CN116633162B - 一种可编程电压输出电路及其适配器 - Google Patents

一种可编程电压输出电路及其适配器 Download PDF

Info

Publication number
CN116633162B
CN116633162B CN202310344369.3A CN202310344369A CN116633162B CN 116633162 B CN116633162 B CN 116633162B CN 202310344369 A CN202310344369 A CN 202310344369A CN 116633162 B CN116633162 B CN 116633162B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
circuit
output
power supply
management chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310344369.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116633162A (zh
Inventor
何学祥
李文红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningyuan Shuoning Electronics Co ltd
Original Assignee
Ningyuan Shuoning Electronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningyuan Shuoning Electronics Co ltd filed Critical Ningyuan Shuoning Electronics Co ltd
Priority to CN202310344369.3A priority Critical patent/CN116633162B/zh
Publication of CN116633162A publication Critical patent/CN116633162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116633162B publication Critical patent/CN116633162B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current additionally responsive to some other abnormal electrical conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/275—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/293—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/2932—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage, current or power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可编程电压输出电路，其通过电源管理芯片控制变压器以调节变压器初级绕组的电流，从而调节变压器其次级绕组输出的次级侧电压，并通过输出反馈单元将次级侧电压转换为输出电路其输出端的输出电压，以达到给负载提供合适的工作电压；从而使可编程电压输出电路所输出的电压以满足测试电子产品对测试电压的需求；本发明将常用的交流电压转换后得到输出电压，以适应不同的电子元件，可以转动旋钮帽就直接得到想要的输出电压；可编程电压输出电路具有电压、电流调节范围宽，结构简单，功能全面，易于维护等特点，具有广阔的市场前景。

Description

一种可编程电压输出电路及其适配器
技术领域
本发明涉及电源适配器的技术领域，具体为一种可编程电压输出电路及其适配器。
背景技术
电子产品批量生产前需要经过复杂且巨量的实验室测试以确保产品功能稳定，批量生产前的测试包括在不同电压下的稳定性的测试，以获得电子产品对供电电压各种变化的适应性；常见的电源适配器,往往只有一种或者两种固定的电压输出,并且电压调节精度也无法达到测试的要求，使得电压测试的效率比较低，不能满足多电器、电子产品的共同需求。
