CN203933398U - 一种供电电压自适应控制电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于供电控制技术领域，提供了一种供电电压自适应控制电路及电子设备。本实用新型通过采用包括第一二极管、分压单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、稳压单元、第四开关单元以及供电控制单元的供电电压自适应控制电路，当输入直流电的电压发生变化时，供电电压自适应控制电路能够自适应地输出具有相应电压值的直流电为负载供电，通过单一电路实现了兼容不同供电电压的输出控制，能够达到对不同电压需求的负载实现供电的目的，从而解决了现有技术所存在的电路兼容性差、电路结构复杂且成本高的问题。

Description

一种供电电压自适应控制电路及电子设备

技术领域

本实用新型属于供电控制技术领域，尤其涉及一种供电电压自适应控制电路及电子设备。

背景技术

目前，电子设备中通常具有多个负载，且各个负载对供电电压的需求并不完全相同，一些负载需要12V的供电电压，而其他的负载则需要24V的供电电压，现有技术主要是通过在电子设备中设置分立的12V供电电路和24V供电电路分别为不同的负载提供12V供电电压和24V供电电压。虽然现有技术能够满足不同负载对供电电压的不同需求，但由于其是通过不同的电路为不同的负载供电，其电路兼容性差，电路结构较为复杂，成本也相对较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种供电电压自适应控制电路，旨在解决现有技术所存在的电路兼容性差、电路结构复杂且成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种供电电压自适应控制电路，包括控制器，所述控制器在有直流电输入时相应地输出控制电平；

所述供电电压自适应控制电路还包括第一二极管、分压单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、稳压单元、第四开关单元以及供电控制单元；

所述第一二极管的阳极与所述供电控制单元的输入端共接并接入直流电，所述分压单元的输入端、所述第一开关单元的输入端、所述第三开关单元的输入端以及所述稳压单元的输入端共接于所述第一二极管的阴极，所述第一开关单元的受控端连接所述分压单元的输出端，所述第二开关单元的受控端和开关控制端分别连接所述第一开关单元的开关控制端和所述第三开关单元的受控端，所述第三开关单元的输出端与所述稳压单元的输出端共接于所述供电控制单元的供电端，所述第四开关单元的开关控制端连接所述供电控制单元的受控端，所述供电控制单元的输出端连接负载；所述分压单元对所述第一二极管的阴极电压进行分压并输出相应的分压电压；

当所述直流电的电压为低电压值时，所述第一开关单元根据所述分压电压通过所述第二开关单元控制所述第三开关单元从所述第一二极管获取所述直流电，并为所述供电控制单元供电，所述第四开关单元根据所述控制电平使所述供电控制单元将电压为所述低电压值的直流电输出至所述负载；

当所述直流电的电压为高电压值时，所述第一开关单元根据所述分压电压通过所述第二开关单元控制所述第三开关单元关断，所述稳压单元将所述第一二极管所输出的直流电的电压降低为所述低电压值并为所述供电控制单元供电，所述第四开关单元根据所述控制电平使所述供电控制单元将电压为所述高电压值的直流电输出至所述负载。

本实用新型还提供了一种电子设备，所述电子设备包括负载以及上述的供电电压自适应控制电路。

本实用新型通过采用包括第一二极管、分压单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、稳压单元、第四开关单元以及供电控制单元的供电电压自适应控制电路，当输入直流电的电压发生变化时，供电电压自适应控制电路能够自适应地输出具有相应电压值的直流电为负载供电，通过单一电路实现了兼容不同供电电压的输出控制，能够达到对不同电压需求的负载实现供电的目的，从而解决了现有技术所存在的电路兼容性差、电路结构复杂且成本高的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的供电电压自适应控制电路的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的供电电压自适应控制电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的供电电压自适应控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

供电电压自适应控制电路包括控制器100，在通常情况下，控制器100在有直流电输入时相应地输出控制电平，且控制器100可以是常用的单片机、ARM处理器或者其他具备数据逻辑处理能力的可编程控制器。

供电电压自适应控制电路还包括第一二极管D1、分压单元200、第一开关单元300、第二开关单元400、第三开关单元500、稳压单元600、第四开关单元700以及供电控制单元800。

第一二极管D1的阳极与供电控制单元800的输入端共接并接入直流电DC，分压单元200的输入端、第一开关单元300的输入端、第三开关单元500的输入端以及稳压单元600的输入端共接于第一二极管D1的阴极，第一开关单元300的受控端连接分压单元200的输出端，第二开关单元400的受控端和开关控制端分别连接第一开关单元300的开关控制端和第三开关单元500的受控端，第三开关单元500的输出端与稳压单元600的输出端共接于供电控制单元800的供电端，第四开关单元700的开关控制端连接供电控制单元800的受控端，供电控制单元800的输出端连接负载。

其中，分压单元200对第一二极管D1的阴极电压进行分压并输出相应的分压电压。

当直流电DC的电压为低电压值(如12V)时，第一开关单元300根据分压单元200所输出的分压电压通过第二开关单元400控制第三开关单元500从第一二极管D1获取直流电DC，并为供电控制单元800供电，第四开关单元700根据控制器100所输出的控制电平使供电控制单元800将电压为上述低电压值(如12V)的直流电输出至负载。

