CN208479470U - 可调电压输出电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可调电压输出电路，该可调电压输出电路包括电压输入端、电源IC、电阻分压电路及控制电路；第一电阻的第一端与电源IC的电源输出端连接，第一电阻的第二端、第二电阻的第一端及第三电阻的第一端均与电源IC的反馈端连接，第二电阻的第二端接地，第三电阻的第二端与NMOS管的漏极连接，NMOS管的栅极与控制电路的控制输出端连接，NMOS管的源极接地；电源IC的电源输入端与电压输入端连接，电源IC的电源输出端为可调电压输出电路的电压输出端。本实用新型提高了电源IC的兼容性，从而降低了开关电源的设计成本。

Description

可调电压输出电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别涉及一种可调电压输出电路。

背景技术

随着电子技术的发展，尤其是目前便携式产品的流行和节能环保的提倡，开关电源中的电源IC发挥的作用越来越大，电源IC通过检测其反馈端的电压来控制其电源输出端的电压，以使输出电压达到稳定的目的，但是，由于输出电压是一个恒定不变的值，当开关电源需要输出另外一个电压值时，则必须在开关电源的系统中增设另外一个电源IC，而增设电源IC必然导致成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种可调电压输出电路，旨在提高电源IC 的兼容性，以降低开关电源的成本。

为实现上述目的，本实用新型提出的可调电压输出电路包括电压输入端、电源IC、电阻分压电路及控制电路；所述电阻分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及NMOS管，所述第一电阻的第一端与所述电源IC的电源输出端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端均与所述电源IC的反馈端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接，所述NMOS管的栅极与所述控制电路的控制输出端连接，所述NMOS管的源极接地；所述电源IC的电源输入端与所述电压输入端连接，所述电源IC的电源输出端为所述可调电压输出电路的电压输出端；

所述控制电路，用于输出控制信号至所述NMOS管的栅极以控制所述 NMOS管导通或者关断，从而改变所述电源IC的反馈端的电压值，进而改变所述电压输出端的电压值。

优选地，所述控制电路包括MCU芯片及第一工作电压输入端，所述MCU 芯片的控制输出端为所述控制电路的控制输出端，所述MCU芯片的控制输出端与所述NMOS管的栅极连接，所述MCU芯片的电源端与所述第一工作电压输入端连接，所述MCU芯片的接地端接地。

优选地，所述控制电路包括按键开关及所述第一工作电压输入端；所述按键开关的第一端与所述第一工作电压输入端连接，所述按键开关的第二端与所述NMOS管的栅极连接。

优选地，所述可调电压输出电路还包括输入滤波电容，所述输入滤波电容的第一端与所述电源IC的电源输入端连接，所述输入滤波电容的第二端接地。

优选地，所述可调电压输出电路还包括输出滤波电容，所述输出滤波电容的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端接地。

优选地，所述可调电压输出电路还包括用于储能的储能电感，所述储能电感的第一端与所述电源IC的电源输出端连接，所述储能电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接。

优选地，所述可调电压输出电路还包括用于驱动电源IC内部开关器件的自举电容，所述自举电容的第一端与所述电源IC的驱动端连接，所述自举电容的第二端与所述电源IC的电源输出端连接。

本实用新型可调电压控制电路工作时，所述控制电路输出控制信号至所述NMOS管的栅极，以控制所述NMOS管导通或者关断，当所述NMOS管导通时，所述电阻分压电路的反馈电阻变小，使得所述电源IC的反馈端所检测到的电压值变小，使得所述电源IC的输出端的电压值变大，即本实用新型可以通过改变所述控制电路输出的所述控制信号来实现改变所述电源IC的电源输出端的电压的目的，即本实用新型可实现多种电压输出，提高了电源IC的兼容性，从而降低了开关电源的设计成本。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型可调电压输出电路第一实施例的电路结构示意图；

图2为本实用新型可调电压输出电路第二实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型可调电压输出电路第三实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种可调电压输出电路，如图1所示，图1为本实用新型可调电压输出电路第一实施例的电路结构示意图，本实施例可调电压输出电路包括电压输入端VIN0、电阻分压电路10、控制电路20及电源IC 30；所述电阻分压电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及NMOS 管Q1，所述第一电阻R1的第一端与所述电源IC 30的电源输出端SW连接，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端及所述第三电阻R3 的第一端均与所述电源IC 30的反馈端FB连接，所述第二电阻R2的第二端接地，所述第三电阻R3的第二端与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述NMOS 管Q1的栅极与所述控制电路20的控制输出端连接，所述NMOS管Q1的源极接地；所述电源IC 30的电源输入端V_IN与所述电压输入端VIN0连接，所述电源IC 30的电源输出端SW为本实施例可调电压输出电路的电压输出端VOUT；

