CN211046734U - 开关电源电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电源技术领域，公开了一种开关电源电路及电子设备。其中，开关电源电路包括：电源输入端、电源输出端、取样电路、基准电路、第一比较电路、第二比较电路、三角波发生电路、第一开关管以及放电回路；电源输入端通过第一开关管的第一端和第二端、放电回路连接电源输出端，取样电路输入端连接电源输入端，取样电路输出端连接第一比较电路同相输入端，基准电路输入端连接电源输出端，基准电路输出端连接第一比较电路反相输入端，第一比较电路输出端连接第二比较电路同相输入端，三角波发生电路连接第二比较电路反相输入端，第二比较电路输出端连接第一开关管第三端。通过上述方式，本实用新型实施例无需使用散热装置，体积减小。

Description

开关电源电路及电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及电源技术领域，具体涉及一种开关电源电路及电子设备。

背景技术

串联调整式稳压电源，通过利用串联于电路中的调整管进行动态分压而使负载得到稳定电压。但是，由于调整管工作在放大状态，由于调整管一直在工作，使得稳压电源功耗大，调整管发热严重，因此需要使用很大的散热器或其他散热装置，从而使得体积较大。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种开关电源电路及电子设备，无需使用散热装置，从而减小体积。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种开关电源电路，包括：电源输入端、电源输出端、取样电路、基准电路、第一比较电路、第二比较电路、三角波发生电路、开关控制电路以及放电回路，所述开关控制电路包括第一开关管；

所述电源输入端通过所述第一开关管的第一端和第二端与所述放电回路的输入端连接，所述放电回路的输出端与所述电源输出端连接，所述取样电路的输入端连接所述电源输入端，所述取样电路的输出端连接所述第一比较电路的同相输入端，所述基准电路的输入端连接所述电源输出端，所述基准电路的输出端连接所述第一比较电路的反相输入端，所述第一比较电路的输出端连接所述第二比较电路的同相输入端，所述三角波发生电路的输出端连接所述第二比较电路的反相输入端，所述第二比较电路的输出端连接所述第一开关管的第三端；

所述取样电路通过所述电源输入端接收输入电信号，对所述输入电信号进行分压，并输出取样电信号至所述第一比较电路；所述基准电路通过所述电源输出端接收输出电信号，并输出基准电信号至所述第一比较电路；所述第一比较电路输入所述取样电信号和所述基准电信号，输出直流电信号至所述第二比较电路，其中，所述直流电信号关联于所述基准电信号；所述三角波发生电路生成并输出三角波电信号；所述第二比较电路输入所述直流电信号和所述三角波电信号，输出控制信号至所述第一开关管，其中，所述控制信号的脉冲宽度关联于所述直流电信号；所述第一开关管根据所述控制信号，在导通状态和截止状态之间交替工作；当所述第一开关管的第一端和第二端导通时，所述放电回路充电，并使所述电源输出端输出稳定的所述输出电信号，当所述第一开关管的第一端和第二端断开时，所述放电回路放电，以使所述电源输出端输出稳定的所述输出电信号。

在一种可选的方式中，所述取样电路包括：第一稳压管、第一电阻和可变电阻；

所述第一稳压管的正极端连接所述电源输入端，所述第一稳压管的负极端接地，所述第一电阻的第一端连接所述第一稳压管的正极端，所述第一电阻的第二端连接所述可变电阻的第一端，所述可变电阻的第二端接地，所述可变电阻的第三端连接所述第一比较电路的同相输入端；所述可变电阻用于调节所述取样电路的分压比。

在一种可选的方式中，所述基准电路包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第二电阻的第一端与所述电源输出端连接，所述第二电阻的第二端通过所述第三电阻接地，所述第二电阻和所述第三电阻的共同连接端连接所述第一比较电路的反相输入端，所述第二电阻和所述第三电阻的共同连接端通过所述第四电阻接地。

在一种可选的方式中，所述第一比较电路包括：第一比较器、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第一比较器的同相输入端通过所述第五电阻连接所述取样电路的输出端，所述第一比较器的反相输入端连接所述基准电路的输出端，所述第六电阻的第一端连接所述第一比较器的同相输入端，所述第六电阻的第二端连接所述第一比较器的输出端，所述第七电阻的第一端连接所述第一比较器的输出端，所述第七电阻的第二端接地。

