CN202486645U - 一种适用于电源模块的输出电压调节电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于电源模块的输出电压调节电路，该电路包括有电压采样单元、信号比较单元、分压单元、上调控制单元和下调控制单元。本实用新型通过采样信号与基准信号之间的差异，应用调整参考电位实现了可灵活性、准确性对输出电压进行调节。解决了输出电压在可变的条件下，输出电压的微调幅度不等的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电压调节电路，更特别地说，是指一种适用于电源模块的输出电压调节电路。本实用新型主要特点是在允许输出电压宽范围调节的基础上，可以设定固定的调节范围，使实际调节幅度随输出电压的变化而变化。
背景技术
现有电源产品的输出电压基本都是固定的，所以调节范围也固定，为适应不同负载电压的要求，现在负载点电源输出电压范围可调的幅度较宽，可以到1～5.5V的范围，在输出电压固定后，在进行微调时，则会因输出电压的不同而致使调节效果不同，如输出5V时，微调500mV使微调了输出电压的10％，而当输出电压为1V时，微调500mV则微调了输出电压的50％。
发明内容
为解决输出电压在可变的条件下，输出电压的微调幅度不等的问题，本实用新型提出通过调整参考电位的方法来解决此问题。通过采样信号与基准信号之间的差异，应用调整参考电位实现了可灵活性、准确性对输出电压进行调节。本实用新型电路包含电压采样电路、比较器、下调控制单元和上调控制单元，通过电压采样电路确定输出电压值，再通过调节上、下调控制单元实现输出电压的微调。本实用新型电路的功能就是使不论输出多少伏的电压，微调时的幅度就是输出电压固定的百分比。即在输出电压5V时，调节幅度时500mV，在输出电压为1V时，调节幅度为50mV。
一种适用于电源模块的输出电压调节电路，其特征在于：所述电压调节电路包括有电压采样单元、信号比较单元、分压单元、上调控制单元和下调控制单元；
所述电压采样单元一方面用于采集电源模块输出的采样输入信号Vin-1，另一方面对采样输入信号Vin-1进行电压采样输出电压采样信号VA；第三方面对电压采样信号VA进行分压得到分压信号VA′；
所述信号比较单元一方面对接收到的分压信号VA′与比较器芯片内设置的电压基准信号V0进行幅值比较；另一方面输出电压基准信号V0给所述下调控制单元；第三 方面输出比较输出信号VD给所述分压单元；
所述分压单元对接收的比较输出信号VD和上调电压信号VC进行分压，从而输出多模电压输出信号Vout；
所述上调控制单元用于对上调输入信号Vin-3进行上调，从而输出上调电压信号VC；
所述下调控制单元用于对下调输入信号Vin-2依据电压基准信号V0进行下调，从而输出下调电压信号VB。
本实用新型电压调节电路的电路原理结构为：采样输入信号Vin-1与地之间连接有电阻R11，采样输入信号Vin-1与比较器N1的引脚3连接；电阻R1与电阻R2串联后接地，且电压采样信号VA经电阻R1后与比较器N1的引脚3连接；比较器N1的引脚3与地之间连接有电容C1；比较器N1的引脚4分别与电阻R3和电阻R5的一端连接，比较器N1的引脚2接地，比较器N1的引脚5接5V电源；下调输入信号Vin-2与地之间连接有电阻R12，下调输入信号Vin-2经电阻R4后与比较器N1的引脚1连接，下调输入信号Vin-2经电阻R4、电阻R3后与比较器N1的引脚4连接；上调输入信号Vin-3与地之间连接有电阻R13，上调输入信号Vin-3经电阻R6后与电阻R5的另一端连接。
本实用新型电压调节电路的优点：
(1)利用采样输入信号Vin-1作为输出电压调节的可调端，上调输入信号Vin-3以及下调输入信号Vin-2作为输出电压调节的微调端，微调比例不随可调端输出电压的变化而变化。
(2)应用三个电压调节端(Vin-1、Vin-2、Vin-3)实现了本实用新型输出多模电压的调节，其调节方式可以灵活组合。
(3)电压采样单元以电源模块的输出信号作为采集信号，该采样信息通过电阻R11阻值的变化而变化，实现了比较器的负相输入端输出电压随电阻R11的阻值减小而增加。
(4)本实用新型设计的电压调节电路可靠性高，主要通过一个运放芯片和几个电阻组合，失效率低。结构简单，适用于各种需要稳压且需要调节的场合。
附图说明
图1是本实用新型电压调节电路的结构框图。
图2是本实用新型电压调节电路中的时序逻辑控制电路的一种原理图。
图2A是本实用新型时序逻辑控制电路中电阻R11与输出电压的关系图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1所示，本实用新型设计的一种输出电压调节电路，该电路至少包括有电压采样单元、信号比较单元、分压单元、上调控制单元和下调控制单元；
所述电压采样单元一方面用于采集电源模块输出的采样输入信号Vin-1，另一方面对采样输入信号Vin-1进行电压采样输出电压采样信号VA；第三方面对电压采样信号VA进行分压得到分压信号VA′；
