CN210380344U - 供电电路以及智能照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种供电电路以及智能照明装置，涉及电子设备领域，该供电电路包括：MOS开关管、电压调节模块以及充电模块。其中，所述MOS开关管的输入端用于接入输入电流，所述MOS开关管的输出端用于连接待供电设备；充电模块用于提供充电电压；所述电压调节模块分别与所述充电模块以及所述MOS开关管的控制端电性连接，用于在所述供电电路上电时，将所述充电电压转换成渐变电压，并将所述渐变电压输送至所述MOS开关管，以将所述MOS开关管逐渐导通。本申请能够避免电子设备上电时产生较大的冲击电流，从而避免电路中的器件遭受损坏。

Description

供电电路以及智能照明装置

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种供电电路以及智能照明装置。

背景技术

随着科技的快速发展，越来越多的电子设备进入人们的生活。然而，由于目前的电子设备通常会具有容性负载和内阻较小的供电电路。因此在对电子设备的容性负载充电的瞬间，会导致冲击电流过大，巨大的冲击电流容易对供电电路上的开关、接头以及连线造成损伤，进而造成开关和接头粘连失效等等。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种供电电路以及智能照明装置，能够避免电子设备上电时产生较大的冲击电流，从而避免电路中的器件遭受损坏。

第一方面，本申请实施例提供了一种供电电路，MOS开关管、充电模块以及电压调节模块。其中，MOS开关管的输入端用于接入输入电流，MOS开关管的输出端用于连接待供电设备；充电模块用于提供充电电压；电压调节模块分别与充电模块以及MOS开关管的控制端电性连接，用于在供电电路上电时，将充电电压转换成渐变电压，并将渐变电压输送至MOS开关管，以将MOS开关管逐渐导通。

进一步的，电压调节模块包括第一电容；第一电容的第一端与MOS开关管的输入端电性连接，第一电容的第二端与MOS开关管的控制端电性连接。

进一步的，第一电容为可调电容。

进一步的，充电模块包括第一电阻和与第一电阻串联的第二电阻；第一电阻的第一端与MOS开关管的输入端电性连接，且第一电阻的第二端通过第二电阻接地，第一电阻的第一端和第二端为充电电压的输出端。

进一步的，第一电阻和第二电阻中至少一个为可调电阻。

进一步的，该供电电路还包括控制模块；控制模块通过第二电阻与MOS开关管的控制端电性连接，用于控制MOS开关管的导通和截止。

进一步的，控制模块包括三极管；该三极管的集电极通过第二电阻与MOS 开关管的控制端电性连接，三极管的发射基接地，三极管的基极用于接收控制信号，其中，控制信号用于控制MOS开关管导通和截止。

进一步的，该供电电路还包括负载；负载的第一端与MOS开关管的输出端电性连接，负载的第二端接地。

进一步的，负载包括第三电阻和第二电容；第三电阻的第一端与MOS开关管的输出端电性连接，第三电阻的第二端接地；第二电容的第一端与MOS开关管的输出端电性连接，第二电容的第二端接地。

第二方面，本申请实施例提供了一种智能照明装置，该装置包括第一方面的供电电路和智能电灯；智能电灯与供电电路电性连接。

本申请提供的供电电路以及智能照明装置，通过设置充电模块来提供充电电压，并通过设置的MOS开关管有效地控制供电电路的导通或截止，且通过与 MOS开关管连接的电压调节模块将所述充电电压转换成渐变电压，并将所述渐变电压输送至所述MOS开关管，以将所述MOS开关管逐渐导通，从而避免 MOS开关管在上电瞬间因电流过大而损坏，以及避免给待供电设备中的元器件、接头以及连线造成损伤，从而以简单的电路结构保证了供电的安全性。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的一种供电电路的原理框图；

