CN205210750U - 电源装置及应用该电源装置的终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电源装置，包括输入电源、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻及电压控制电路，所述电源转换芯片包括输入端、反馈端及输出端，所述输入端用于与输入电源连接，所述反馈端通过所述第一电阻与所述输出端连接，并通过所述第二电阻与所述电压控制电路连接，所述电压控制电路用于控制所述输出端输出线性变化的输出电压。另，本实用新型还提供一种应用所述电源装置的终端。所述电源装置可以实现输出电压的线性调节，并具有较小的尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源转换技术领域，尤其涉及一种电源装置及应用该电源装置的终端。
背景技术
目前，在开关电源装置或线性电源装置中，对于输出电压的调节是通过在电源转换芯片的反馈端并联多组反馈电阻控制电路，通过控制其中一组反馈电阻导通可以输出一个固定值电压。如图1所示，IC为电源转换芯片，VIN为电压输入端，VOUT为电压输出端，Vo为输出电压，FB为反馈端，VFB为反馈端电压，电压输出端VOUT与反馈端FB之间连接电阻R1，反馈电阻RB1、RB2、RB3一端连接至反馈端FB，另一端分别通过一个开关管Q1、Q2、Q3接地。CTR1、CTR2、CTR3分别为用于控制开关管Q1、Q2、Q3导通或截止的控制信号，通过控制CTR1、CTR2、CTR3的电平高低从而选择反馈电阻RB1、RB2、RB3之一接入反馈端FB，以实现调节输出电压Vo的目的。
然而，上述电源装置存在如下缺陷：(1)因为并联一组反馈电阻只能输出一个固定值电压，如果想输出多个固定值电压必须并联多组反馈电阻控制电路，但实际产品不可能加很多组反馈电阻控制电路；(2)增加电路器件数量，不利于小型化装置；(3)增加额外器件不利于降低产品成本；(4)因为并联的电阻为分立的阻值，从而使得输出电压值也是分立的电压，不能实现任意连续电压值的输出。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电源装置，通过脉宽调制信号来实现所述电源装置输出电压的线性变化控制，同时减小电源装置的尺寸，降低生产成本。
一种电源装置，包括输入电源、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻及电压控制电路，所述电源转换芯片包括输入端、反馈端及输出端，所述输入端用于与输入电源连接，所述反馈端通过所述第一电阻与所述输出端连接，并通过所述第二电阻与所述电压控制电路连接，所述电压控制电路用于控制所述输出端输出线性变化的输出电压。
其中，所述电压控制电路包括控制信号输入端、调节电阻和调节电容，所述控制信号输入端用于输入脉宽调制信号，所述调节电阻一端与所述控制信号输入端连接；另一端通过所述第二电阻与所述反馈端连接，并通过所述调节电容接地。
其中，所述调节电阻和调节电容构成积分电路，该积分电路用于对所述脉宽调制信号进行积分处理，以获得线性变化的反馈调节电压。
其中，所述反馈调节电压的稳定时间为t1＝2*RPWM*CPWM，其中，RPWM为所述调节电阻的电阻值，CPWM为所述调节电容的电容值。
其中，所述反馈调节电压的电平值VPWM＝V*D，其中，V为所述脉宽调制信号的高电平电压值，D为所述脉宽调制信号的占空比。
其中，所述输出电压为Vo＝(R1+R2)/R2*VFB+VPWM*(1-(R1+R2)/R2)，其中，R1为所述第一电阻的电阻值，R2为所述第二电阻的电阻值，VFB为所述反馈端的电压值。
其中，所述脉宽调制信号的占空比D为线性变化的数值，且满足条件D<VFB/V。
其中，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值均大于100K欧姆。
其中，所述调节电阻的电阻值小于1K欧姆，所述调节电容的电容值小于1uF。
一种终端，包括控制器和电源装置，所述电源装置包括输入电源、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻及电压控制电路，所述电源转换芯片包括输入端、反馈端及输出端，所述输入端用于与输入电源连接，所述反馈端通过所述第一电阻与所述输出端连接；所述电压控制电路包括控制信号输入端、调节电阻和调节电容，所述控制信号输入端用于输入脉宽调制信号，所述调节电阻一端与所述控制信号输入端连接，另一端通过所述第二电阻与所述反馈端连接，并通过所述调节电容接地；所述控制器与所述控制信号输入端连接，用于为所述电压控制电路提供脉宽调制信号，所述电压控制电路用于根据所述脉宽调制信号控制所述输出端输出线性变化的输出电压。