发明内容
在现有的技术上，本发明的目的在于提供一种可编程电压输出电路，旨在解决电源适配器的固定电压输出，不能满足多种电子产品的共同需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可编程电压输出电路，包括：
变压器，包括初级绕组与次级绕组；
输出反馈单元，与所述次级绕组电连接，用于将所述次级绕组输出的次级侧电压转换为输出电压；
电源管理芯片，分别与输出反馈单元、初级绕组电连接，并通过辅助电路与所述辅助绕组电连接；所述电源管理芯片用于控制初级绕组中的电流，使次级绕组输出变化可调的次级侧电压；
电压调控电路，用于根据预设编程电压输出相对应的控制信号；
主控电路，与所述电压调控电路电连接，并且与所述电源管理芯片电连接；基于所述控制信号通过电源管理芯片控制所述输出反馈单元输出的输出电压调整为与预设编程电压一样大小。
更进一步的，所述输出反馈单元包括依次电连接的稳压滤波电路、采样反馈电路，所述稳压滤波电路与所述次级绕组电连接，该稳压滤波电路用于将次级绕组输出的次级侧电压进行稳压滤波并转换为输出电压；所述采样反馈电路与电源管理芯片电连接，所述电源管理芯片用于通过采样反馈电路对所述输出电压进行电流与电压的采样，并通过采样反馈电路控制输出反馈单元输出电流的大小。
更进一步的，所述稳压滤波电路包括相互并联的电容C8、电容C9、电容C19、电容C16，所述电容C8、电容C9、电容C19以及电容C16的两端分别连接在次级绕组的两端；所述采样反馈电路包括MOS管Q1与采样电阻R15，所述MOS管Q1、负载以及采样电阻R15依次串联在一起，并且其两端分别连接在稳压滤波电路的两端；所述MOS管Q1的G极与电源管理芯片的开关驱动引脚相连，该MOS管Q1用于控制所述输出反馈单元输出的电流大小；所述采样电阻R15靠近负载的一端连接在电源管理芯片的电流检测引脚上。
更进一步的，还包括供电单元，所述供电单元包括供电切换电路、第一供电芯片以及第二供电芯片，所述第一供电芯片与第二供电芯片依次串联在稳压滤波电路的输出端上，用于将稳压滤波电路输出的输出电压转换为供电电压给主控电路供电；所述供电切换电路用于基于所述主控电路的控制信号控制第一供电芯片的输出端与输入端进行短接。
更进一步的，所述供电切换电路包括三极管Q7与MOS管Q6，所述MOS管Q6的S极与D极分别连接在所述第一供电芯片的输出端与输入端，所述MOS管Q6的G极与三极管Q7的C极相连，所述三极管Q7的B极连接在主控电路的切换控制引脚上，所述三极管Q7的E极连接在稳压滤波电路其输出端的负极上。
更进一步的，所述主控电路通过I2C总线与所述电源管理芯片通信连接，并通过I2C总线读取电源管理芯片内的采样信息或者修改电源管理芯片内的输出参数。
更进一步的，所述电压调控电路包括电位器，所述电位器的滑动端连接在第二供电芯片其输出端的正极上，所述电位器的两个固定端分别连接在主控电路的两个检测引脚上。
更进一步的，所述主控电路连接有双通道槽型光电开关，所述电位器其旋动轴的外侧套接有计数码盘，该双通道槽型光电开关用于检测计数码盘的旋转方向与角度。
更进一步的，还包括交流电源输入单元，所述交流电源输入单元包括输入保护电路、EMI滤波电路以及整流滤波电路；所述输入保护电路与AC电源电连接，该输入保护电路用于对输入的AC电源进行过流、过压保护；所述EMI滤波电路用于对输入保护电路输出的电压进行前端滤波；所述整流滤波电路用于对EMI滤波电路输出的电压进行整流和滤波处理，并输出脉动直流电；所述整流滤波电路与初级绕组电连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种适配器，所述适配器包括如上所述的可编程输出电压电路，该适配器与上述可编程输出电压电路的实施例和效果完全相同，此处不再赘述。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果是：
本方案的可编程电压输出电路通过电源管理芯片控制变压器以调节变压器初级绕组的电流，从而调节变压器其次级绕组输出的次级侧电压，并通过输出反馈单元将次级侧电压转换为输出电路其输出端的输出电压，以达到给负载提供合适的工作电压；从而使可编程电压输出电路所输出的电压以满足测试电子产品对测试电压的需求。
本方案将常用的交流电压转换后得到输出电压，以适应不同的电子元件，可以转动旋钮帽就直接得到想要的输出电压；可编程电压输出电路具有电压、电流调节范围宽，结构简单，功能全面，易于维护等特点，具有广阔的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的可编程电压输出电路的结构框架简略图。