图2是本申请实施例提供的一种供电电路的电路原理图；

图3是本申请实施例提供的一种电压调节模块的电路原理图；

图4是本申请实施例提供的另一种供电电路的电路原理图；

图5是本申请实施例提供的一种智能照明装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

对于大多的电子设备，并不是开机时就对其供给电源，而是需要在电子设备的供电电路接收到相应的信号而导通后才开始供电。但是，目前的电子设备通常会具有容性负载来保证开关电源输出的稳定性，在上电后会对容性负载进行充电。然而，由于容性负载的容值往往较大，且供电电路中的内阻较小，上电瞬间会产生巨大的冲击电流，从几十安培到几百安培的冲击电流会对供电电路中的器件造成损坏。

发明人发现，如果在对电子设备供电时，让供电电流缓慢增加然后再达到稳定，可以避免出现较大的冲击电流对供电电路中的器件造成损坏。于是，发明人想到，可以使用负温度系数的热敏电阻(NegativeTemperature Coefficient，NTC)来抑制冲击电流，通过把负温度系数的热敏电阻串接在电源输入端，由于负温度系数的热敏电阻的内阻较大，会对冲击电流进行有效抑制，当输入电流持续流过热敏电阻时，负温度系数的热敏电阻发热升温，随着温度上升，电阻阻值慢慢变小，当电流稳定后电路正常工作，从而达到抑制冲击电流的作用。

然而，发明人在实际研究中发现，通过负温度系数的热敏电阻来抑制冲击电流，需要消耗大量的电能，而且会使热敏电阻一直处在较高的温度下，热敏电阻产生的高温又会对电路中其他器件造成损伤，从而无法保证供电电路甚至电子设备的安全性。

因此，针对于上述问题，发明人提出了本申请实施例中的供电电路以及智能照明装置，采用场效应晶体管(Metal oxide semiconductor，MOS)开关管、电压调节模块以及充电模块来组成结构简单的供电电路，通过MOS开关管来控制供电电流的导通，由电压调节模块调节MOS开关管的控制端的电压，电压调节模块将充电模块提供的充电电压转化成渐变电压输送至MOS开关管，从而使得MOS开关管能够缓慢打开，避免较大的电流造成MOS开关管的损坏，保证供电电路以及电子设备的安全性。下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。

参阅图1，本申请实施例提供一种供电电路100，可以应用于智能照明装置，该供电电路100可以包括：输入端子110、输出端子150、MOS开关管140、充电模块120以及电压调节模块130。

其中，供电电路100的输入端子110用于连接供电电源，供电电路100的输出端子150用于连接待供电设备，MOS开关管140连接于输入端子110和输出端子150之间，用于截止或导通从输入端子110到输出端子150的电流通路。其中，MOS开关管140的输入端可以连接输入端子110，通过输入端子110接收供电电源提供的的输入电流，MOS开关管140的输出端可以连接输出端子150。充电模块120连接于输入端子110和MOS开关管140之间，用于提供充电电压，其中，充电模块120以控制充电电压的大小。电压调节模块130连接于充电模块120与MOS开关管140之间，用于在供电电路100上电时，将充电电压转换成渐变电压，并将渐变电压输送至MOS开关管140，以将MOS开关管140逐渐导通，其中，渐变电压的电压值逐渐变化。需要说明的是，MOS开关管140 的输入端可以是MOS开关管140的漏极(也称D极)，也可以是MOS开关管 140的源极(也称S极)，MOS开关管140的控制端是指MOS开关管140的栅极(也称G极)。MOS开关管140的输入端为漏极时，MOS开关管140的输出端为源极；MOS开关管140的输入端为源极时，MOS开关管140的输出端为漏极。

当供电电路100上电时，MOS开关管140处于截止状态。充电模块120可以提供并调节供电电压，供电电压可以输出到MOS开关管140的控制端和输入端，从而改变MOS开关管140的控制端和输入端之间的电压大小，进而可以避免电源电压太大，可能导致经过MOS开关管140的电流也会很大而造成MOS 开关管140的损坏。另外，电压调节模块130可以将充电电压转换成渐变电压，从而减缓MOS开关管140的控制端和输入端之间的电压变化速率，使得MOS 开关管140的控制端和输入端之间的电压不能发生突变，当MOS开关管140的控制端和输入端之间的电压缓慢地达到到MOS开关管140的门槛电压时，MOS 开关管140完全导通，其内阻很小，输入端子110进入的电流可以正常经过MOS 开关管140以对输出端子150连接的供电设备进行供电，对MOS开关管140没有损伤；当MOS开关管140的控制端与输入端之间的电压没有达到其对应的门槛电压时，MOS开关管140不会完全打开，会有较大内阻对冲击电流进行有效抑制，从而避免了因上电瞬间电流过大而造成供电电路100中像MOS开关管140 等器件的损坏，保证了供电电路100的安全性。可以理解的是，MOS开关管140 的门槛电压是指MOS开关管140的开启电压，即当MOS开关管140的控制端与输入端之间的电压达到开启电压时会完全导通。

