CN206820665U - 一种具有双重模式的模块供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有双重模式的模块供电电路包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路;特别涉及一种采用BUCK或BUCK/BOOST电路,可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。采用可选BUCK或BUCK/BOOST工作模式,与现有的阻容降压电路相比,在待机功耗、效率、带载能力、驱动可控硅等方面有明显优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路领域,特别涉及一种具有双重模式的模块供电电路。
背景技术
随着能源越来越紧张、全球温室效应,各国对于电子产品能效的要求越来越高,传统的阻容降压电路,普遍使用阻容降压电路,效率低、待机功耗高、带载能力低,已无法符合各国能效要求。
有鉴于此,本发明人专门设计了一种具有双重模式的模块供电电路,特别涉及一种采用BUCK或BUCK/BOOST电路。本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有双重模式的模块供电电路,特别涉及一种采用BUCK或BUCK/BOOST电路,可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路;
所述保险丝的输入端,与市电网的火线相连;所述保险丝的输出端,与所述整流电路的输入端相连,用于保护电路的运行;
所述整流电路的输出端,与所述π型滤波电路相连,用于将所述市电整流为直流电,并传送至所述π型滤波电路的输入端;
所述π型滤波电路的输出端,与所述控制芯片相连,用于对所述直流电进行滤波后,传送至所述控制芯片;
所述控制芯片包括第一管脚、第二管脚和第三管脚;所述控制芯片的第一管脚与π型滤波电路的输出端相连;所述控制芯片的第二管脚与稳压电路的输出端相连,用于提供工作电压和反馈电压信号;所述控制芯片的第三管脚与拓扑电路的输入端相连,用于采集电流反馈信号;
所述拓扑电路的输出端包括第一输出端口、第二输出端口,用于将所述直流电转换为开关电源,并通过所述第一输出端口、第二输出端口传送至外部电路,提供电压;所述拓扑电路的第一输出端口与所述稳压电路的输入端相连;
所述稳压电路的输出端与所述控制芯片的第二管脚相连,用于稳定所述电压,提供工作电压和反馈电压信号,并传送至所述控制芯片的第二管脚;
优选地,所述整流电路包括全波整流模式和半波整流模式。
优选地,所述整流电路包括第一整流桥、第三稳压二极管、第七电阻;
所述第一整流桥的第一端口,与所述保险丝的输出端相连;所述第一整流桥的第二端口,与第三稳压二极管的阴极相连;所述第一整流桥的第三端口,与市电网的零线相连;所述第一整流桥的第四端口,与第七电阻的第一端口相连;
所述第三稳压二极管的阳极,与所述保险丝的输出端相连;
所述第七电阻的第二端口,与所述市电网的零线相连。
优选地,所述第一整流桥电连接,所述第三稳压二极管、第七电阻断开时,所述整流电路为全波整流模式;所述第一整流桥断开,所述第三稳压二极管和所述第七电阻电连接时,所述整流电路为半波整流模式。
优选地,所述π型滤波电路包括第一电感、第一电阻、第一电容、第二电容;
所述第一电感的第一端,与所述第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电感的第二端,与所述控制芯片的第一管脚相连;
所述第一电阻的第一端,与第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电阻的第二端,与所述控制芯片的第一管脚相连;
所述第一电容的第一端,与所述第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电容的第二端,与所述第七电阻的第一端相连;
所述第二电容为极性电容,所述第二电容的阳极与所述控制芯片的第一管脚相连;所述第二电容的阴极,与所述第七电阻的第一端相连。
优选地,所述拓扑电路包括BUCK拓扑模式和BUCKBOOST拓扑模式。
优选地,所述控制芯片的型号为CR6210。
优选地,所述拓扑电路包括第二电阻、第三电阻、第二电感、第四电容、第一稳压二极管、第五电阻、第六电阻;
所述第二电阻的第一端,与所述控制芯片的第三管脚相连;所述第二电阻的第二端,与第一稳压二极管的阴极相连;
所述第三电阻的第一端,与所述控制芯片的第三管脚相连;所述第三电阻的第二端,与第一稳压二极管的阴极相连;