所述电源装置通过所述电压控制电路控制所述电源转换芯片的输出端输出线性变化的输出电压，可以实现任意连续值的电压输出，电路结构简单，有利于缩小元器件布局面积，减小电源装置的尺寸，降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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是现有技术中的电源装置的结构示意图；
图2是本实用新型提供的电源装置的结构示意图；
图3是图2所示电源装置的电压控制电路输出的反馈调节电压的电压/时间特性曲线示意图；
图4是本实用新型提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图2，本实用新型提供一种电源装置100，包括输入电源DC、电源转换芯片110、第一电阻R1、第二电阻R2及电压控制电路130，所述电源转换芯片110包括输入端VIN、反馈端FB及输出端VOUT，所述输入端VIN用于与输入电源DC连接，所述反馈端FB通过所述第一电阻R1与所述输出端VOUT连接，并通过所述第二电阻R2与所述电压控制电路130连接，所述电压控制电路130用于控制所述输出端VOUT输出线性变化的输出电压Vo。
所述电压控制电路130包括控制信号输入端131、调节电阻RPWM和调节电容CPWM。所述控制信号输入端131用于输入脉宽调制(Pulse-WidthModulation，PWM)信号。所述调节电阻RPWM一端与所述控制信号输入端131连接；另一端通过所述第二电阻R2与所述反馈端FB连接，并通过所述调节电容CPWM接地。在本实施例中，所述调节电阻RPWM和调节电容CPWM构成积分电路，该积分电路用于对所述PWM信号进行积分处理，以获得线性变化的反馈调节电压VPWM。其中，所述PWM信号可以由应用该电源装置100的终端提供，例如，由该终端的控制器提供。
所述电源装置100还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1与所述输入电源DC并联连接，所述第二电容C1一端与所述输出端VOUT连接，另一端接地。所述电源转换芯片110还包括使能端EN及接地端GND，所述使能端EN与所述输入端VIN连接，所述接地端GND接地。
请参阅图3，图3所示为所述电压控制电路130输出的反馈调节电压VPWM的电压/时间特性曲线示意图。其中，t1＝2*RPWM(调节电阻RPWM的电阻值)*CPWM(调节电容CPWM的电容值)为反馈调节电压VPWM的稳定时间，反馈调节电压VPWM的电平值VPWM＝V(PWM信号的高电平电压值)*D(PWM信号的占空比)。在本实施例中，为减少反馈调节电压VPWM的稳定时间，设置所述调节电阻RPWM的电阻值小于1K欧姆，并设置所述调节电容CPWM的电容值小于1uF。
请再次参阅图2，其中，VFB为反馈端电压，该反馈端电压VFB由所述电源转换芯片110的特性参数确定，为固定值。同时，由于PWM信号的高电平电压值固定不变，通过调节PWM信号的占空比D即可调节反馈调节电压VPWM的大小。因此，通过将该反馈调节电压VPWM设置为小于所述反馈端电压VFB的任意连续值，即可线性调节所述电源装置100的输出电压Vo的大小。具体为：Vo＝(R1+R2)/R2*VFB+VPWM*(1-(R1+R2)/R2)。其中R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值。由于R1、R2及VFB均为固定值，因此，所述电源装置100的输出电压Vo与所述反馈调节电压VPWM成线性比例关系，即所述输出电压Vo的大小随所述反馈调节电压VPWM的线性变化而变化。
将VPWM＝V*D代入Vo＝(R1+R2)/R2*VFB+VPWM*(1-(R1+R2)/R2)中，即可得到输出电压Vo与PWM信号占空比D之间的关系式：Vo＝(R1+R2)/R2*VFB+V*D*(1-(R1+R2)/R2)，即通过线性调节所述PWM信号的占空比D，即可控制所述电源装置100输出随所述占空比D线性变化的输出电压Vo。其中，所述PWM信号的占空比D可以通过软件程序设置为线性变化的数值，只需满足条件D<VFB/V即可。在本实施例中，为减小所述电源转换芯片110的漏电流，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的电阻值均大于100K欧姆。