请参阅图2，在一些实施方式中，电压调节模块130可以包括第一电容C1；第一电容C1的第一端103与MOS开关管140的输入端连接，第一电容C1的第二端104与MOS开关管140的控制端连接。

可选地，第一电容C1的数量可以是一个，也可以是多个。当第一电容C1 的数量为一个时，该第一电容C1的一端连接MOS开关管140的控制端，另一端连接MOS开关管140的输入端。当第一电容C1的数量为多个时，多个第一电容C1可以相互并联以形成一个等效电容，该等效电容的一端连接MOS开关管140的控制端，另一端连接MOS开关管140的输入端。由于第一电容C1连接在MOS开关管140的控制端和输入端之间，当供电电路100上电时，MOS 开关管140的控制端和输入端之间的电压并不会突变，而会随第一电容C1两端的电压缓慢增加，从而抑制了高压产生的冲击电流对MOS开关管140造成损坏。

在一些实施方式中，可以通过选用不同容量的电容作为第一电容C1，可以调整第一电容C1的充电时间。其中，第一电容C1可以采用可调电容。可选地，可调电容可以是贴片可调电容、插件可调电容、微调电容等等。在本实施方式中，通过采用可调电容作为第一电容C1，能够方便快速调节第一电容C1的容量。而通过调节第一电容C1的容量可以调节第一电容C1的充电时间，能够根据实际情况控制MOS开关管140的开启时间，可以保证MOS开关管140安全性的前提下提高MOS开关管140的工作效率。例如，当电源的电压较大时，可以将第一电容C1的调节至较大的容量，从而使得MOS开关管140的控制端的电压不会突变，以保证MOS开关管140的安全性。又例如，当电源的电压较小时，可以将第一电容C1调节至较小的容量，从而缩短MOS开关的开启时间，提高到了提高MOS开关管140的工作效率。

在另一些实施方式中，如图3所示，电压调节模块130可以包括多个电容装置131，多个电容装置131相互并联。其中，每个电容装置131可以包括相互串联的电容单元1311和开关单元1312。当多个电容装置131中的开关单元1312 均闭合时，多个电容装置131可以形成一个等效电容，该等效电容的容量等于多个电容单元1311的容量的和。因此当需要调节该等效电容的容量时，可以通过闭合或断开一些开关单元1312使得与这些开关单元1312串联的电容单元 1311接入或分离该等效电容，从而实现调节该等效电容的容量。作为一种示例，如五个电容装置131在开关单元1312闭合的情况下形成的等效电容的容量为 50C，每个电容装置131的电容单元1311的容量为10C，当断开其中一个开关单元1312可以使与该开关单元1312串联的电容单元1311分离，此时，电压调节模块130只剩下4个电容装置131并联，因此电压调节模块130的电容容量调节至了40C。同理，当闭合一个开关单元1312时，可以使与该开关单元1312 串联的电容单元1311接入电压调节模块130，从而增加电压调节模块130的容量。其中，每个电容装置131中的电容单元1311的容量的可以相同，也可以不同。在本实施方式中，通过多个并联的电容装置131组成电压调节模块130，且每个电容装置131包括相互串联的电容单元1311和开关单元1312，从而可以通过控制开关单元1312简单、方便地调节电压调节模块130的容量，进而可以调整电压调节模块130的充电时间。

