CN117498655A - 一种驱动电源分时切换电路系统及供电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种驱动电源分时切换电路系统，其包括：主控模块，主控模块连接于电源输出端，其包括MOS管；调节模块，调节模块包括依次连接的电感器、二极管组以及电容组，其中，电感器连接MOS管输出端，电容组通过二极管组调节电路供电方式：当MOS管处于导通状态时，二极管组截断，此时电容组为电路供电；当MOS管处于截断状态时，二极管组导通，此时电源为电路供电；协控模块，协控模块的输入端连接电容组输出端，协控模块的输出端连接主控模块，协控模块包括切换组件，切换组件上并联设置有至少两条电路，切换组件中设有与多条电路一一对应的开关，开关启闭以分别控制多条电路通断。
Description
技术领域
本发明涉及电源系统技术领域，具体指一种驱动电源分时切换电路系统及供电设备。
背景技术
电源系统是设备的供电核心，其用以提供设备中各个功能模块正常运行所需的电能，随着现有供电回路的复杂化发展，目前驱动输出端口在不同时间段内为不同回路负载供电的连接方式在实际使用时面临很大挑战。
目前对于电路的使用常常出现需要在不同时间段内向不同负载切换供电的情况，但是现有电路中，当一路负载停止工作时，其无法将电源输出的初级供电状态直接切换到其余通路进行次级负载供电，而是需要停止整体供电回路驱动输出，在调整相应电路连接或启闭后才能重新使电源投入使用，这就直接导致电路的驱动利用率大幅下降，不仅会造成电力资源浪费，而且还增加了客户的潜在使用成本，而设置多路电路就需要对应增加相应电源，由此不仅增加了相应用电环境内部结构的复杂程度、提高了使用成本、增大了占用空间，也为后续检修更换增加了不小的负担。此外，在电路切换使用时，如何保证其在同一时间段内自由切换使用通道时能够兼具高灵敏度和精度，以及如何避免初级工作状态与次级工作状态在切换过程中的相互影响是行业目前内亟待解决的问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中电路切换使用时，无法自由切换使用通道的问题，提供一种驱动电源分时切换电路、控制方法及供电设备。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种驱动电源分时切换电路系统，其包括：主控模块，所述主控模块连接于电源输出端，其包括MOS管；调节模块，所述调节模块包括依次连接的电感器、二极管组以及电容组，其中，电感器连接所述MOS管漏极，所述电容组通过所述二极管组调节电路供电方式：当所述MOS管处于导通状态时，所述二极管组截断，此时所述电容组为电路供电；当所述MOS管处于截断状态时，所述二极管组导通，此时电源为所述电路供电；协控模块，所述协控模块的输入端连接所述电容组输出端，所述协控模块的输出端连接所述主控模块，所述协控模块包括切换组件，所述切换组件上并联设置有至少两条电路，所述切换组件中设有与多条所述电路一一对应的开关，所述开关启闭以分别控制多条所述电路通断。
在本发明的一个实施例中，所述电感器包括主电感及从电感，所述主电感连接所述MOS管，所述从电感连接所述二极管组，其中，所述主电感包括第一主引脚及第二主引脚，所述从电感包括第一副引脚及第二副引脚，当所述第一主引脚及所述第二副引脚接正电压，所述第二主引脚及所述第一副引脚接负电压时，所述MOS管处于导通状态；当所述第一主引脚及所述第二副引脚接负电压，所述第二主引脚及所述第一副引脚接正电压时，所述MOS管处于截断状态。
在本发明的一个实施例中，所述主控模块包括连接于所述MOS管的第一芯片，所述第一芯片控制所述MOS管开关，所述电感器包括主电感及副电感，所述主电感连接所述MOS管输出端。
在本发明的一个实施例中，所述协控模块还包括切换组件及第二芯片，其中所述切换组件连接于所述电容组输出端，且通过所述第二芯片控制各电路通断，所述二极管组包括两个相互并联的二极管。
在本发明的一个实施例中，所述协控模块还包括光控组件，所述第二芯片控制所述光控组件调节所述电源通断。