在一种可选的方式中，所述三角波发生电路包括：

方波发生子电路，用于生成方波电信号；

积分器子电路，分别连接所述方波发生子电路和所述第二比较电路的反相输入端，用于根据所述方波电信号，生成所述三角波电信号，并将所述三角波电信号输出至所述第二比较电路的反相输入端。

在一种可选的方式中，所述开关控制电路包括：光电耦合器和第一开关管；

所述光电耦合器的第一端连接所述第二比较电路的输出端，所述光电耦合器的第二端接地，所述光电耦合器的第三端连接所述第一开关管的第一端，所述光电耦合器的第四端连接所述第一开关管的第三端，所述第一开关管的第一端连接所述电源输入端，所述第一开关管的第二端连接所述放电回路的输入端。

在一种可选的方式中，所述电路还包括：过流保护电路；

所述放电回路的输出端通过所述过流保护电路连接所述电源输出端，所述过流保护电路还连接所述第一开关管的第三端；当所述输出电信号超过预设阈值，所述过流保护电路使所述控制信号接地，从而使所述第一开关管的第一端和第二端断开。

在一种可选的方式中，所述过流保护电路包括：第八电阻、第九电阻、第二开关管和第三开关管；

所述第八电阻的第一端连接所述放电回路的输出端，所述第八电阻的第二端连接所述电源输出端，所述第二开关管的发射极端连接所述第八电阻的第一端，所述第二开关管的集电极端连接所述第九电阻的第一端，所述第二开关管的基极端连接所述第八电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述第三开关管的基极端，所述第三开关管的发射极端接地，所述第三开关管的基极端连接所述光电耦合器的第一端。

在一种可选的方式中，所述放电回路包括：电感、二极管和第一电容；

所述电感的第一端连接所述开关控制电路的第二端，所述电感的第二端连接所述电源输出端，所述第一电容的第一端连接所述电感的第二端，所述第一电容的第二端接地，所述二极管的正极端连接所述第一电容的第二端，所述二极管的负极端连接所述电感的第一端。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括如上所述的开关电源电路。

本实用新型实施例的开关电源电路通过取样电路通过电源输入端接收输入电信号，对输入电信号进行分压，并输出取样电信号至第一比较电路；基准电路通过电源输出端接收输出电信号，并输出基准电信号至第一比较电路；第一比较电路输入取样电信号和基准电信号，输出直流电信号至第二比较电路，直流电信号关联于基准电信号；三角波发生电路生成并输出三角波电信号；第二比较电路输入直流电信号和三角波电信号，输出控制信号至第一开关管，控制信号的脉冲宽度关联于直流电信号；第一开关管根据控制信号，在导通状态和截止状态之间交替工作；当第一开关管的第一端和第二端导通时，放电回路充电，并使电源输出端输出稳定的输出电信号，当第一开关管的第一端和第二端断开时，放电回路放电，以使电源输出端输出稳定的输出电信号，能够稳定输出信号，第一开关管间断工作，并且工作在非线性状态，功耗较低，无需使用散热装置，从而减小体积。

上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实用新型其中一实施例提供的开关电源电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型另一实施例提供的开关电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本实用新型其中一实施例提供的开关电源电路的结构示意图，如图1所示，开关电源电路10包括：电源输入端Vin、电源输出端Vout、取样电路11、基准电路12、第一比较电路13、第二比较电路14、三角波发生电路15、开关控制电路16以及放电回路17。其中，开关控制电路16包括第一开关管VT1。

其中，电源输入端Vin通过第一开关管VT1的第一端和第二端与放电回路17的输入端171连接，放电回路17的输出端172与电源输出端Vout连接，取样电路11的输入端111连接电源输入端Vin，取样电路11的输出端112连接第一比较电路13的同相输入端131，基准电路12的输入端121连接电源输出端Vout，基准电路12的输出端122连接第一比较电路13的反相输入端132，第一比较电路13的输出端133连接第二比较电路14的同相输入端141，三角波发生电路15的输出端153连接第二比较电路14的反相输入端142，第二比较电路14的输出端143连接第一开关管VT1的第三端。