图2为本发明提供的可编程电压输出电路的结构框架展开图。
图3为本发明提供的交流电源输入单元的电路图。
图4为本发明提供的变压器、输出反馈单元以及电源管理芯片的电路图。
图5为本发明提供的供电单元电路图。
图6为本发明提供的主控电路电路图。
图7为本发明提供的电位器组件的结构示意图。
图8为本发明提供的电位器组件的爆炸结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8之一所示，本方案提供了一种可编程电压输出电路，包括交流电源输入单元、变压器、输出反馈单元、电源管理芯片、电压调控电路、供电单元、主控电路等；
参照图2所示，可编程电压输出电路通过电源管理芯片控制变压器以调节变压器初级绕组的电流，从而调节变压器其次级绕组输出的次级侧电压，并通过输出反馈单元将次级侧电压转换为输出电路其输出端的输出电压，以达到给负载提供合适的工作电压；以使可编程电压输出电路输出的输出电压能够为待测试的电子产品提供测试电压，从而使可编程电压输出电路所输出的电压以满足测试电子产品对测试电压的需求；其中，可编程电压输出电路的输出电压支持包括3V、4.5V、5V、6V、7.5V、9V、12V、13.5V、15V、19.5V、24V等。
参照图3所示，可编程电压输出电路的交流电源输入单元用于接收AC电源的交流电压，该交流电压为电网中输入的电压，不同国家电网的电压可能不同，例如，可以为110V或220V。
交流电源输入单元包括输入保护电路、EMI滤波电路以及整流滤波电路。
输入保护电路与AC电源电连接，该输入保护电路用于对输入的AC电源进行过流、过压保护；其中，输入保护电路包括保险丝F1与电容C1；电容C1的两端跨接在AC电源的N线与L线之间，由于电容的两端电压不能突变的特性，在交流电源输入单元的输入端跨接电容C1，其电容C1为1uf以下小电容；电容C1滤除电网带来的高频杂波脉冲，从而会减小杂波对编程电压输出电路的干扰，同时也抑制了本电路的工作杂波对电网的污染。
同时，如图3所示，将电阻R50、R51、R52、R53串并联在一起，并将其并联在电容C1的两端；将电阻R50、R51、R52、R53串并联后形成放电电阻，该放电电阻用于对电容C1起到放电作用；在电源线拔插时，通过放电电阻的放电从而避免了由于电容C1的充放电过程而致电源线插头长时间带电。
保险丝F1串联在AC电源的L线与电容C1之间，输入保护电路中的保险丝F1起过流保护作用，当流过输入保护电路中的电流大到一定程度时，电路中的保险丝自动熔断，切断电流的回路，防止大电流进一步损坏电路中的其他元器件。
EMI滤波电路用于对输入保护电路输出的电压进行前端滤波；EMI滤波电路包括共模扼流圈L1，共模扼流圈L1连接在输入保护电路的输出端，共模扼流圈L1起到EMI滤波的作用，提高电磁兼容性；
整流滤波电路用于对EMI滤波电路输出的电压进行整流和滤波处理，并输出脉动直流电；其中，整流滤波电路包括整流桥D10、电感L2、电容C31、电容C2、电容C4；整流桥D10连接在共模扼流圈L1的输出端，该整流桥D10用于将共模扼流圈L1输出的电压进行整流，并输出脉动直流电；电感L2、电容C31、电容C2以及电容C4组合构成无源滤波电路，将整流桥D10整流后的脉动直流电进行滤波；整流滤波电路与初级绕组电连接，以便将整流滤波后的脉动直流电输入初级绕组。
参照图2、4所示，为了实现可编程电压输出电路能够输出多个输出电压，以满足多种电子产品的不同电压需求；变压器包括初级绕组、次级绕组以及辅助绕组，输出反馈单元与次级绕组电连接，该输出反馈单元用于将次级绕组输出的次级侧电压转换为输出电压；电源管理芯片分别与输出反馈单元、初级绕组电连接，并通过辅助电路与辅助绕组电连接；该电源管理芯片用于控制初级绕组中的电流，使次级绕组输出变化可调的次级侧电压；
如图4所示，在本实施例中,电源管理芯片的型号为InnoSwitch3-Pro INN3370C，电源管理芯片内置有N沟道的FET串联负载开关，初级绕组的负极连接在FET串联负载开关的漏极(D)引脚上；电源管理芯片通过FET串联负载开关控制初级绕组中的电流，从而实现次级绕组输出变化可调的次级侧电压。
进一步的，变压器的初级绕组用于在脉动直流电的每个周期内且导通过程中充电储能，并且电源管理芯片控制其内部的FET串联负载开关的导通与断开，从而控制初级绕组中的电流大小；
具体地，本方案中的变压器为反激式变压器；根据反激式变压器的工作原理，当变压器的初级绕组在充电过程中，其次级绕组和辅助绕组均不工作；同时，变压器的初级绕组在充电过程中，能量储存在变压器的缝隙中。当变压器的初级绕组断开电源时，即电源管理芯片通过其内部的FET串联负载开关控制初级绕组断开；此时，能量才传递到次级绕组和辅助绕组，换句话说，在变压器的初级绕组断开电源时，次级绕组和辅助绕组同时开始工作，产生感应电压。