所述第二电感的第一端,与第一稳压二极管的阴极相连;所述第二电感的第二端,与所述第一输出端口相连;
所述第四电容为极性电容,所述第四电容的阳极与所述第一输出端口相连;所述第四电容的阴极与所述第二输出端口相连;
所述第一稳压二极管的阳极与所述第二输出端口相连;
所述第五电阻的第一端,与所述第二电容的阴极相连;所述第五电阻的第二端,与所述第二输出端口相连;
所述第六电阻的第一端,与所述第二电容的阴极相连;所述第六电阻的第二端,与所述稳压电路的输入端相连。
优选地,所述稳压电路包括第二稳压二极管、第三电容;
所述第二稳压二极管的阳极,与所述第一输出端口相连;所述第二稳压二极管的阴极,与所述控制芯片的第二管脚相连;
所述第三电容的第一端,与所述控制芯片的第二管脚相连;所述第三电容的第二端,与所述第二电阻的第二端相连。
优选地,所述第一输出端口与第二输出端口间设有第四电阻。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供的一种具有双重模式的模块供电电路,特别涉及一种采用BUCK或BUCK/BOOST电路,可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。采用可选BUCK或BUCK/BOOST工作模式,与现有的阻容降压电路相比,在待机功耗、效率、带载能力、驱动可控硅等方面有明显优势。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图;
图2是本实用新型的实施方式示意图。
其中100:整流电路;200:π型滤波电路;300:拓扑电路。
具体实施方式
如图1所示,一种具有双重模式的模块供电电路,包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路;
保险丝的输入端,与市电网的火线相连;保险丝的输出端,与整流电路的输入端相连,用于保护电路的运行;
整流电路的输出端,与π型滤波电路相连,用于将市电整流为直流电,并传送至π型滤波电路的输入端;
π型滤波电路的输出端,与控制芯片相连,用于对直流电进行滤波后,传送至控制芯片;
控制芯片包括第一管脚、第二管脚和第三管脚;控制芯片的第一管脚与π型滤波电路的输出端相连;控制芯片的第二管脚与稳压电路的输出端相连,用于提供工作电压和反馈电压信号;控制芯片的第三管脚与拓扑电路的输入端相连,用于采集电流反馈信号;控制芯片的第一管脚与第三管脚之间内置一个高压MOS,第一管脚内置MOS的漏极,第二管脚为VCC供电与电压反馈检测复用脚,第三管脚为内置MOS的源极与电流反馈检测复用脚。
拓扑电路的输出端包括第一输出端口Vout+、第二输出端口Vout-,用于将直流电转换为开关电源,并通过第一输出端口Vout+、第二输出端口Vout-传送至外部电路,提供电压;拓扑电路的第一输出端口Vout+与稳压电路的输入端相连;
稳压电路的输出端与控制芯片的第二管脚相连,用于稳定电压,提供工作电压和反馈电压信号,并传送至控制芯片的第二管脚;
整流电路包括全波整流模式和半波整流模式。
如图2所示,整流电路100包括第一整流桥DB1、第三稳压二极管D3、第七电阻R7;
第一整流桥DB1的第一端口,与保险丝的输出端相连;第一整流桥DB1的第二端口,与第三稳压二极管D3的阴极相连;第一整流桥DB1的第三端口,与市电网的零线相连;第一整流桥DB1的第四端口,与第七电阻R7的第一端口相连;
第三稳压二极管D3的阳极,与保险丝的输出端相连;
第七电阻R7的第二端口,与市电网的零线相连。
第一整流桥DB1电连接,第三稳压二极管D3、第七电阻R7断开时,整流电路100为全波整流模式;第一整流桥DB1断开,第三稳压二极管D3和第七电阻R7电连接时,整流电路100为半波整流模式。
π型滤波电路200包括第一电感L1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2;
第一电感L1的第一端,与第三稳压二极管D3的阴极相连;第一电感L1的第二端,与控制芯片U1的第一管脚相连;
第一电阻R1的第一端,与第三稳压二极管D3的阴极相连;第一电阻R1的第二端,与控制芯片U1的第一管脚相连;
第一电容C1的第一端,与第三稳压二极管D3的阴极相连;第一电容C1的第二端,与第七电阻R7的第一端相连;
第二电容C2为极性电容,第二电容C2的阳极与控制芯片U1的第一管脚相连;第二电容C2的阴极,与第七电阻R7的第一端相连。
拓扑电路300包括BUCK拓扑模式和BUCKBOOST拓扑模式。
控制芯片U1的型号为CR6210。
拓扑电路300包括第二电阻R2、第三电阻R3、第二电感L2、第四电容C4、第一稳压二极管D1、第五电阻R5、第六电阻R6;