在本实施例中，取样电路11通过电源输入端Vin接收输入电信号，对输入电信号进行分压，并输出取样电信号至第一比较电路13；基准电路12通过电源输出端Vout接收输出电信号，并输出基准电信号至第一比较电路13；第一比较电路13输入取样电信号和基准电信号，输出直流电信号至第二比较电路14，直流电信号关联于基准电信号；三角波发生电路15生成并输出三角波电信号；第二比较电路14输入直流电信号和三角波电信号，输出控制信号至开关控制电路16，控制信号的脉冲宽度关联于直流电信号；第一开关管VT1根据控制信号，在导通状态和截止状态之间交替工作；当第一开关管VT1的第一端和第二端导通时，放电回路17充电，并使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号，当第一开关管VT1的第一端和第二端断开时，放电回路17放电，以使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号。

其中，电源输入端Vin可以连接直流电源或者交流电源，以使得输入电信号为直流信号或者交流信号。

其中，第一比较电路13通过第一比较电路13的反相输入端132输入基准电信号，第一比较电路13的同相输入端131输入取样电信号，将基准电信号与取样电信号比较放大，得到一个按基准电信号规律变化(即按输出电信号规律变化)的直流电信号。当基准电信号大于取样电信号时，第一比较电路13输出的直流电信号为低电平信号，当基准电信号小于取样电信号时，第一比较电路13输出的直流电信号为高电平信号。

其中，三角波发生电路15可以包括：方波发生子电路151和积分器子电路。积分器子电路152的输入端连接方波发生子电路151的输出端，积分器子电路152的输出端连接第二比较电路14的反相输入端142。方波发生子电路151用于生成方波电信号，积分器子电路152用于根据方波电信号，生成三角波电信号，并将三角波电信号输出至第二比较电路14的反相输入端142。

其中，第二比较电路14通过反相输入端142输入三角波信号，通过同相输入端141输入直流电信号，当直流电信号为低电平信号时，第二比较电路14输出的控制信号的脉冲宽度变宽，当直流电信号为高电平信号时，第二比较电路14输出的控制信号的脉冲宽度变窄。

其中，当控制信号为高电平信号时，第一开关管VT1的第一端和第二端导通，则电源输入端Vin通过放电回路17与电源输出端Vout连通；当控制信号为低电平信号时，第一开关管VT1的第一端和第二端断开，则电源输入端Vin与电源输出端Vout断开。

在一些实施例中，开关电源电路10还可以包括：过流保护电路18。放电回路17的输出端172通过过流保护电路18连接电源输出端Vout，过流保护电路18还连接第一开关管VT1的第三端。当输出电信号超过预设阈值，过流保护电路18使控制信号接地，从而使第一开关管VT1的第一端和第二端断开，从而使输出电信号减小。通过设置过流保护电路18，避免输出电信号过大而烧坏第一开关管VT1。

需要说明的是，本实施例中的电信号可以为电压信号也可以为电流信号。

本实施例中的开关电源电路10的工作过程大致为：当电源输出端Vout输出的输出电信号增大使得基准电信号大于取样电信号时，第一比较电路12输出的直流电信号为低电平信号，第二比较电路14输出的控制信号的脉冲宽度变窄，则第一开关管VT1的第一端和第二端的连通时间变短，则放电回路17的充电时间变短，则输出电信号减小；当输出电信号减少使得基准电信号小于取样电信号时，第一比较电路12输出的直流电信号为高电平信号，第二比较电路14输出的控制信号的脉冲宽度变宽，则第一开关管VT1的第一端和第二端的连通时间变短长，则放电回路17的充电时间变长，则输出电信号增大，从而使得输出电信号为稳定的电信号。在本实施例中，第一开关管VT1工作在开关状态(即非线性状态)，即第一开关管VT1在完全导通状态和截止状态之间切换，当第一开关管VT1在完全导通状态时，功耗比在放大状态时低，当第一开关管VT1在截止状态时，功耗为零。而在串联调整式稳压电源中，调整管一直工作在放大状态，功耗比在完全导通状态时高。因此，本实施例中的第一开关管VT1的功耗较低，发热较少，从而无需使用散热装置。