当直流电DC的电压为高电压值(如24V)时，第一开关单元300根据分压单元200所输出的分压电压，通过第二开关单元400控制第三开关单元500关断，稳压单元600将第一二极管D1所输出的直流电的电压降低为上述的低电压值(如12V)并为供电控制单元800供电，第四开关单元700根据控制器100所输出的控制电平使所述供电控制单元将电压为上述高电压值(如24V)的直流电输出至负载。

图2示出了本实用新型实施例提供的供电电压自适应控制电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

分压单元200包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的第一端为分压单元200的输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端的共接点为分压单元200的输出端，第二电阻R2的第二端接地。

第一开关单元300包括第一NPN型三极管Q1和第三电阻R3，第一NPN型三极管Q1的基极和第三电阻R3的第一端分别为第一开关单元300的受控端和输入端，第一NPN型三极管Q1的发射极接地，第一NPN型三极管Q1的集电极与第三电阻R3的第二端的共接点为第一开关单元300的开关控制端。

第二开关单元400包括第四电阻R4和第二NPN型三极管Q2，第四电阻R4的第一端为第二开关单元400的受控端，第四电阻R4的第二端连接第二NPN型三极管Q2的基极，第二NPN型三极管Q2的集电极为第二开关单元400的开关控制端，第二NPN型三极管Q2的发射极接地。

第三开关单元500包括：

第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及PNP型三极管Q3；

第五电阻R5的第一端为第三开关单元500的输入端，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端共接于PNP型三极管Q3的发射极，第七电阻R7的第一端为第三开关单元500的受控端，第七电阻R7的第二端与第六电阻R6的第二端共接于PNP型三极管Q3的基极，PNP型三极管Q3的集电极为第三开关单元500的输出端。

稳压单元600包括n个稳压二极管，n为不小于1的正整数；当n＝1时，稳压二极管ZD1的阴极和阳极分别为稳压单元600的输入端和输出端；当n>1时，在n个稳压二极管中，从第1个稳压二极管ZD1开始，按照第1个稳压二极管的阳极连接第2个稳压二极管ZD2的阴极的方式依次串联连接至第n个稳压二极管ZDn，其中，第1个稳压二极管ZD1的阴极为稳压单元600的输入端，第n个稳压二极管ZDn的阳极为稳压单元600的输出端。

第四开关单元700包括：

第八电阻R8、第九电阻R9以及第三NPN型三极管Q4；

第八电阻R8的第一端为第四开关单元700的受控端，第八电阻R8的第二端与第九电阻R9的第一端共接于第三NPN型三极管Q4的基极，第九电阻R9的第二端与第三NPN型三极管Q4的发射极共接于地，第三NPN型三极管Q4的集电极为第四开关单元700的开关控制端。

供电控制单元800包括第二二极管D2和继电器K1，继电器K1的第一公共触点1和第二公共触点2分别为供电控制单元800的供电端和受控端，第二二极管D2的阴极和阳极分别连接继电器K1的第一公共触点1和第二公共触点2，继电器K1的常开触点3和开关触点4分别为供电控制单元800的输入端和输出端。

以下结合工作原理对上述的供电电压自适应控制电路作进一步说明：

假设低电压值为12V，高电压值为24V。当直流电DC的电压为12V时，经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后所输出的分压电压小于0.7V，则第一NPN型三极管Q1关断，第二NPN型三极管Q2的基极通过第四电阻R4从第一NPN型三极管Q1的集电极获得高电压，则第二NPN型三极管Q2导通并通过其集电极将PNP型三极管Q3的基极电压拉低，进而使PNP型三极管Q3导通，于是，PNP型三极管Q3通过第五电阻R5从第一二极管D1的阴极获取12V直流电，并将该12V直流电输出至继电器K1的第一公共触点1，与此同时，由于控制器100会根据12V的直流电DC输出高电平(即上述的控制电平)使第三NPN型三极管Q4导通，所以继电器K1的常开触点3闭合，则12V的直流电DC通过继电器K1的常开触点3和开关触点4输出至负载，以满足负载对12V供电电压的需求。

当直流电DC的电压为24V时，当直流电DC的电压为24V时，经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后所输出的分压电压大于0.7V，则第一NPN型三极管Q1导通，第二NPN型三极管Q2的基极通过第四电阻R4从第一NPN型三极管Q1的集电极获得低电压，则第二NPN型三极管Q2关断，进而使PNP型三极管Q3也随之关断，于是，由稳压单元600中的稳压二极管对第一二极管D1输出的24直流电进行降压处理后输出12V直流电至继电器K1的第一公共触点1，与此同时，由于控制器100会根据24V的直流电DC输出高电平(即上述的控制电平)使第三NPN型三极管Q4导通，所以继电器K1的常开触点3闭合，则24V的直流电DC通过继电器K1的常开触点3和开关触点4输出至负载，以满足负载对24V供电电压的需求。