所述信号比较单元一方面对接收到的分压信号VA′与比较器芯片内设置的电压基准信号V0进行幅值比较；另一方面输出电压基准信号V0给所述下调控制单元；第三方面输出比较输出信号VD给所述分压单元；
所述分压单元对接收的比较输出信号VD和上调电压信号VC进行分压，从而输出多模电压输出信号Vout；
所述上调控制单元用于对上调输入信号Vin-3进行上调，从而输出上调电压信号VC；
所述下调控制单元用于对下调输入信号Vin-2依据电压基准信号V0进行下调，从而输出下调电压信号VB。
在本实用新型中，电压采样单元一方面用于采集电源模块的输出电压(即采样输入信号Vin-1)，另一方面用于对接收的采样输入信号Vin-1进行电压采样输出采样信号VA，所述采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，然后将该分压信号VA′传递给比较器的负相输入端。通过在采样输入信号Vin-1的对地端连接电阻R11，实现了降低采样信号VA的幅值，为保证采样信号VA不变则输出电压自动增高，实现多模电压输出信号Vout的电压调节。电阻R11与多模电压输出信号Vout的关系如图2A所示。从图中可以看出输出电压(即多模电压输出信号Vout)随电阻R11的阻值减小而增加的。
在本实用新型中，上调控制单元通过对地接电阻R13来改变比较器N1的正相输入信号和多模电压输出信号Vout，来改变控制信号，实现输出的微调。
在本实用新型中，下调控制单元通过对地接电阻R12来改变比较器N1的正相输入信号和多模电压输出信号Vout，来改变控制信号，实现输出的微调。
在本实用新型中，比较器N1通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅 值，当VA′＞V0，下调电压信号VB为高电平，促使芯片控制输出电压降低。当VA′≤V0，下调电压信号VB为低电平，促使芯片控制输出电压升高。当相等时，输出电压稳定。
参见图2所示，采样输入信号Vin-1与地之间连接有电阻R11，采样输入信号Vin-1与比较器N1的负相输入端(引脚3)连接；电阻R1与电阻R2串联后接地，且电压采样信号VA经电阻R1后与比较器N1的负相输入端(引脚3)连接；比较器N1的负相输入端(引脚3)与地之间连接有电容C1；比较器N1的输出端(引脚4)分别与电阻R3和电阻R5的一端连接，比较器N1的引脚2接地，比较器N1的引脚5接5V电源；下调输入信号Vin-2与地之间连接有电阻R12，下调输入信号Vin-2经电阻R4后与比较器N1的正相输入端(引脚1)连接，下调输入信号Vin-2经电阻R4、电阻R3后与比较器N1的输出端(引脚4)连接；上调输入信号Vin-3与地之间连接有电阻R13，上调输入信号Vin-3经电阻R6后与电阻R5的另一端连接。
在本实用新型中，当下调输入信号Vin-2与上调输入信号Vin-3为悬空时，比较器N1的正相输入端(引脚1)信号为输出信号，等同于比较器N1芯片内部的电压基准信号V0。比较器N1的负相输入端(引脚3)信号为电压采样信号VA，比较器N1的输出端(引脚4)输出的比较输出信号VD提供给后级电路。通过控制比较输出信号VD的占空比大小，能够方便控制多模电压输出信号Vout的高低。
在本实用新型中，电压采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压后，采样输入信号Vin-1端对地并接电阻R11后，改变了电阻R2的电阻阻值，从而实现电压的调节。根据比较器N1输入高阻抗特性，输入端的虚断、虚短原理，比较器N1正相输入端信号为比较器N1输出控制信号通过电阻R3传递回来，即为输出信号。当下调输入信号Vin-2对地短接时，比较器N1输出信号传递给正相输入端的信号为电阻R3、电阻R4的分压信号，降低了正相输入信号则输出采样信号也相应降低，实现输出电压的下调。当上调输入信号Vin-3对地短接时，则多模电压输出信号Vout为比较器N1输出信号通过电阻R5、电阻R6的分压，在满足相同信号的情况下需要更高的输出信号，也相应提高了正相输入信号，实现多模电压输出信号Vout的输出电压的上调。
本实用新型的一种适用于电源模块的输出电压调节电路，能够具有有三种电压调节模式；其中：
第一电压调节模式：使用采样输入信号Vin-1作为电压调节端，此时下调输入信号Vin-2和上调输入信号Vin-3为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用采样输入信号Vin-1改变分压信号VA′的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout。
第二电压调节模式：使用下调输入信号Vin-2作为电压调节端，此时采样输入信号Vin-1和上调输入信号Vin-3为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用下调输入信号Vin-2改变电压基准信号V0的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout。