在本发明的一个实施例中，所述第二芯片包括高电平引脚及低电平引脚，所述切换组件还包括三极管，当所述高电平引脚连接所述切换组件时，所述三极管导通；当所述低电平引脚连接所述切换组件时，所述三极管不导通。
在本发明的一个实施例中，当所述高电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于输出状态，当所述低电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于无输出状态。
在本发明的一个实施例中，所述二极管组包括相互并联设置的第一二极管以及第二二极管，所述电容组包括相互并联的第一电解电容及第二电解电容。
在本发明的一个实施例中，所述主控模块还包括变压器，所述变压器设置于所述MOS管与所述电感器之间。
为解决上述技术问题，本发明提供一种供电设备，其包括上述驱动电源分时切换电路系统。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的驱动电源分时切换电路系统及供电设备通过调节模块改变电路的供电方式，同时通过协控模块来分别对应控制多个电路的通断，由此，无需停止整体供电回路驱动输出即可对相应电路进行分时切换，在提高电路的驱动利用率的同时，还兼具避免电力资源浪费、降低了客户的潜在使用成本、减少电源设置和接线成本、简化用电环境内部结构的复杂程度、减小占用空间、便于后续检修更换等显著优势。此外，基于本电路的连接方式及布局，其能够在同一时间段内高灵敏度和精度地自由切换使用通道，避免了初级工作状态与次级工作状态在切换过程中的相互影响的问题。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明优选实施例中驱动电源分时切换电路系统连接电路图；
图2是图1中主控模块的电路图；
图3是图1中调节模块及协控模块的电路图；
图4是图1中第二芯片引脚分布示意图；
图5是图1中光耦内部电路图；
图6是图1中单机芯片的电路图。
具体实施方式
参见图1所示，本实施例提供一种驱动电源分时切换电路系统，其包括：主控模块1，所述主控模块1连接于电源输出端，其包括MOS管Q28；调节模块2，所述调节模块2包括依次连接的电感器T6、二极管组以及电容组，其中，电感器T6连接所述MOS管Q28漏极，所述电容组通过所述二极管组调节电路供电方式：当所述MOS管Q28处于导通状态时，所述二极管组截断，此时所述电容组为电路供电；当所述MOS管Q28处于截断状态时，所述二极管组导通，此时电源为所述电路供电；协控模块3，所述协控模块3的输入端连接所述电容组输出端，所述协控模块3的输出端连接所述主控模块1，所述协控模块3包括切换组件K3，所述切换组件K3上并联设置有至少两条电路，所述切换组件K3中设有与多条所述电路一一对应的开关，所述开关启闭以分别控制多条所述电路通断。
本发明所述的驱动电源分时切换电路系统通过调节模块2改变电路的供电方式，同时通过协控模块3来分别对应控制多个电路的通断，由此，无需停止整体供电回路驱动输出即可对相应电路进行分时切换，在提高电路的驱动利用率的同时，还兼具避免电力资源浪费、降低了客户的潜在使用成本、减少电源设置和接线成本、简化用电环境内部结构的复杂程度、减小占用空间、便于后续检修更换等显著优势。此外，基于本电路的连接方式及布局，其能够在同一时间段内高灵敏度和精度地自由切换使用通道，避免了初级工作状态与次级工作状态在切换过程中的相互影响的问题。
参见图1及图2所示，所述主控模块1包括变压器以及连接于所述MOS管Q28的第一芯片U20，所述第一芯片U20控制所述MOS管Q28开关，所述电感器T6包括主电感及副电感，所述主电感连接所述MOS管Q28输出端，所述变压器设置于所述MOS管Q28与所述电感器T6之间。本实施例中输入电压为430V，第一芯片U20上设有用以控制MOS管Q28通断的OUTp引脚7。