所述控制电路20，用于输出控制信号至所述NMOS管Q1的栅极以控制所述NMOS管Q1导通或者关断，从而改变所述电源IC 30的反馈端FB的电压值，进而改变本实施例可调电压输出电路的电压输出端VOUT的电压值。

需要说明的是，本实施例可调电压输出电路中的所述电源IC 30适合采用电阻反馈型的电源IC，电阻反馈型的电源IC的工作原理是通过检测反馈端 FB的电压来改变电源输出端SW的输出电压，从而实现稳定输出电压的目的。

本实施例中，当所述控制电路20未输出高电平的控制信号时，所述NMOS 管Q1处于关断状态，此时所述第一电阻R1与所述第二电阻R2对所述电压输出端VOUT的电压进行分压，此时所述电源IC 30的反馈端FB的电压V_FB为：

其中，V_FB为电源IC 30的反馈端FB的电压值，V_OUT为本实施例可调电压输出电路的电压输出端VOUT的电压值(也即所述电源IC 30的电源输出端SW的电压值)；

当所述控制电路20输出高电平的控制信号至NMOS管Q1的栅极，以使 NMOS管Q1导通，当NMOS管Q1导通时，所述第二电阻R2与所述第三电阻R3并联后再与所述第一电阻R1串联，此时所述电阻分压电路10的反馈电阻的阻值改变，所述电源IC 30的反馈端FB的电压随之改变，进而改变了所述电源IC 30的电源输出端SW的电压(即本实施例可调电压输出电路的电压输出端VOUT的电压值改变了)。

可以理解的是，本实施例中，所述电阻分压电路10中第二电阻R2可并联多个电阻，每一电阻又分别串联不同的开关管，每一开关管的受控端与控制电路20的控制输出端连接，根据不同场景需求控制多个开关管中的相应开关管导通，从而改变电阻分压电路10的反馈电阻的阻值，从而改变电源IC 30 反馈端FB的电压值，进而改变电源IC 30的电源输出端SW的电压值，以提高电源IC 30的兼容性，从而减少开关电源的设计成本。

进一步的，本实施例中，NMOS管Q1还可用排针替代，当需要调压时，手动将排针短接，从而改变电阻分压电路10的反馈电阻的阻值，从而简化控制电路20的结构，降低可调电压输出电路的设计成本。

具体地，本实施例中，所述控制电路20包括MCU芯片201及第一工作电压输入端VCC，所述MCU芯片201的控制输出端为所述控制电路20的控制输出端，所述MCU芯片201的控制输出端与所述NMOS管Q1的栅极连接，所述MCU芯片201的电源端与所述第一工作电压输入端VCC连接，所述 MCU芯片201的接地端接地。

需要说明的是，MCU芯片201的控制输出端与NMOS管Q1的栅极连接， MCU芯片201通过输出控制信号控制NMOS管Q1的导通或者关断，进而改变电源IC 30的反馈端FB的电压值，以使电源IC 30的电源输出端SW的电压值改变。

需要说明的是，在其他实施例中，MCU芯片201还可与触发开关连接，当需要改变NMOS管Q1的开关状态时，手动控制触发开关输出触发信号至 MCU芯片201，以控制MCU芯片201工作，以使MCU芯片201输出高电平的控制信号至NMOS管Q1的栅极，以控制NMOS管Q1导通，进而改变电阻分压电路10的反馈电阻的阻值，从而改变电源IC 30的电源输出端SW的电压值。

本实施例可调电压控制电路20工作时，所述控制电路20输出控制信号至所述NMOS管Q1的栅极，以控制所述NMOS管Q1导通或者关断，当所述NMOS管Q1导通时，所述电阻分压电路10的反馈电阻的阻值变小，使得所述电源IC 30的反馈端FB所检测到的电压值变小，使得所述电源IC 30的输出端的电压值变大，即本实施例可以通过改变所述控制电路20输出的所述控制信号来实现改变所述电源IC 30的电源输出端SW的电压的目的。本实用新型可实现多种电压输出，提高了电源IC 30的兼容性，从而降低了开关电源的设计成本。

如图2所示，图2为本实用新型可调电压输出电路第二实施例的电路结构示意图，本实施例中，所述控制电路20包括按键开关S1及所述第一工作电压输入端VCC，所述按键开关S1的第一端与所述第一工作电压输入端VCC 连接，所述按键开关S1的第二端与所述NMOS管Q1的栅极连接。