请继续参阅图2，在一些实施方式中，充电模块120包括第一电阻R1和与第一电阻R1串联的第二电阻R2，其中，第一电阻的第一端和第二即端为充电电压的输出端，具体地，第一电阻R1的第一端101分别连接输入端子110和 MOS开关管140的输入端，第一电阻R1的第二端102分别连接MOS开关管140的控制端和第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端接地。

其中，第一电阻R1和第二电阻R2串联后分别连接输入端子110和地，形成分压电路，而第一电阻R1又同时与电压调节模块130和MOS开关管140的并联，因此可以同时调节电压调节模块130两端的电压和MOS开关管140的控制端的电压。具体地，在调节MOS开关管140的控制端的电压时，可以通过更换不同阻值的电阻来作为第二电阻R2，从而使第一电阻R1分到的电压变化。在一些实施方式中，可以只更换第一电阻R1而保持第二电阻R2不变，还可以同时更换第一电阻R1和第二电阻R2。

在本实施方式中，电源上电瞬间，由于MOS开关管140处于关断状态，电流不能通过MOS开关管140给后端电路供电，从而可以对后端电路进行保护，同时电流通过第一电阻R1和第二电阻R2流向地，在第一电阻R1和第二电阻 R2之间形成分压，由于电压调节模块130的存在，其中电压调节模块130可以为第一电容C1，第一电容C1两端电压不能突变，流过第一电阻R1的电流开始对第一电容C1进行充电。当第一电容C1两端电压缓慢增加时，即MOS开关管140的控制端和输入端之间的电压也随之增加，MOS开关管140开始打开， MOS开关管140的内阻开始变小，与此同时输入端子110进入的电流流过MOS 开关管140对后端电路进行供电，由于MOS开关管140控制端的电压还没达到门槛电压，所以MOS开关管140未完全打开，其内阻较大，对冲击电流进行抑制。当第一电容C1两端压差达到MOS开关管140的门槛电压时，MOS开关管 140完全打开，输入端子110进入的电流正常流过MOS开关管140给输出端子 150，整个电路正常工作。另外，供电电路100掉电时，输入端子110断开电源，第一电容C1储存的电能可以迅速通过第二电阻R2对地进行放电。当输入端子 110再次上电时，供电电路100可以正常工作，不受开关机影响，因此该供电电路100可满足快速开关机的要求。

在一些实施方式中，第一电阻R1和第二电阻R2中至少一个为可调电阻。由于第一电阻R1和第二电阻R2形成分压，当改变第一电阻R1和第二电阻R2 的电阻比值即可改变第一电阻R1两端的电压，同时可以改变与第一电阻R1并联的第一电容C1两端的电压，以及与第一电阻R1并联的MOS开关管140控制端的电压，从而起到电压调节作用。在本实施方式中，通将第一电阻R1和第二电阻R2中至少一个设置为可调电阻，可以放方便第一电阻R1和第二电阻R2 的电阻比值，从而方便调节MOS开关管140控制端的电压。可选地，可调电阻可以为电位器。

请参阅图4，在一些实施方式中，该供电电路100还包括控制模块170，该控制模块170通过第二电阻R2与MOS开关管140的控制端电性连接，用于控制MOS开关管140的导通和截止。具体地，控制模块170包括三极管，该三级管的集电极通过第二电阻R2与MOS开关管140的控制端电性连接，三极管的发射基接地，三极管的基极用于接收控制信号，其中，控制信号用于控制MOS 开关管140导通和截止。可以理解的是，控制信号可以是控制器发送的控制信号，控制器可以与三极管的基极连接。作为一种示例，当控制器的IO口输出的控制信号为高电平，此时三极管导通，MOS开关管140也随之开启。当控制器的IO口输出的控制信号为低电平，此时三极管截止，MOS开关管140也随之关闭。其中，控制器可以是单片机，具体地，单片机可以选用STM32单片机。

在本实施方式中，通过控制器来控制MOS开关管140的开启或关闭，从而能够方便控制供电电路100工作。

请继续参阅图4，本申请实施例提供一种供电电路100，该供电电路100包括输入端子110、输出端子150、MOS开关管140、充电模块120、电压调节模块130以及负载160。其中，MOS开关管140连接于输入端子110和输出端子 150之间，电压调节模块130连接于充电模块120与MOS开关管140之间，负载160的第一端连接于MOS开关管140与输出端子150之间，负载160的第二端接地。