第二电阻R2的第一端,与控制芯片U1的第三管脚相连;第二电阻R2的第二端,与第一稳压二极管D1的阴极相连;
第三电阻R3的第一端,与控制芯片U1的第三管脚相连;第三电阻R3的第二端,与第一稳压二极管D1的阴极相连;
第二电感L2的第一端,与第一稳压二极管D1的阴极相连;第二电感L2的第二端,与第一输出端口Vout+相连;
第四电容C4为极性电容,第四电容C4的阳极与第一输出端口Vout+相连;第四电容C4的阴极与第二输出端口Vout-相连;
第一稳压二极管D1的阳极与第二输出端口Vout-相连;
第五电阻R5的第一端,与第二电容C2的阴极相连;第五电阻R5的第二端,与第二输出端口Vout-相连;
第六电阻R6的第一端,与第二电容C2的阴极相连;第六电阻R6的第二端,与稳压电路400的输入端相连;
稳压电路400包括第二稳压二极管D2、第三电容C3;
第二稳压二极管D2的阳极,与第一输出端口Vout+相连;第二稳压二极管D2的阴极,与控制芯片U1的第二管脚相连;
第三电容C3的第一端,与控制芯片U1的第二管脚相连;第三电容C3的第二端,与第二电阻R2的第二端相连。
第一输出端口Vout+与第二输出端口Vout-间设有第四电阻R4。
本实施例涉及一种采用BUCK或BUCKBOOST电路,可选择输出正电压或负电压,正电压可供一般模块供电,负电压可供需驱动可控硅模块供电;市电由火线L、零线N进来;FU1是保险丝,对模块失效时起到保护作用;DB1、D3、R7为可选择工作模式,DB1接一个整流桥、D3、R7不接时,为全波整流模式;DB1不接、D3接一个二极管、R7接一个0R电阻时,为半波整流模式;C1、L1、R1、C2组成一个π型滤波器对整流后的市电进行滤波,此时C2两端便输出一个稳定的直流电;U1是控制芯片,型号为CR6210,U1的第一管脚与第三管脚之间内置一个高压MOS,第一管脚为内置MOS的漏极,第二管脚为VCC供电与电压反馈检测复用脚,第三管脚为内置MOS的源极与电流反馈检测复用脚;R5、R6为可选择工作模式,当R5接0R,R6断开时,C2、U1的第1管脚和第3管脚、R2、R3、L2、C4、R5、D1组成一个BUCK拓扑电路,此时,以C2的负极为0V参考点,Vout+输出+5V,Vout-输出0V;当R6接0R,R5断开时,C2、U1的1脚3脚、R2、R3、L2、C4、R6、D1组成一个BUCKBOOST拓扑电路,此时,以C2的负极为0V参考点,Vout+输出0V,Vout-输出-5V;通过D2从输出的Vout+端提供U1的工作电压以及反馈电压信号;根据不同的输出带载电流,U1通过第二管脚采集电压反馈信号,以及第三管脚采集电流反馈信号进行分析,以控制不同的频率及峰值电流,以匹配此时的输出能量。R4为一个假负载,当输出电流为0A时,此时假负载可以消耗前端传过来的最小能量,以确保输出电压稳定。
本实施例具有可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。采用可选BUCK或BUCK/BOOST工作模式,与现有的阻容降压电路相比,在待机功耗、效率、带载能力、驱动可控硅等方面有明显优势。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (10)
1.一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路;
所述保险丝的输入端,与市电网的火线相连;所述保险丝的输出端,与所述整流电路的输入端相连,用于保护电路的运行;
所述整流电路的输出端,与所述π型滤波电路相连,用于将所述市电整流为直流电,并传送至所述π型滤波电路的输入端;
所述π型滤波电路的输出端,与所述控制芯片相连,用于对所述直流电进行滤波后,传送至所述控制芯片;
所述控制芯片包括第一管脚、第二管脚和第三管脚;所述控制芯片的第一管脚与π型滤波电路的输出端相连;所述控制芯片的第二管脚与稳压电路的输出端相连,用于提供工作电压和反馈电压信号;所述控制芯片的第三管脚与拓扑电路的输入端相连,用于采集电流反馈信号;
所述拓扑电路的输出端包括第一输出端口、第二输出端口,用于将所述直流电转换为开关电源,并通过所述第一输出端口、第二输出端口传送至外部电路,提供电压;所述拓扑电路的第一输出端口与所述稳压电路的输入端相连;
所述稳压电路的输出端与所述控制芯片的第二管脚相连,用于稳定所述电压,提供工作电压和反馈电压信号,并传送至所述控制芯片的第二管脚。
2.根据权利要求1所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述整流电路包括全波整流模式和半波整流模式。