本实施例中的开关电源电路10通过取样电路11通过电源输入端Vin接收输入电信号，对输入电信号进行分压，并输出取样电信号至第一比较电路13；基准电路12通过电源输出端Vout接收输出电信号，并输出基准电信号至第一比较电路13；第一比较电路13输入取样电信号和基准电信号，输出直流电信号至第二比较电路14，直流电信号与基准电信号的大小有关；三角波发生电路15生成并输出三角波电信号；第二比较电路14输入直流电信号和三角波电信号，输出控制信号至第一开关管VT1，控制信号的脉冲宽度与所述直流电信号有关；第一开关管VT1根据控制信号，工作在开关状态；当第一开关管VT1的第一端和第二端导通时，放电回路17充电，并使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号，当第一开关管VT1的第一端和第二端断开时，放电回路17放电，以使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号，能够稳定输出信号，第一开关管间断工作，并且工作在非线性状态，功耗较低，无需使用散热装置，从而减小体积。

具体地，如图2所示，取样电路11包括：第一稳压管DW1、第一电阻R1和可变电阻RP。其中，第一稳压管DW1的正极端连接电源输入端Vin，第一稳压管DW1的负极端接地，第一电阻R1的第一端连接第一稳压管DW1的正极端，第一电阻R1的第二端连接可变电阻RP的第一端，可变电阻RP的第二端接地，可变电阻RP的第三端连接第一比较电路13的同相输入端。即，第一电阻R1的第一端为取样电路11的输入端111，可变电阻RP的第三端为取样电路11的输出端112。

其中，可变电阻RP可以为滑动变阻器，可变电阻RP用于调节取样电路11的分压比。当可变电阻RP的电阻变化，则取样电路11输出的取样电信号的电压值也变化，则最终输出的输出电信号也变化。例如，假设输入电信号为20V，若第一电阻R1的电阻为10Ω，可变电阻RP的全部电阻为10Ω，当调整可变电阻RP的接入电阻为0时，分压比为1:1，则输出的取样电信号为10V，输出电信号也为10V，若调整可变电阻RP使得可变电阻RP的接入电阻为5Ω时，分压比为3:1，则输出的取样电信号为5V，输出电信号也为5V。通过设置可变电阻RP，使得输出电信号可调节。

在取样电路11中，输入电信号经过第一稳压管DW1的稳压以及第一电阻R1和可调电阻RP的分压，为第一比较电路13提供取样电信号。

其中，基准电路12包括：第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第二电阻R2的第一端与电源输出端Vout连接，第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3接地，第二电阻R2和第三电阻R3的共同连接端连接第一比较电路13的反相输入端132，第二电阻R2和第三电阻R3的共同连接端通过第四电阻R4接地。即，第二电阻R2和第三电阻R3的共同连接端为基准电路12的输出端，第二电阻R2的第一端为基准电路12的输入端。

在基准电路12中，输出电信号经过第二电阻R2和第三电阻R3的分压并经过第四电阻R4下拉，为第一比较电路13提供基准电信号。

其中，第一比较电路13包括：第一比较器A1、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。第一比较器A1的同相输入端通过第五电阻R5连接取样电路11的输出端，第一比较器A1的反相输入端连接基准电路12的输出端，第六电阻R6的第一端连接第一比较器A1的同相输入端，第六电阻R6的第二端连接第一比较器A1的输出端，第七电阻R7的第一端连接第一比较器A1的输出端，第七电阻R7的第二端接地。即，第五电阻R5的一端为第一比较电路13的同相输入端，第一比较器A1的反相输入端为第一比较电路13的反相输入端，第一比较器A1的输出端为第一比较电路13的输出端。

在第一比较电路13中，第五电阻R5和第六电阻R6的比值决定第一比较器A1的放大倍数，第七电阻R7为第一比较器A1的下拉电阻。第一比较器A1将基准电信号与取样电信号比较放大，当基准电信号大于取样电信号时，第一比较器A1输出的直流电信号为低电平信号，当基准电信号小于取样电信号时，第一比较器A1输出的直流电信号为高电平信号。

其中，方波发生电路151可以包括：第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第二电容C2、第三放大器A3、第二稳压管DW2。第十一电阻R11的第一端连接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第一端接地，第十一电阻R11的第二端连接第十二电阻R12的第一端，第十一电阻R11的第二端通过第十三电阻R13连接第三放大器A3的反相输入端，第十四电阻R14的第一端连接第三放大器A3的同相输入端，第十四电阻R14的第二端通过第十六电阻R16接地，第三放大器A3的输出端连接第十七电阻R17的第一端，第十七电阻R17的第二端通过第十五电阻R15与第十四电阻R14和第十六电阻R16的共同连接端连接，第十二电阻R12的第二端连接第十七电阻R17的第二端，第十七电阻R17的第二端连接第二稳压管DW2的输出端，第二稳压管DW2的输入端接地。第二稳压管DW2的输出端用于输出方波电信号。