基于上述的供电电压自适应控制电路，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，其包括负载以及上述的供电电压自适应控制电路。

本实用新型实施例通过采用包括第一二极管D1、分压单元200、第一开关单元300、第二开关单元400、第三开关单元500、稳压单元600、第四开关单元700以及供电控制单元800的供电电压自适应控制电路，当输入直流电的电压发生变化时，供电电压自适应控制电路能够自适应地输出具有相应电压值的直流电为负载供电，通过单一电路实现了兼容不同供电电压的输出控制，能够达到对不同电压需求的负载实现供电的目的，从而解决了现有技术所存在的电路兼容性差、电路结构复杂且成本高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种供电电压自适应控制电路，包括控制器，所述控制器在有直流电输入时相应地输出控制电平；其特征在于，所述供电电压自适应控制电路还包括第一二极管、分压单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、稳压单元、第四开关单元以及供电控制单元；

所述第一二极管的阳极与所述供电控制单元的输入端共接并接入直流电，所述分压单元的输入端、所述第一开关单元的输入端、所述第三开关单元的输入端以及所述稳压单元的输入端共接于所述第一二极管的阴极，所述第一开关单元的受控端连接所述分压单元的输出端，所述第二开关单元的受控端和开关控制端分别连接所述第一开关单元的开关控制端和所述第三开关单元的受控端，所述第三开关单元的输出端与所述稳压单元的输出端共接于所述供电控制单元的供电端，所述第四开关单元的开关控制端连接所述供电控制单元的受控端，所述供电控制单元的输出端连接负载；所述分压单元对所述第一二极管的阴极电压进行分压并输出相应的分压电压；

当所述直流电的电压为低电压值时，所述第一开关单元根据所述分压电压通过所述第二开关单元控制所述第三开关单元从所述第一二极管获取所述直流电，并为所述供电控制单元供电，所述第四开关单元根据所述控制电平使所述供电控制单元将电压为所述低电压值的直流电输出至所述负载；

当所述直流电的电压为高电压值时，所述第一开关单元根据所述分压电压通过所述第二开关单元控制所述第三开关单元关断，所述稳压单元将所述第一二极管所输出的直流电的电压降低为所述低电压值并为所述供电控制单元供电，所述第四开关单元根据所述控制电平使所述供电控制单元将电压为所述高电压值的直流电输出至所述负载。

2.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述分压单元的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端的共接点为所述分压单元的输出端，所述第二电阻的第二端接地。

3.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一NPN型三极管和第三电阻，所述第一NPN型三极管的基极和所述第三电阻的第一端分别为所述第一开关单元的受控端和输入端，所述第一NPN型三极管的发射极接地，所述第一NPN型三极管的集电极与所述第三电阻的第二端的共接点为所述第一开关单元的开关控制端。

4.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第四电阻和第二NPN型三极管，所述第四电阻的第一端为所述第二开关单元的受控端，所述第四电阻的第二端连接所述第二NPN型三极管的基极，所述第二NPN型三极管的集电极为所述第二开关单元的开关控制端，所述第二NPN型三极管的发射极接地。

5.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述第三开关单元包括：

第五电阻、第六电阻、第七电阻以及PNP型三极管；

所述第五电阻的第一端为所述第三开关单元的输入端，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端共接于所述PNP型三极管的发射极，所述第七电阻的第一端为所述第三开关单元的受控端，所述第七电阻的第二端与所述第六电阻的第二端共接于所述PNP型三极管的基极，所述PNP型三极管的集电极为所述第三开关单元的输出端。

6.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述稳压单元包括n个稳压二极管，n为不小于1的正整数；

当n＝1时，稳压二极管的阴极和阳极分别为所述稳压单元的输入端和输出端；

当n>1时，在n个稳压二极管中，从第1个稳压二极管开始，按照第1个稳压二极管的阳极连接第2个稳压二极管的阴极的方式依次串联连接至第n个稳压二极管，其中，所述第1个稳压二极管的阴极为所述稳压单元的输入端，所述第n个稳压二极管的阳极为所述稳压单元的输出端。

7.如权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述第四开关单元包括：

第八电阻、第九电阻以及第三NPN型三极管；

所述第八电阻的第一端为所述第四开关单元的受控端，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端共接于所述第三NPN型三极管的基极，所述第九电阻的第二端与所述第三NPN型三极管的发射极共接于地，所述第三NPN型三极管的集电极为所述第四开关单元的开关控制端。

8.权利要求1所述的供电电压自适应控制电路，其特征在于，所述供电控制单元包括第二二极管和继电器，所述继电器的第一公共触点和第二公共触点分别为所述供电控制单元的供电端和受控端，所述第二二极管的阴极和阳极分别连接所述继电器的第一公共触点和第二公共触点，所述继电器的常开触点和开关触点分别为所述供电控制单元的输入端和输出端。

9.一种电子设备，包括负载，其特征在于，所述电子设备还包括如权利要求1至8任一项所述的供电电压自适应控制电路。