根据电源管理芯片内储存的输出电压参数、采样反馈参数，电源管理芯片控制FET串联负载开关其通断的时间，从而控制初级绕组中的电路大小；利用变压器的磁芯将初级绕组产生的能量传递到次级绕组，使得次级绕组中产生电流，以使次级绕组的两端生成次级侧电压，将次级绕组输出的次级侧电压转换为输出电压，使输出电压以满足测试电子产品对测试电压的需求。
具体地，次级绕组输出的电压作为输出反馈单元的输入电压，在本发明的方案中，由图4可知，次级绕组输出的次级侧电压通过输出反馈单元转换为输出电压。辅助绕组输出的辅助电压作为电源管理芯片其初级旁路的供电电压。与此同时，在本发明的实施例中，变压器的辅助绕组与次级绕组是同相位的，而且辅助绕组输出的电压随输出电路输出的电源电压变化。
参照图2、4所示，为了实现次级侧电压的稳压与滤波，并且对稳压滤波后的输出电压进行采样与控制；
输出反馈单元包括依次电连接的稳压滤波电路、采样反馈电路，稳压滤波电路与次级绕组电连接，该稳压滤波电路用于将次级绕组输出的次级侧电压进行稳压滤波并转换为输出电压；采样反馈电路与电源管理芯片电连接，电源管理芯片用于通过采样反馈电路对输出电压进行电流与电压的采样，并通过采样反馈电路控制输出反馈单元输出电流的大小。
具体的，稳压滤波电路包括相互并联的电容C8、电容C9、电容C19以及电容C16，电容C8、电容C9、电容C19以及电容C16的两端分别连接在次级绕组的两端；电容C8、电容C9、电容C19以及电容C16形成为电容滤波电路，该电容滤波电路作为以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件；在使用将交流转换为直流供电的电子电路中，电容滤波电路不仅使电源直流输出平滑稳定，降低了交变脉动电流对负载电路的影响，同时还可吸收负载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，使得负载电路的工作性能更加稳定。
采样反馈电路包括MOS管Q1与采样电阻R15，MOS管Q1、负载以及采样电阻R15依次串联在一起，并且其两端分别连接在稳压滤波电路的两端；MOS管Q1的G极与电源管理芯片的开关驱动引脚相连，该MOS管Q1用于控制输出反馈单元输出的电流大小；采样电阻R15靠近负载的一端连接在电源管理芯片的电流检测引脚上。
本方案的可编程电压输出电路通过FET串联负载开关的通断实现了不同的电压输出，可加快了输出电压其电压范围有需求的电路设计，减少元器件采购时间，并且有利于成本、质量的合理控制；同时，输出电压可进行在线、动态、连续调整，并且可以实时控制输出电压的输出精度。
通过电源管理芯片的FET串联负载开关控制初级绕组中的电流，使次级绕组输出变化可调的输出电压，本发明解决待测试电子产品的供电要求，适于对输出电压的电压范围有需求的电路，降低损耗、提高效率，在同等功能要求下，有效节省成本。
参照图5所示，为了实现对主控电路的供电，供电单元包括供电切换电路、第一供电芯片以及第二供电芯片，第一供电芯片与第二供电芯片依次串联在稳压滤波电路的输出端上，用于将稳压滤波电路输出的输出电压转换为供电电压给主控电路供电；供电切换电路用于基于主控电路的控制信号控制第一供电芯片的输出端与输入端进行短接。
其中，第一供电芯片的型号为MT3901，该第一供电芯片将输出电压转换为第一供电电压,第一供电芯片其输入电压的范围为4V-36V；第二供电芯片的型号为HT1117-3.3,第二供电芯片其输入电压的范围为3.3V-12V；利用输出电压通过第一供电芯片与第二供电芯片进行降压，并输出供电电压给主控电路供电。
如图5所示，具体的，供电切换电路包括三极管Q7与MOS管Q6，MOS管Q6的S极与D极分别连接在第一供电芯片的输出端与输入端，MOS管Q6的G极与三极管Q7的C极相连，三极管Q7的B极连接在主控电路的切换控制引脚上，三极管Q7的E极连接在稳压滤波电路其输出端的负极上。
当可编程电压输出电路的输出电压为4V以下时，由于第一供电芯片MT3901其输入电压的范围为4V-36V，因此，输出电压的电压大小小于第一供电芯片其输入电压的范围，使第一供电芯片无法启动并且将输出电压继续压降；为了保证主控电路的持续供电，主控电路通过三极管Q7控制MOS管Q6的通断，以实现了第一供电芯片其输出端与输入端的短接，从而将输出电压直接输入到第二供电芯片的输入端内，进而保证了主控电路的持续供电。