在方波发生电路151中，通过第二电容C2、第十二电阻R12、第十五电阻R15和第十六电阻R16控制振荡频率，第二稳压管DW2用于稳定输出服幅度。其中，振荡频率可以根据以下公式计算：

其中，R₁₂为第十二电阻R12的电阻值，R₁₅为第十五电阻R15的电阻值，R₁₆为第十六电阻R16的电阻值，C₂为第二电容C2的电容值。

其中，积分器子电路152包括：第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第四比较器A4和第三电容C3。第十八电阻R18的第一端与第二稳压管DW2的输出端连接，用于接收方波发生子电路151输出的方波电信号，第十八电阻R18的第二端与第四比较器A4的同相输入端连接，第十九电阻R19的第一端连接第四比较器A4的反相输入端，第十九电阻R19的第二端连接第四比较器A4的输出端，第三电容C3的第一端连接第四比较器A4的反相输入端，第三电容C3的第二端连接第四比较器A4的输出端，第二十电阻R20的第一端接地，第二十电阻R20的第二端连接第四比较器A4的同相输入端，第二十一电阻R21的第一端连接第四比较器A4的输出端，第二十一电阻R21的第二端接地。其中，第四比较器A4的输出端为三角波发生电路15的输出端，用于输出三角波电信号。

在积分器子电路152中，第四比较器A4、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第三电容C3形成积分器，第二十一电阻R21作为输出下拉电阻，从而积分器子电路152将方波发生电路151输出的方波电信号转换成线性良好的三角波电信号。

其中，第二比较器电路14包括：第二比较器A2。第二比较器A2的反相输入端为第二比较器电路14的反相输入端，第二比较器A2的同相输入端为第二比较器电路14的同相输入端，第二比较器A2的输出端为第二比较器电路14的输出端。第二比较器A2的反相输入端连接第四比较器A4的输出端，第二比较器A2的同相输入端连接第一比较器A1的输出端，第二比较器A2的输出端用于输出控制信号。

在第二比较器电路14中，三角波发生电路15输出的三角波电信号加至第二比较器A2的反相输入端，使得第二比较器A2输出的控制信号的脉宽受控于第二比较器A2的同相输入端输入的直流电信号。当直流电信号大于三角波电信号时，第二比较器A2输出高电平信号，当直流电信号小于三角波电信号时，第二比较器A2输出低电平信号。随后当三角波电信号逐渐下降时，若直流电信号大于三角波电信号，则第二比较器A2又输出高电平信号。因此，第二比较器电路14输出的控制信号的脉冲宽短受控于直流电信号，脉冲频率取决于三角波电信号的频率。

其中，开关控制电路16还包括：第十电阻R10和光电耦合器OP。第二比较电路14的输出端通过第十电阻R10和光电耦合器OP连接第一开关管VT1的第三端。具体地，光电耦合器OP的第一端通过第十电阻R10连接第二比较电路14的输出端，光电耦合器OP的第二端接地，光电耦合器OP的第三端连接第一开关管VT1的第一端，光电耦合器OP的第四端连接第一开关管VT1的第三端，第一开关管VT1的第一端连接电源输入端Vin，第一开关管VT1的第二端连接放电回路17的输入端。其中，第一开关管VT1可以为N沟道耗尽型场效应管，则第一开关管VT1的第一端为N沟道耗尽型场效应管的漏极端，第一开关管VT1的第二端为N沟道耗尽型场效应管的源极端，第一开关管VT1的第三端为N沟道耗尽型场效应管的栅极端。

在开关控制电路16中，第十电阻R10用于保护光电耦合器OP。当控制信号为高电平信号时，光电耦合器OP的第一端和第二端导通发光，使得光电耦合器OP的第三端和第四端导通，光电耦合器OP的第四端为高电平，则第一开关管VT1的第一端和第二端导通，从而使得电源输入端Vin与放电回路17连通；当控制信号为低电平信号时，光电耦合器OP的第一端和第二端不导通，则光电耦合器OP的第三端和第四端也不导通，光电耦合器OP的第四端为低电平，则第一开关管VT1的第一端和第二端不导通，从而使得电源输入端Vin与放电回路17断开。

