所示，负载电路包括泄放电路和二极管，其中：泄放电路的一端连接负载和直流继电器电路的第二端；二极管的阴极与泄放电路的另一端连接，阳极与开关管VT2的漏极D连接。负载每次工作完成后，负载端存储有大量的电荷，为了避免电荷大量聚集而影响直流供电电路的正常工作，通过泄放电路将负载端的电荷放掉，使负载端的电压迅速降低，从而起到对直流供电电路的保护作用。

可选地，如图2所示，泄放电路包括并联的泄放电阻R100和泻放电容CX1。在二极管D108的单向导电作用下，当负载通电后正常工作时，泄放电阻R100基本上不起作用，它只在负载断电后的很短时间起快速泄放电容CX1残留电荷的作用，进而对直流供电电路起到保护作用。

可选地，脉冲宽度调制电路包括脉冲宽度调制装置和放大电路，其中：脉冲宽度调制装置被配置为调制脉冲波形；放大电路的一端连接脉冲宽度调制装置，另一端连接开关管的栅级。

当检测到负载进入工作状态后，脉冲宽度调制装置输出脉冲信号，经过放电电路进行放大，将位于该脉冲宽度调制电路所在的开关管电路上的开关管导通，从而将相应的负载与直流电源导通，使得该直流电源对该负载供电。

可选地，如图2所示，第一放大子电路包括第一电阻R117、第二电阻R116和NPN三极管Q2，其中：第一电阻R117的第一端与脉冲宽度调制装置PWM1连接，第二端接地；第二电阻R116的第一端与脉冲宽度调制装置PWM1和第一电阻R117的第一端连接；NPN三极管Q2的基极B与第二电阻R116的第二端连接，集电极C与第二放大子电路连接，发射极E接地。第一放大子电路对脉冲宽度调制装置发出的脉冲信号进行一级放大。

可选地，如图2所示，第二放大子电路包括第三电阻R115、第四电阻R114、第五电阻R113和PNP三极管Q1，其中：第三电阻R115的第一端与NPN三极管Q1的集电极C连接；第四电阻R114的第一端与供电电源+VCC连接，第二端与第三电阻R115的第二端连接；第五电阻R113的第一端与保护电路连接，第二端接地；PNP三极管Q1的基极B与第三电阻R115的第二端和第四电阻R114的第二端连接，发射极E与供电电源+VCC和第四电阻R114的第一端连接，集电极C与保护电路和第五电阻R113的第一端连接。第二放大子电路对经过第一放大子电路进行一级放大后的脉冲信号进行二级放大，进而能够驱动位于该脉冲宽度调制电路所在的开关管电路上的开关管导通，将负载接到与负载连接的触点上，从而将相应的负载与直流电源导通，使得该直流电源对该负载供电。

可选地，如图2所示，保护电路包括第六电阻R112和稳压二极管ZD104，其中：第六电阻R112的第一端与第五电阻R113的第一端连接，第二端与开关管VT2的栅极G连接；稳压二极管ZD104的阴极与第六电阻R113的第二端和开关管VT2的栅极G连接，阳极与开关管VT2的源极S连接并接地。保护电路设置于开关管VT2和放大电路之间，起到稳定电路电压、保护直流供电电路的作用。

在一些实施例中，每个开关管电路还包括滤波电路，其一端与直流继电器电路和负载电路连接，另一端接地。如图2所示，滤波电路包括并联的多个滤波电容(第一滤波电容EC101、第二滤波电容EC102和第三滤波电容EC103)。滤波电路不仅可以使直流电源DC输出平滑稳定，降低交变脉动电流对直流供电电路的影响，同时还可吸收直流供电电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得直流供电电路的工作性能更加稳定。

在一些实施例中，如图2所示，直流继电器电路包括依次串联的直流继电器K1、驱动放大电路和直流继电器控制装置relay_com。直流继电器控制装置relay_com发出的控制信号经驱动放大电路放大后，控制直流继电器K1闭合，从而使直流继电器电路与开关管电路导通，将直流电供电给开关管电路。

可选地，如图2所示，驱动放大电路包括第六电阻R1C、第七电阻R2C和三极管Q1C，其中：第六电阻R1C的第一端与直流继电器控制装置relay_com连接，第二端与第七电阻R2C的第一端、三极管Q1C的基极连接；第七电阻R2C的第一端与三极管Q1C的基极连接，第二端接地；三极管Q1C的集电极与直流继电器K1连接，发射极E接地。驱动放大电路对直流继电器控制装置relay_com发出的控制信号进行驱动放大，控制直流继电器K1闭合。

结合图3所示，本公开实施例提供一种用于直流供电电路的控制方法，直流供电电路为上述的直流供电电路，控制方法包括以下步骤：

S301：获得负载的工作功率。

负载设备在不同功能下的工作功率不同，例如，就破壁机加工水果果汁的工作功率和加工豆浆研磨豆子的功率来说，破壁机在加工水果果汁的工作功率较小，加工豆浆研磨豆子的功率较大。负载的工作功率不同，对于开关管电路的供电输出功率的要求不同。