在一些实施方式中，请继续参阅图4，负载160可以包括第三电阻R3和第二电容C2，第三电阻R3的第一端与MOS开关管140的输出端电性连接，第三电阻R3的第二端接地；第二电容C2的第一端与MOS开关管140的输出端电性连接，第二电容C2的第二端接地。具体地，第三电阻R3的第一端分别连接MOS开关管140的输出端和输出端子150，第三电阻R3的第二端接地；第二电容C2的第一端分别连接MOS开关管140的输出端和输出端子150，第二电容 C2的第二端接地。可选地，可以只包括第三电阻R3。在本实施方式中，通过在 MOS开关管140的输出端和输出端子150之间连接第二电容C2作为容性负载 160，可以补偿供电电路100中的容性电流。在MOS开关管140的输出端和输出端子150之间连接连接第三电阻R3作为负载160电阻，可以对电路产生的多余功率进行吸收，从而保证供电电路100稳定的功率输出。

在本实施例中通过在MOS开关管140与输出端子150之间连接负载160，能够保证供电电路100稳定的功率输出。

请参阅图5，本申请实施例提供一种智能照明装置300，该智能照明装置300 包括上述实施例的供电电路100和智能电灯320，供电电路100与智能电灯320 电性连接。具体地，该智能照明装置300使用时，供电电路100的输入端子与电源连接，供电电路100的输出端子与智能电灯320连接。通过该供电电路100 可以满足智能照明装置快速开关机的要求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，该供电电路(100)包括：

MOS开关管(140)，所述MOS开关管(140)的输入端用于接入输入电流，所述MOS开关管(140)的输出端用于连接待供电设备；

充电模块(120)，用于提供充电电压；

电压调节模块(130)，所述电压调节模块(130)分别与所述充电模块(120)以及所述MOS开关管(140)的控制端电性连接，用于在所述供电电路(100)上电时，将所述充电电压转换成渐变电压，并将所述渐变电压输送至所述MOS开关管(140)，以将所述MOS开关管(140)逐渐导通。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述电压调节模块(130)包括第一电容(C1)；

所述第一电容(C1)的第一端与所述MOS开关管(140)的输入端电性连接，所述第一电容(C1)的第二端与所述MOS开关管(140)的控制端电性连接。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第一电容(C1)为可调电容。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述充电模块(120)包括第一电阻(R1)和与所述第一电阻(R1)串联的第二电阻(R2)；

所述第一电阻(R1)的第一端与所述MOS开关管(140)的输入端电性连接，且所述第一电阻(R1)的第二端通过所述第二电阻(R2)接地，所述第一电阻(R1)的第一端和第二端为所述充电电压的输出端。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)中至少一个为可调电阻。

6.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路(100)还包括控制模块(170)；所述控制模块(170)通过所述第二电阻(R2)与所述MOS开关管(140)的控制端电性连接，用于控制所述MOS开关管(140)的导通和截止。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述控制模块(170)包括三极管；

所述三极管的集电极通过所述第二电阻(R2)与所述MOS开关管(140)的控制端电性连接，所述三极管的发射基接地，所述三极管的基极用于接收控制信号，其中，所述控制信号用于控制所述MOS开关管(140)导通和截止。

8.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路(100)还包括负载(160)；所述负载(160)的第一端与所述MOS开关管(140)的输出端电性连接，所述负载(160)的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，所述负载(160)包括第三电阻(R3)和第二电容(C2)；

所述第三电阻(R3)的第一端与所述MOS开关管(140)的输出端电性连接，所述第三电阻(R3)的第二端接地；

所述第二电容(C2)的第一端与所述MOS开关管(140)的输出端电性连接，所述第二电容(C2)的第二端接地。

10.一种智能照明装置，其特征在于，包括智能电灯和如权利要求1至9任一项所述的供电电路(100)；

所述智能电灯与所述供电电路(100)电性连接。

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