参见图1至图3所示，所述电感器T6包括主电感及从电感，所述主电感连接所述MOS管Q28，所述从电感连接所述二极管组，其中，本实施例中的二极管组包括相互并联设置的第一二极管D37以及第二二极管D38，所述电容组包括相互并联的第一电解电容EC28及第二电解电容EC29，所述主电感包括第一主引脚6及第二主引脚4，所述从电感包括第一副引脚10及第二副引脚9，当所述第一主引脚6及所述第二副引脚9接正电压，所述第二主引脚4及所述第一副引脚10接负电压时，所述MOS管Q28处于导通状态，进一步地，此时所述二极管组截断，由电容组为电路供电；当所述第一主引脚6及所述第二副引脚9接负电压，所述第二主引脚4及所述第一副引脚10接正电压时，所述MOS管Q28处于截断状态，进一步地，此时所述二极管组导通，由电源为所述电路供电。上述电路能够依照此逻辑循环工作，进而实现电路的人气供电方式，为后续其能够在同一时间段内高灵敏度和精度地自由切换使用通道提供先决条件。
参见图1至图4所示，所述协控模块3还包括切换组件K3及第二芯片U3，其中所述切换组件K3连接于所述电容组输出端，且通过所述第二芯片U3控制各电路通断，具体地，本实施例中的第二芯片U3通过其上设置的MCU-ON/OFF引脚14发送占空比的信号，由此控制切换组件K3的开合，具体地，本实施例中，第二芯片U3还设有单机芯片U2，其能够接收来自外部的A+12V，并将其转为其所需要的B+5V电压，切换组件K3包括相互独立且分别与第二芯片U3连接的第一开关6及第二开关3，第一开关6及第二开关3分别连接两个独立电路，由此其能够通过调节模块2与主控模块1之间的配合实现对两条电路进行分时切换的目的，进一步地，本实施例中，第二芯片U3包括高电平引脚及低电平引脚，所述切换组件K3还包括三极管Q30，当所述高电平引脚连接所述切换组件K3时，所述三极管Q30导通；当所述低电平引脚连接所述切换组件K3时，所述三极管Q30不导通。具体原理为：第二芯片U3控制第一开关6及第二开关3，从而进行输出第一路(VO1-)和输出第二路(VO2-)的切换，具体为：MCU-ON/OFF引脚14为低电平时，三极管Q30Q30不导通，相应地，三极管Q30Q30的C级即为高电平，由此，控制切换组件K3中的引脚6-3和引脚2-7为常闭状态，此时输出第二路(VO2-)正常工作，输出第一路(VO1-)无输出；相反地，MCU-ON/OFF引脚14为高电平时，三极管Q30Q30导通，由此，三极管Q30Q30的C级即为低电平，控制切换组件K3中的引脚6-3和引脚2-7为导通状态，由此时输出第二路(VO2-)切换到输出第一路(VO1-)输出，实现同一时间可以自由随意切换通道，使驱动电源在不同时间段向不同的负载供电，实现能效利用率最大化。此外，本实施例中，两个开关位于输出负端，输出第一路和第二路共用正极VO+，由此进一步减少了接线成本。
参见图3及图4所示，协控模块3还包括光控组件，所述第二芯片U3控制所述光控组件调节所述电源通断，当所述高电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于输出状态，当所述低电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于无输出状态。本实施例中，光控组件优选为光耦U22，第二芯片U3上设有PWM-uv引脚15，其能够朝向光耦U22发送占空比的信号，之后光耦U22会对其进行信号隔离并得到Dim1-uv信号，光耦U22将Dim1-uv信号输入第一芯片U20的Dim1引脚后，第一芯片U20会进行从0-100％深度的自动调光，从而改变输出第一路或输出第二路的工作电流，若第二芯片U3发送100％的占空比，则第一芯片U20控制电源不输出电流，若发送0％的占空比，则第一芯片U20控制电源输出电流。具体原理为：若PWM-uv引脚为低电平，则光耦U22U22的原边导通，根据光耦U22特性，副边也导通，此时MOS管Q28Q33为G级，其约有4.7V电压(光耦U22Vce＝0.3V)，由此MOS管Q28Q33实现导通，本实施例中的5V-P引脚直接接PGND，因此Q32G级无输入、不导通，所以Dim1-uv为低电平，电路可以实现正常工作，有电流输出；同理，若PWM-uv为高电平，则电流不工作，无电流输出。