参照图6-8所示，电压调控电路用于根据预设编程电压输出相对应的控制信号，主控电路与电压调控电路电连接，并且与电源管理芯片电连接；基于控制信号通过电源管理芯片控制输出反馈单元输出的输出电压调整为与预设编程电压一样大小；
其中，在主控电路中主控芯片的型号为STM32GD30K6，主控电路通过I2C总线与电源管理芯片通信连接，并通过I2C总线读取电源管理芯片内的采样信息或者修改电源管理芯片内的输出参数；主控电路通过I2C总线可实现对电源管理芯片的输出电压及电流的动态控制，以提供其他可动态设定的保护功能，并且监测电源管理芯片的运行情况。
参照图6所示，电压调控电路在本方案中选用电位器34作为电压控制信号的发送装置；根据电路设计的要求，电位器34的阻值为10K。对于电位器34的大小等参数，可根据实际需求进行选择，本发明对此不作要求。
在本方案中，电压调控电路选用为旋转式电位器34，将电位器34内的电阻平均分为若干个份，且与可编程电压输出电路的预设编程电压数量一一对应，从而生成电位器34的阻值范围与预设编程电压的调压对应表；使主控电路基于调压对应表通过测量电位器34的电阻，从而获取电压调控电路输出的电压控制信号；
其中，电位器34的滑动端连接在第二供电芯片其输出端的正极上，电位器34的两个固定端分别连接在主控电路的两个检测引脚上，将电位器34分割成两个变阻器，两个变阻器的输出阻值相加始终为电位器34的阻值；使主控电路通过同时测量两个变阻器的输出阻值进行相互佐证，大大提高了主控电路测量电位器34阻值的准确性。
参照图7、8所示，主控电路连接有双通道槽型光电开关32，电位器34其旋动轴的外侧套接有计数码盘33，该双通道槽型光电开关32用于检测计数码盘33的旋转方向与角度；电位器34的旋动轴上连接有旋帽。
电位器34的旋动轴插置在计数码盘33的开口内，并且转轴与计数码盘33固定连接，计数码盘33的栅格侧插置在双通道槽型光电开关32的沟槽内；双通道槽型光电开关32通过其内部的两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)，从而使得主控电路通过双通道槽型光电开关32测量出旋帽的旋转方向、旋转位置与旋转角度，进一步地确认了提高了主控电路测量电位器34阻值的准确性。
当旋帽需要旋向低电压的档位时，可编程电压输出电路的输出电压为4V以下，主控电路通过双通道槽型光电开关32检测出旋帽的旋转位置与旋转方向；主控电路通过三极管Q7控制MOS管Q6的通断，以实现了第一供电芯片其输出端与输入端的短接，从而将输出电压直接输入到第二供电芯片的输入端内，保证了主控电路的持续供电；从而使可编程电压输出电路所输出的电压范围大大拓宽，以满足测试电子产品对测试电压的需求。
与此同时，电压调控电路可以通过选用不同的可编程电位器，从而实现不同的电压调整精度；
本发明还提供了一种适配器，该适配器包括上述可编程电压输出电路，该适配器通过设置上述可编程电压输出电路可以使适配器正常稳定的工作，同时损耗低、成本低、体积小、安全性高且使用寿命更长。
综上所述，本方案的可编程电压输出电路包括交流电源输入单元、变压器、输出反馈单元、电源管理芯片、电压调控电路、供电单元、主控电路等；可编程电压输出电路通过电源管理芯片控制变压器以调节变压器初级绕组的电流，从而调节变压器其次级绕组输出的次级侧电压，并通过输出反馈单元将次级侧电压转换为输出电路其输出端的输出电压，以达到给负载提供合适的工作电压；从而使可编程电压输出电路所输出的电压以满足测试电子产品对测试电压的需求。
本方案将常用的交流电压转换后得到输出电压，以适应不同的电子元件，可以转动旋钮帽就直接得到想要的输出电压；可编程电压输出电路具有电压、电流调节范围宽，结构简单，功能全面，易于维护等特点，具有广阔的市场前景。
以上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精神和范围。

Claims (7)

1.一种可编程电压输出电路，其特征在于，包括：
变压器，包括初级绕组与次级绕组；
输出反馈单元，与所述次级绕组电连接，用于将所述次级绕组输出的次级侧电压转换为输出电压；
电源管理芯片，分别与输出反馈单元、初级绕组电连接，并通过辅助电路与辅助绕组电连接；所述电源管理芯片用于控制初级绕组中的电流，使次级绕组输出变化可调的次级侧电压；
电压调控电路，用于根据预设编程电压输出相对应的控制信号；
主控电路，与所述电压调控电路电连接，并且与所述电源管理芯片电连接；基于所述控制信号通过电源管理芯片控制所述输出反馈单元输出的输出电压调整为与预设编程电压一样大小；以及