S302：根据工作功率调节开关管电路的输出功率。

开关管电路的输出功率与负载的工作功率成正相关，即负载的工作功率越大，开关管电路的输出功率越大；负载的工作功率越小，开关管电路的输出功率越小。这样，通过调整开关管电路的输出功率满足负载不同功能下的供电输出需求。

可选地，根据工作功率调节开关管电路的输出功率包括：根据工作功率调节脉冲宽度调制装置的脉冲信号的占空比。脉冲宽度调制装置的脉冲信号的占空比与负载的工作功率成正相关，即负载的工作功率越大，脉冲信号的占空比越大；负载的工作功率越小，脉冲信号的占空比越小。占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。通过调节脉冲宽度调制装置的脉冲信号的占空比来实现开关管电路不同功率的供电输出，实现方式更为简单、灵活。

本公开实施例中，通过调整开关管电路的输出功率满足负载不同功能下的供电输出需求，使得开关管电路的供电输出与负载的供电需求相匹配，能够提高直流供电电路供电的安全性，并能够起到节能的作用。

可选地，用于直流供电电路的控制方法还包括：当负载由待机状态进入工作状态时，先控制直流继电器电路导通，再控制开关管电路导通；当负载由工作状态进入待机状态时，先控制开关管电路切断，再控制直流继电器电路切断。这样，可以减少开关管开通和关闭时对直流供电电路的冲击。

结合图4所示本公开实施例提供一种用于直流供电电路的控制装置，包括处理器(processor)40和存储器(memory)41，还可以包括通信接口(Communication Interface)42和总线43。其中，处理器40、通信接口42、存储器41可以通过总线43完成相互间的通信。通信接口42可以用于信息传输。处理器40可以调用存储器41中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于直流供电电路的控制方法。

此外，上述的存储器41中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器40通过运行存储在存储器41中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的用于直流供电电路的控制方法。

存储器41可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

本公开实施例提供了一种家电设备，包含上述的用于直流供电电路的控制装置。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于直流供电电路的控制方法。

本公开实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述用于直流供电电路的控制方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。当用于本申请中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本申请中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。例如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且同样第，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域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，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元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。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种直流供电电路，包括直流电源，其特征在于，还包括：

直流继电器电路，第一端与所述直流电源连接；

多个开关管电路，并联于所述直流继电器电路的第二端，且每一所述开关管电路上对应设置有用于与负载连接的触点，被配置为控制所述负载与所述直流继电器电路的导通或断开。

2.根据权利要求1所述的直流供电电路，其特征在于，每个开关管电路包括依次串联的负载电路、开关管和脉冲宽度调制电路；其中，负载与所述负载电路并联。

3.根据权利要求2所述的直流供电电路，其特征在于，所述负载电路包括：

泄放电路，一端连接所述负载和所述直流继电器电路的第二端；

二极管，阴极与所述泄放电路的另一端连接，阳极与所述开关管的漏极连接。

4.根据权利要求2或3所述的直流供电电路，其特征在于，所述脉冲宽度调制电路包括：

脉冲宽度调制装置，被配置为调制脉冲波形；

放大电路，一端连接所述脉冲宽度调制装置，另一端连接所述开关管的栅级。

5.根据权利要求4所述的直流供电电路，其特征在于，所述放大电路包括依次串联的第一放大子电路、第二放大子电路和保护电路；其中，所述第一放大子电路的一端与所脉冲宽度调制装置连接，所述保护电路的一端与所述开关管的栅极连接。

6.根据权利要求5所述的直流供电电路，其特征在于，所述第一放大子电路包括：

第一电阻，第一端与所述脉冲宽度调制装置连接，第二端接地；

第二电阻，第一端与所述脉冲宽度调制装置和所述第一电阻的第一端连接；

NPN三极管，基极与所述第二电阻的第二端连接，集电极与所述第二放大子电路连接，发射极接地。

7.根据权利要求6所述的直流供电电路，其特征在于，所述第二放大子电路包括：

第三电阻，第一端与所述NPN三极管的集电极连接；

第四电阻，第一端与供电电源连接，第二端与所述第三电阻的第二端连接；

第五电阻，第一端与所述保护电路连接，第二端接地；

PNP三极管，基极与所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第二端连接，发射极与所述供电电源和所述第四电阻的第一端连接，集电极与所述保护电路和所述第五电阻的第一端连接。

8.根据权利要求7所述的直流供电电路，其特征在于，所述保护电路包括：

第六电阻，第一端与所述第五电阻的第一端连接，第二端与所述开关管的栅极连接；

稳压二极管，阴极与所述第六电阻的第二端和所述开关管的栅极连接，阳极与所述开关管的源极连接并接地。

9.一种用于直流供电电路的控制方法，所述直流供电电路为如权利要求1至8任一项所述的直流供电电路，其特征在于，包括：

获得负载的工作功率；

根据所述工作功率调节开关管电路的输出功率。

10.一种用于直流供电电路的控制装置，所述直流供电电路为如权利要求1至8任一项所述的直流供电电路，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求9所述的用于直流供电电路的控制方法。

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