请参阅图4，本实用新型还提供一种应用所述电源装置100的终端200，所述终端200包括控制器MCU，所述控制器MCU与所述控制信号输入端131连接，用于为所述电压控制电路130提供脉宽调制信号。其中，所述控制器MCU可以为所述终端200的主控制器，如单片机，其通过一个端口与所述控制信号输入端131连接，从而通过该端口为所述电压控制电路130提供脉宽调制信号，
所述电源装置100通过设置所述电压控制电路130，并通过所述控制信号输入端131输入PWM信号，进而由所述调节电阻RPWM和调节电容CPWM构成的积分电路对所述PWM信号进行积分处理以获得反馈调节电压VPWM，以通过该反馈调节电压VPWM对所述电源装置100的输出电压进行调节。其中，所述PWM信号由所述终端200的主控制器提供，所述终端200通过所述主控制器调节PWM信号的占空比，从而线性调节所述控制电路130的反馈调节电压VPWM输出，进而通过所述反馈调节电压VPWM控制所述电源装置100输出线性变化的输出电压Vo，可以实现任意多组输出电压Vo的线性变化输出，电路结构简单，无需使用多个分立的并联电阻即可实现输出电压Vo的线性变化调节，有利于缩小元器件布局面积，减小电源装置及终端的尺寸，降低生产成本。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括输入电源、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻及电压控制电路，所述电源转换芯片包括输入端、反馈端及输出端，所述输入端用于与输入电源连接，所述反馈端通过所述第一电阻与所述输出端连接，并通过所述第二电阻与所述电压控制电路连接，所述电压控制电路用于控制所述输出端输出线性变化的输出电压。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电压控制电路包括控制信号输入端、调节电阻和调节电容，所述控制信号输入端用于输入脉宽调制信号，所述调节电阻一端与所述控制信号输入端连接；另一端通过所述第二电阻与所述反馈端连接，并通过所述调节电容接地。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述调节电阻和调节电容构成积分电路，该积分电路用于对所述脉宽调制信号进行积分处理，以获得线性变化的反馈调节电压。
4.如权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述反馈调节电压的稳定时间为t1＝2*RPWM*CPWM，其中，RPWM为所述调节电阻的电阻值，CPWM为所述调节电容的电容值。
5.如权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述反馈调节电压的电平值VPWM＝V*D，其中，V为所述脉宽调制信号的高电平电压值，D为所述脉宽调制信号的占空比。
6.如权利要求5所述的电源装置，其特征在于，所述输出电压为Vo＝(R1+R2)/R2*VFB+VPWM*(1-(R1+R2)/R2)，其中，R1为所述第一电阻的电阻值，R2为所述第二电阻的电阻值，VFB为所述反馈端的电压值。
7.如权利要求6所述的电源装置，其特征在于，所述脉宽调制信号的占空比D为线性变化的数值，且满足条件D<VFB/V。
8.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值均大于100K欧姆。
9.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述调节电阻的电阻值小于1K欧姆，所述调节电容的电容值小于1uF。
10.一种终端，包括控制器，其特征在于，所述终端还包括如权利要求2-9任一项所述的电源装置，所述控制器与所述控制信号输入端连接，用于为所述电压控制电路提供脉宽调制信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN109189143A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-11 | 北醒（北京）光子科技有限公司 | 一种压控电源 |
| CN110212738A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-09-06 | 上海闻泰电子科技有限公司 | 成像模组的供电电路 |
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