其中，放电回路17包括：电感L1、二极管VD和第一电容C1。电感L1的第一端连接开关控制电路16的第二端，电感L1的第二端通过过流保护电路18连接电源输出端Vin，第一电容C1的第一端连接电感L1的第二端，第一电容C1的第二端接地，二极管VD的正极端连接第一电容C1的第二端，二极管VD的负极端连接电感L1的第一端。

在放电回路17中，当第一开关管VT1的第一端和第二端导通时，电源输入端Vin为电感L1和第一电容C1充电，同时电感L1的第二端输出稳定信号；当第一开关管VT1的第一端和第二端断开时，第一电容C1经过二极管VD和电感L1放电，使得电感L1的第二端输出稳定信号。通过使第一开关管VT1工作在开关状态，效率高，功耗小，从而可以省去散热装置。

其中，过流保护电路18包括：第八电阻R8、第九电阻R9、第二开关管VT2和第三开关管VT3。第八电阻R8的第一端连接放电回路17的输出端(即电感L1的第二端)，第八电阻R8的第二端连接电源输出端Vout，第二开关管VT2的发射极端连接第八电阻R8的第一端，第二开关管VT2的集电极端连接第九电阻R9的第一端，第二开关管VT2的基极端连接第八电阻R8的第二端，第九电阻R9的第二端连接第三开关管VT3的基极端，第三开关管VT3的发射极端接地，第三开关管VT3的基极端连接光电耦合器OP的第一端。其中，第二开关管VT2为PNP型三极管，第三开关管VT3为NPN型三极管。

在过流保护电路18中，当电感L1的第二端输出的信号超过预设阈值，第八电阻R8上的压降使第二开关管VT2导通，使得第三开关管VT3导通，以使得加在光电耦合器OP上的控制信号接地，从而使得光电耦合器OP的第一端和第二端不导通，第一开关管VT1的第一端和第二端断开，从而避免输出电信号过大而烧坏第一开关管VT1。

需要说明的是，第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3和第四比较器A4均还设有电源端和接地端(图2未示出)，电源端与电源连接，为比较器供电，接地端与地连接。

在本实施例中，当电源输出端Vout输出的输出电信号增大使得基准电信号大于取样电信号时，第一比较器A1输出低电平信号至第二比较器A2的同相输入端，使得第二比较器A2输出的控制信号的脉冲宽度变窄，则第一开关管VT1的第一端和第二端的连通时间变短，电感L1的充电时间变短，则输出电信号减小；当输出电信号减少使得基准电信号小于取样电信号时，第一比较器A1输出高电平信号至第二比较器A2的同相输入端，使得第二比较器A2输出的控制信号的脉冲宽度变宽，则第一开关管VT1的第一端和第二端的连通时间变长，电感L1的充电时间变长则输出电信号增大，从而使得输出电信号为稳定的电信号。并且，可以通过调节可变电阻RP，以改变取样电信号，使得输出电信号的幅值大小改变。

本实施例中的开关电源电路10通过取样电路11通过电源输入端Vin接收输入电信号，对输入电信号进行分压，并输出取样电信号至第一比较电路13；基准电路12通过电源输出端Vout接收输出电信号，并输出基准电信号至第一比较电路13；第一比较电路13输入取样电信号和基准电信号，输出直流电信号至第二比较电路14；三角波发生电路15生成并输出三角波电信号；第二比较电路14输入直流电信号和三角波电信号，输出控制信号至第一开关管VT1；第一开关管VT1根据控制信号，工作在开关状态；当第一开关管VT1的第一端和第二端导通时，放电回路17充电，并使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号，当第一开关管VT1的第一端和第二端断开时，放电回路17放电，以使电源输出端Vout输出稳定的输出电信号，能够稳定输出信号，第一开关管间断工作，并且工作在非线性状态，功耗较低，无需使用散热装置，从而减小体积，并且输出的电信号可调节。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例中的开关电源电路。

需要注意的是，除非另有说明，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本实施新型实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种开关电源电路，其特征在于，包括：电源输入端、电源输出端、取样电路、基准电路、第一比较电路、第二比较电路、三角波发生电路、开关控制电路以及放电回路，所述开关控制电路包括第一开关管；