综上本发明所述的驱动电源分时切换电路系统通过调节模块2改变电路的供电方式，同时通过协控模块3来分别对应控制多个电路的通断，由此，无需停止整体供电回路驱动输出即可对相应电路进行分时切换，在提高电路的驱动利用率的同时，还兼具避免电力资源浪费、降低了客户的潜在使用成本、减少电源设置和接线成本、简化用电环境内部结构的复杂程度、减小占用空间、便于后续检修更换等显著优势。此外，基于本电路的连接方式及布局，其能够在同一时间段内高灵敏度和精度地自由切换使用通道，避免了初级工作状态与次级工作状态在切换过程中的相互影响的问题。
实施例二
本实施例提供一种供电设备，其包括实施例一中的驱动电源分时切换电路系统。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：包括：
主控模块，所述主控模块连接于电源输出端，其包括MOS管；
调节模块，所述调节模块包括依次连接的电感器、二极管组以及电容组，其中，电感器连接所述MOS管漏极，所述电容组通过所述二极管组调节电路供电方式：
当所述MOS管处于导通状态时，所述二极管组截断，此时所述电容组为电路供电；
当所述MOS管处于截断状态时，所述二极管组导通，此时电源为所述电路供电；
协控模块，所述协控模块的输入端连接所述电容组输出端，所述协控模块的输出端连接所述主控模块，所述协控模块包括切换组件，所述切换组件上并联设置有至少两条电路，所述切换组件中设有与多条所述电路一一对应的开关，所述协控模块通过所述开关的启闭分别控制多条所述电路通断。
2.根据权利要求1所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述电感器包括主电感及从电感，所述主电感连接所述MOS管，所述从电感连接所述二极管组，其中，所述主电感包括第一主引脚及第二主引脚，所述从电感包括第一副引脚及第二副引脚，
当所述第一主引脚及所述第二副引脚接正电压，所述第二主引脚及所述第一副引脚接负电压时，所述MOS管处于导通状态；
当所述第一主引脚及所述第二副引脚接负电压，所述第二主引脚及所述第一副引脚接正电压时，所述MOS管处于截断状态。
3.根据权利要求1所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述主控模块包括连接于所述MOS管的第一芯片，所述第一芯片控制所述MOS管开关，所述电感器包括主电感及副电感，所述主电感连接所述MOS管输出端。
4.根据权利要求1所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述协控模块还包括切换组件及第二芯片，其中所述切换组件连接于所述电容组输出端，且通过所述第二芯片控制各电路通断，所述二极管组包括两个相互并联的二极管。
5.根据权利要求4所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述协控模块还包括光控组件，所述第二芯片控制所述光控组件调节所述电源通断。
6.根据权利要求5所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述第二芯片包括高电平引脚及低电平引脚，所述切换组件还包括三极管，
当所述高电平引脚连接所述切换组件时，所述三极管导通；
当所述低电平引脚连接所述切换组件时，所述三极管不导通。
7.根据权利要求6所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：当所述高电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于输出状态，当所述低电平引脚连接所述光控组件时，所述电源处于无输出状态。
8.根据权利要求1所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述二极管组包括相互并联设置的第一二极管以及第二二极管，所述电容组包括相互并联的第一电解电容及第二电解电容。
9.根据权利要求1所述的驱动电源分时切换电路系统，其特征在于：所述主控模块还包括变压器，所述变压器设置于所述MOS管与所述电感器之间。
10.一种供电设备，其特征在于：包括权利要求1～9中任意一项所述的驱动电源分时切换电路系统。
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