3.根据权利要求2所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述整流电路包括第一整流桥、第三稳压二极管、第七电阻;
所述第一整流桥的第一端口,与所述保险丝的输出端相连;所述第一整流桥的第二端口,与第三稳压二极管的阴极相连;所述第一整流桥的第三端口,与市电网的零线相连;所述第一整流桥的第四端口,与第七电阻的第一端口相连;
所述第三稳压二极管的阳极,与所述保险丝的输出端相连;
所述第七电阻的第二端口,与所述市电网的零线相连。
4.根据权利要求3所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述第一整流桥电连接,所述第三稳压二极管、第七电阻断开时,所述整流电路为全波整流模式;所述第一整流桥断开,所述第三稳压二极管和所述第七电阻电连接时,所述整流电路为半波整流模式。
5.根据权利要求4所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述π型滤波电路包括第一电感、第一电阻、第一电容、第二电容;
所述第一电感的第一端,与所述第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电感的第二端,与所述控制芯片的第一管脚相连;
所述第一电阻的第一端,与第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电阻的第二端,与所述控制芯片的第一管脚相连;
所述第一电容的第一端,与所述第三稳压二极管的阴极相连;所述第一电容的第二端,与所述第七电阻的第一端相连;
所述第二电容为极性电容,所述第二电容的阳极与所述控制芯片的第一管脚相连;所述第二电容的阴极,与所述第七电阻的第一端相连。
6.根据权利要求5所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述拓扑电路包括BUCK拓扑模式和BUCKBOOST拓扑模式。
7.根据权利要求1所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述控制芯片的型号为CR6210。
8.根据权利要求6所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述拓扑电路包括第二电阻、第三电阻、第二电感、第四电容、第一稳压二极管、第五电阻、第六电阻;
所述第二电阻的第一端,与所述控制芯片的第三管脚相连;所述第二电阻的第二端,与第一稳压二极管的阴极相连;
所述第三电阻的第一端,与所述控制芯片的第三管脚相连;所述第三电阻的第二端,与第一稳压二极管的阴极相连;
所述第二电感的第一端,与第一稳压二极管的阴极相连;所述第二电感的第二端,与所述第一输出端口相连;
所述第四电容为极性电容,所述第四电容的阳极与所述第一输出端口相连;所述第四电容的阴极与所述第二输出端口相连;
所述第一稳压二极管的阳极与所述第二输出端口相连;
所述第五电阻的第一端,与所述第二电容的阴极相连;所述第五电阻的第二端,与所述第二输出端口相连;
所述第六电阻的第一端,与所述第二电容的阴极相连;所述第六电阻的第二端,与所述稳压电路的输入端相连。
9.根据权利要求8所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述稳压电路包括第二稳压二极管、第三电容;
所述第二稳压二极管的阳极,与所述第一输出端口相连;所述第二稳压二极管的阴极,与所述控制芯片的第二管脚相连;
所述第三电容的第一端,与所述控制芯片的第二管脚相连;所述第三电容的第二端,与所述第二电阻的第二端相连。
10.根据权利要求9所述的一种具有双重模式的模块供电电路,其特征在于:所述第一输出端口与第二输出端口间设有第四电阻。
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CN114157143A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-08 | 四川虹美智能科技有限公司 | 基于升压拓扑结构的冰箱恒功率化霜电路 |
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CN114157143B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-06-27 | 四川虹美智能科技有限公司 | 基于升压拓扑结构的冰箱恒功率化霜电路 |
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