可以理解的是，控制电路20采用按键开关S1控制NMOS管Q1的开关状态，当需要电源IC 30输出不同电压值时，用户可以通过手动按下按键开关 S1，使得NMOS管Q1的栅极输入高电平而导通，从而使得电阻分压电路10 的反馈电阻的阻值改变，进而改变电源IC 30的电源输出端SW的电压值(即改变本实施例中所述电压VOUT的电压值)，本实施例相对于上述第一实施例，由于本实施例节省了MCU芯片，从而降低了电路成本。

图3为本实用新型可调电压输出电路第三实施例的电路结构示意图，一并参照图1和图3，在本实施例可调电压输出电路在上述第一实施例的基础上，还包括输入滤波电容C1，所述输入滤波电容C1的第一端与所述电源IC 30 的电源输入端V_IN连接，所述输入滤波电容C1的第二端接地。

需要说明的是，输入滤波电容C1用于对所述电压输入端VIN0所输入的直流电源进行滤波处理，防止不必要的谐波干扰电源IC 30，以避免电源IC 30 的电源输出端SW所输出的电压不稳定。

进一步地，本实施例可调电压输出电路还包括输出滤波电容C2，所述输出滤波电容C2的第一端与所述第一电阻R1的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端接地。

可以理解的是，输出滤波电容C2用于对所述电压输出端VOUT输出的直流电源进行滤波处理，以防止电源IC 30产生的谐波进入后端用电设备(图未示)而影响用电设备的工作状态。

进一步地，本实施例可调电压输出电路还包括用于储能的储能电感L，所述储能电感L的第一端与所述电源IC 30的电源输出端SW连接，所述储能电感L的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接。

可以理解的是，储能电感L用于在NMOS管Q1的通断期间电源IC 30 的电源输出端SW的电压改变时使电路中的电流更为平滑，防止电源IC 30的电源输出端SW的电压改变时造成后端用电设备的工作电流突变。

进一步地，本实施例可调电压输出电路还包括用于驱动电源IC 30内部的开关器件的自举电容C3，所述自举电容C3的第一端与所述电源IC 30的驱动端CBOOT连接，所述自举电容C3的第二端与所述电源IC 30的电源输出端SW连接。本实施例中，为了避免电源IC30内部开关器件导通后立即截止，在电源IC 30驱动端CBOOT与电源输出端SW配备一自举电容C3，以提供电源IC 30内部开关器件驱动所需的压差。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种可调电压输出电路，其特征在于，包括电压输入端、电源IC、电阻分压电路及控制电路；所述电阻分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及NMOS管，所述第一电阻的第一端与所述电源IC的电源输出端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端均与所述电源IC的反馈端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接，所述NMOS管的栅极与所述控制电路的控制输出端连接，所述NMOS管的源极接地；所述电源IC的电源输入端与所述电压输入端连接，所述电源IC的电源输出端为所述可调电压输出电路的电压输出端；

所述控制电路，用于输出控制信号至所述NMOS管的栅极以控制所述NMOS管导通或者关断，从而改变所述电源IC的反馈端的电压值，进而改变所述电压输出端的电压值。

2.如权利要求1所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述控制电路包括MCU芯片及第一工作电压输入端，所述MCU芯片的控制输出端为所述控制电路的控制输出端，所述MCU芯片的控制输出端与所述NMOS管的栅极连接，所述MCU芯片的电源端与所述第一工作电压输入端连接，所述MCU芯片的接地端接地。

3.如权利要求2所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述控制电路包括按键开关及所述第一工作电压输入端；所述按键开关的第一端与所述第一工作电压输入端连接，所述按键开关的第二端与所述NMOS管的栅极连接。

4.如权利要求3所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述可调电压输出电路还包括输入滤波电容，所述输入滤波电容的第一端与所述电源IC的电源输入端连接，所述输入滤波电容的第二端接地。

5.如权利要求4所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述可调电压输出电路还包括输出滤波电容，所述输出滤波电容的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端接地。

6.如权利要求5所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述可调电压输出电路还包括用于储能的储能电感，所述储能电感的第一端与所述电源IC的电源输出端连接，所述储能电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接。

7.如权利要求6所述的可调电压输出电路，其特征在于，所述可调电压输出电路还包括用于驱动电源IC内部开关器件的自举电容，所述自举电容的第一端与所述电源IC的驱动端连接，所述自举电容的第二端与所述电源IC的电源输出端连接。