供电单元，所述供电单元包括供电切换电路、第一供电芯片以及第二供电芯片，所述第一供电芯片与第二供电芯片依次串联在稳压滤波电路的输出端上，用于将稳压滤波电路输出的输出电压转换为供电电压给主控电路供电；所述供电切换电路用于基于所述主控电路的控制信号控制第一供电芯片的输出端与输入端进行短接；
其中，所述电压调控电路包括电位器，所述电位器的滑动端连接在第二供电芯片其输出端的正极上，所述电位器的两个固定端分别连接在主控电路的两个检测引脚上；
所述主控电路连接有双通道槽型光电开关，所述电位器其旋动轴的外侧套接有计数码盘，该双通道槽型光电开关用于检测计数码盘的旋转方向与角度。
2.根据权利要求1所述的一种可编程输出电压电路，其特征在于：所述输出反馈单元包括依次电连接的稳压滤波电路、采样反馈电路，所述稳压滤波电路与所述次级绕组电连接，该稳压滤波电路用于将次级绕组输出的次级侧电压进行稳压滤波并转换为输出电压；所述采样反馈电路与电源管理芯片电连接，所述电源管理芯片用于通过采样反馈电路对所述输出电压进行电流与电压的采样，并通过采样反馈电路控制输出反馈单元输出电流的大小。
3.根据权利要求2所述的一种可编程输出电压电路，其特征在于：所述稳压滤波电路包括相互并联的电容C8、电容C9、电容C19、电容C16，所述电容C8、电容C9、电容C19以及电容C16的两端分别连接在次级绕组的两端；所述采样反馈电路包括MOS管Q1与采样电阻R15，所述MOS管Q1、负载以及采样电阻R15依次串联在一起，并且其两端分别连接在稳压滤波电路的两端；所述MOS管Q1的G极与电源管理芯片的开关驱动引脚相连，该MOS管Q1用于控制所述输出反馈单元输出的电流大小；所述采样电阻R15靠近负载的一端连接在电源管理芯片的电流检测引脚上。
4.根据权利要求1所述的一种可编程输出电压电路，其特征在于：所述供电切换电路包括三极管Q7与MOS管Q6，所述MOS管Q6的S极与D极分别连接在所述第一供电芯片的输出端与输入端，所述MOS管Q6的G极与三极管Q7的C极相连，所述三极管Q7的B极连接在主控电路的切换控制引脚上，所述三极管Q7的E极连接在稳压滤波电路其输出端的负极上。
5.根据权利要求1所述的一种可编程输出电压电路，其特征在于：所述主控电路通过I2C总线与所述电源管理芯片通信连接，并通过I2C总线读取电源管理芯片内的采样信息或者修改电源管理芯片内的输出参数。
6.根据权利要求1所述的一种可编程输出电压电路，其特征在于：还包括交流电源输入单元，所述交流电源输入单元包括输入保护电路、EMI滤波电路以及整流滤波电路；所述输入保护电路与AC电源电连接，该输入保护电路用于对输入的AC电源进行过流、过压保护；所述EMI滤波电路用于对输入保护电路输出的电压进行前端滤波；所述整流滤波电路用于对EMI滤波电路输出的电压进行整流和滤波处理，并输出脉动直流电；所述整流滤波电路与初级绕组电连接。
7.适配器，其特征在于：包括如权利要求1-6任意一项所述的可编程输出电压电路。
CN202310344369.3A 2023-03-31 2023-03-31 一种可编程电压输出电路及其适配器 Active CN116633162B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310344369.3A CN116633162B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种可编程电压输出电路及其适配器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310344369.3A CN116633162B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种可编程电压输出电路及其适配器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116633162A CN116633162A (zh) 2023-08-22
CN116633162B true CN116633162B (zh) 2024-05-10

Family

ID=87615945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310344369.3A Active CN116633162B (zh) 2023-03-31 2023-03-31 一种可编程电压输出电路及其适配器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116633162B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740529A (zh) * 2011-04-01 2012-10-17 科域半导体有限公司 Led驱动电路