所述电源输入端通过所述第一开关管的第一端和第二端与所述放电回路的输入端连接，所述放电回路的输出端与所述电源输出端连接，所述取样电路的输入端连接所述电源输入端，所述取样电路的输出端连接所述第一比较电路的同相输入端，所述基准电路的输入端连接所述电源输出端，所述基准电路的输出端连接所述第一比较电路的反相输入端，所述第一比较电路的输出端连接所述第二比较电路的同相输入端，所述三角波发生电路的输出端连接所述第二比较电路的反相输入端，所述第二比较电路的输出端连接所述第一开关管的第三端；

所述取样电路通过所述电源输入端接收输入电信号，对所述输入电信号进行分压，并输出取样电信号至所述第一比较电路；所述基准电路通过所述电源输出端接收输出电信号，并输出基准电信号至所述第一比较电路；所述第一比较电路输入所述取样电信号和所述基准电信号，输出直流电信号至所述第二比较电路，其中，所述直流电信号关联于所述基准电信号；所述三角波发生电路生成并输出三角波电信号；所述第二比较电路输入所述直流电信号和所述三角波电信号，输出控制信号至所述第一开关管，其中，所述控制信号的脉冲宽度关联于所述直流电信号；所述第一开关管根据所述控制信号，在导通状态和截止状态之间交替工作；当所述第一开关管的第一端和第二端导通时，所述放电回路充电，并使所述电源输出端输出稳定的所述输出电信号，当所述第一开关管的第一端和第二端断开时，所述放电回路放电，以使所述电源输出端输出稳定的所述输出电信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述取样电路包括：第一稳压管、第一电阻和可变电阻；

所述第一稳压管的正极端连接所述电源输入端，所述第一稳压管的负极端接地，所述第一电阻的第一端连接所述第一稳压管的正极端，所述第一电阻的第二端连接所述可变电阻的第一端，所述可变电阻的第二端接地，所述可变电阻的第三端连接所述第一比较电路的同相输入端；

所述可变电阻用于调节所述取样电路的分压比。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述基准电路包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第二电阻的第一端与所述电源输出端连接，所述第二电阻的第二端通过所述第三电阻接地，所述第二电阻和所述第三电阻的共同连接端连接所述第一比较电路的反相输入端，所述第二电阻和所述第三电阻的共同连接端通过所述第四电阻接地。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一比较电路包括：第一比较器、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第一比较器的同相输入端通过所述第五电阻连接所述取样电路的输出端，所述第一比较器的反相输入端连接所述基准电路的输出端，所述第六电阻的第一端连接所述第一比较器的同相输入端，所述第六电阻的第二端连接所述第一比较器的输出端，所述第七电阻的第一端连接所述第一比较器的输出端，所述第七电阻的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述三角波发生电路包括：

方波发生子电路，用于生成方波电信号；

积分器子电路，分别连接所述方波发生子电路和所述第二比较电路的反相输入端，用于根据所述方波电信号，生成所述三角波电信号，并将所述三角波电信号输出至所述第二比较电路的反相输入端。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关控制电路还包括：光电耦合器；

所述光电耦合器的第一端连接所述第二比较电路的输出端，所述光电耦合器的第二端接地，所述光电耦合器的第三端连接所述第一开关管的第一端，所述光电耦合器的第四端连接所述第一开关管的第三端。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：过流保护电路；

所述放电回路的输出端通过所述过流保护电路连接所述电源输出端，所述过流保护电路还连接所述第一开关管的第三端；

当所述输出电信号超过预设阈值，所述过流保护电路使所述控制信号接地，从而使所述第一开关管的第一端和第二端断开。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述过流保护电路包括：第八电阻、第九电阻、第二开关管和第三开关管；

所述第八电阻的第一端连接所述放电回路的输出端，所述第八电阻的第二端连接所述电源输出端，所述第二开关管的发射极端连接所述第八电阻的第一端，所述第二开关管的集电极端连接所述第九电阻的第一端，所述第二开关管的基极端连接所述第八电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述第三开关管的基极端，所述第三开关管的发射极端接地，所述第三开关管的基极端连接所述光电耦合器的第一端。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电路，其特征在于，所述放电回路包括：电感、二极管和第一电容；

所述电感的第一端连接所述开关控制电路的第二端，所述电感的第二端连接所述电源输出端，所述第一电容的第一端连接所述电感的第二端，所述第一电容的第二端接地，所述二极管的正极端连接所述第一电容的第二端，所述二极管的负极端连接所述电感的第一端。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：如权利要求1-9任意一项所述的开关电源电路。

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