第三电压调节模式：使用上调输入信号Vin-3作为电压调节端，此时下调输入信号Vin-2和采样输入信号Vin-1为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用上调输入信号Vin-3改变电压基准信号V0的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout。
采用第一电压调节模式调节输出电压为5V时，用第二电压调节模式或者第三电压调节模式在此基础上可以进行1mV级的微调。当第一电压调节模式调节输出电压为1V时，也可以采用第二电压调节模式进行1mV级的微调。当第一电压调节模式调节输出电压为1V时，也可以采用第三电压调节模式进行1mV级的微调。
Claims (3)
1.一种适用于电源模块的输出电压调节电路，其特征在于：所述电压调节电路包括有电压采样单元、信号比较单元、分压单元、上调控制单元和下调控制单元；
所述电压采样单元一方面用于采集电源模块输出的采样输入信号Vin-1，另一方面对采样输入信号Vin-1进行电压采样输出电压采样信号VA；第三方面对电压采样信号VA进行分压得到分压信号VA′；
所述信号比较单元一方面对接收到的分压信号VA′与比较器芯片内设置的电压基准信号V0进行幅值比较；另一方面输出电压基准信号V0给所述下调控制单元；第三方面输出比较输出信号VD给所述分压单元；
所述分压单元对接收的比较输出信号VD和上调电压信号VC进行分压，从而输出多模电压输出信号Vout；
所述上调控制单元用于对上调输入信号Vin-3进行上调，从而输出上调电压信号VC；
所述下调控制单元用于对下调输入信号Vin-2依据电压基准信号V0进行下调，从而输出下调电压信号VB。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电源模块的输出电压调节电路，其特征在于：采样输入信号Vin-1与地之间连接有电阻R11，采样输入信号Vin-1与比较器N1的引脚3连接；电阻R1与电阻R2串联后接地，且电压采样信号VA经电阻R1后与比较器N1的引脚3连接；比较器N1的引脚3与地之间连接有电容C1；比较器N1的引脚4分别与电阻R3和电阻R5的一端连接，比较器N1的引脚2接地，比较器N1的引脚5接5V电源；下调输入信号Vin-2与地之间连接有电阻R12，下调输入信号Vin-2经电阻R4后与比较器N1的引脚1连接，下调输入信号Vin-2经电阻R4、电阻R3后与比较器N1的引脚4连接；上调输入信号Vin-3与地之间连接有电阻R13，上调输入信号Vin-3经电阻R6后与电阻R5的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于电源模块的输出电压调节电路，其特征在于：所述的电压调节电路能够实现三种电压调节模式；
第一电压调节模式：使用采样输入信号Vin-1作为电压调节端，此时下调输入信号Vin-2和上调输入信号Vin-3为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用采样输入信号Vin-1改变分压信号VA′的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout；
第二电压调节模式：使用下调输入信号Vin-2作为电压调节端，此时采样输入信号 Vin-1和上调输入信号Vin-3为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用下调输入信号Vin-2改变电压基准信号V0的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout；
第三电压调节模式：使用上调输入信号Vin-3作为电压调节端，此时下调输入信号Vin-2和采样输入信号Vin-1为悬空，采样信号VA经电阻R1、电阻R2分压形成分压信号VA′，利用上调输入信号Vin-3改变电压基准信号V0的幅值，通过比较分压信号VA′与电压基准信号V0之间的幅值，从而得到多模电压输出信号Vout。
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| CN103488230A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-01 | 北京中科微电子技术有限公司 | 一种线性可调直流稳幅电路 |
| US11336991B2 (en) | 2019-01-05 | 2022-05-17 | Shenzhen Shokz Co., Ltd. | Loudspeaker apparatus |
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| CN103488230B (zh) * | 2013-09-23 | 2015-05-20 | 北京中科微电子技术有限公司 | 一种线性可调直流稳幅电路 |
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