CN102801384A (zh) * 2012-08-21 2012-11-28 北京信息科技大学 一种基于dsp的感应电机变频调速系统
CN109861542A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 浙江机电职业技术学院 一种可编程宽范围输出不对称半桥结构的直流稳压电源
CN211860608U (zh) * 2019-12-31 2020-11-03 重庆绿色科技开发（集团）有限公司 多色温led路灯智能控制系统
CN114337213A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 Oppo广东移动通信有限公司 电源提供装置及充电控制方法
CN115603552A (zh) * 2022-09-09 2023-01-13 常州大学（Cn） 一种反激式开关电源交直流转换电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740529A (zh) * 2011-04-01 2012-10-17 科域半导体有限公司 Led驱动电路
CN102801384A (zh) * 2012-08-21 2012-11-28 北京信息科技大学 一种基于dsp的感应电机变频调速系统
CN109861542A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 浙江机电职业技术学院 一种可编程宽范围输出不对称半桥结构的直流稳压电源
CN211860608U (zh) * 2019-12-31 2020-11-03 重庆绿色科技开发（集团）有限公司 多色温led路灯智能控制系统
CN114337213A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 Oppo广东移动通信有限公司 电源提供装置及充电控制方法
CN115603552A (zh) * 2022-09-09 2023-01-13 常州大学（Cn） 一种反激式开关电源交直流转换电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN116633162A (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211508677U (zh) 一种免平衡充电器
CN105896622B (zh) 高可靠性输电线路感应取能电源
CN207625446U (zh) 开关电源电路
CN116633162B (zh) 一种可编程电压输出电路及其适配器
CN205427682U (zh) 一种用于调整多抽头电流互感器变比的控制装置
CN111917169B (zh) 一种基于动态取电的输电线路故障监拍方法及装置
CN212210864U (zh) 电表电源电路和电表
CN111141949B (zh) 一种用于输出功率控制的交流电压采样电路及其设计方法
CN208209603U (zh) 一种充电控制系统
CN111082536A (zh) 一种稳定的高压感应取电装置及方法
CN108663561A (zh) 一种自供电的多功能电力仪表
CN216356075U (zh) 应用于电动工具电池包充电器的充电管理电路
CN208621675U (zh) 自供电的多功能电力仪表
CN101364771B (zh) 一种单芯片控制的电源装置
CN212784852U (zh) 一种用于基站备用电源的电池管理系统
CN209930022U (zh) 一种新型多口独立限流智能识别充电器
CN207910696U (zh) 一种直流开关电源供电的空调保护电路
CN103424715A (zh) 灯具测试电路及装置
CN221305778U (zh) 一种数字式发电机励磁控制设备
CN2819584Y (zh) 变电站电压无功自动调节装置
CN214506882U (zh) 开关电源电路以及电机控制器
CN117554687B (zh) 一种交流市电电压采样电路
CN216904690U (zh) 一种隔离稳压电路
CN203674995U (zh) 一种供应5v电压的电源电路
CN216054491U (zh) 一种自匹配交流接触器的抗晃电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant