CN211321197U - 一种控制电源分时复用电路及电源模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种控制电源分时复用电路及电源模组，包括控制芯片、控制电源、多个导通开关、和所述导通开关数量一致的工作模块，所述控制电源的第一输出端口连接所述控制芯片并为所述控制芯片供电，所述控制电源的多个输出端连接每一个所述导通开关的输入端，所述控制芯片的I/O口分别连接每一个所述导通开关的控制端和所述工作模块的控制端，每一个所述导通开关的输出端连接每一个所述工作模块的输入端。本实用新型相较于现有技术可有效降低开关电源功率，实现产品小型化设计的要求，降低设计难度，同时达到节能省电的效果，并且降低产品的成本。

Description

一种控制电源分时复用电路及电源模组

技术领域

本实用新型涉及电路领域，具体涉及一种控制电源分时复用电路及电源模组。

背景技术

随着科技的技术进步和发展，产品的小型化、节能特性成为发展的趋势，产品的结构越来越复杂，电路模块化设计的应用越来越多，多工作模块电路组合在产品结构多元化有着大规模的应用。随着多工作模块化的应用，给控制电源的设计带来了很多问题。

目前的控制电源分时复用电路实现方式如附图1，用一个控制电源来给一个工作模块供电，每一个模块使用一个控制电源，但是这种设计使用的电子元器件较多，产品体积会很大，不利于小型化设计，同时加大PCB设计难度，成本也会大大增加，而且也会增加产品的静态损耗，浪费能源；或者使用一个控制电源分多路输出设计，如附图2所示，通过使用一个控制电源分多路输出设计，但是多工作模块组合必然使控制电源功率增大，而功率增大同时会带来控制电源体积增大，并且控制电源功率越大，设计难度越大，有时候设计会受限于控制电源功率。同时，控制电源很多器件也难以满足大功率设计需求，分多路输出，元器件也会增加，产品的体积和成本也随之增加，不利于小型化设计，对控制电源功率也存在很大要求。在很多的产品中，并不是所有模块同时工作，而多模块在非工作状态下通电也会耗费很多能源，造成资源的浪费。常常会出现以下问题：

（1）控制电源功率大，设计难度大；

（2）产品体积要求小时，PCB设计难度高；

（3）不需要工作的电路一直处于通电状态，耗费能源；

（4）减少设计所需元器件，降低产品的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种控制电源分时复用电路及电源模组。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

第一方面，本实用新型提供一种控制电源分时复用电路，包括控制芯片、控制电源、多个导通开关、和所述导通开关数量一致的工作模块，所述控制电源的第一输出端口连接所述控制芯片并为所述控制芯片供电，所述控制电源的多个输出端连接每一个所述导通开关的输入端，所述控制芯片的I/O口分别连接每一个所述导通开关的控制端和所述工作模块的控制端，每一个所述导通开关的输出端连接每一个所述工作模块的输入端。

优选地，所述导通开关和所述工作模块的数量均为两个，分别为第一导通开关和第二导通开关，第一工作模块和第二工作模块。

优选地，所述第一导通开关和所述第一工作模块的控制端同时连接到CPU的第一I/O口，所述第二导通开关和所述第二工作模块的控制端同时连接到CPU的第二I/O口。

优选地，所述导通开关可以为MOS管或继电器或三极管或IGBT模块。

优选地，所述MOS管为N沟道的MOS管。

优选地，所述控制芯片为CPU或MCU或FPGA或DSP或SoC。

优选地，所述控制电源为DC-DC控制电源。

第二方面，本实用新型还提供一种电源模组，所述电源模组包括第一方面所述的分时复用电路。

从以上方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种控制电源分时复用电路及电源模组。通过控制芯片控制同一个控制电源给多个工作模块供电，当工作模块需要工作时，控制需要工作的工作模块通电，其余不工作的工作模块和控制电源之间的连接断开。本实用新型相较于现有技术可有效降低开关电源功率，降低小型化产品的设计难度，同时达到节能省电的效果，并且降低产品的成本。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的背景技术中的现有的一个控制电源分时复用电路示意图。

图2是本实用新型的背景技术中的现有的另一个控制电源分时复用电路示意图。

图3是本实用新型的一个实施例的控制电源分时复用电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，一种控制电源分时复用电路。

如附图3所示，本实施例的一种控制电源分时复用电路，包括控制芯片、控制电源、多个导通开关、和导通开关数量一致的工作模块，控制电源的第一输出端口连接控制芯片并为控制芯片供电，控制电源的多个输出端连接每一个导通开关的输入端，控制芯片的I/O口分别连接每一个导通开关的控制端和工作模块的控制端，每一个导通开关的输出端连接每一个工作模块的输入端。

本实施例中的导通开关和工作模块可以为两个至控制芯片I/O口数量的个数之间的任意量，由于每组导通开关和工作模块的结构和工作原理都相同，本实施例以两个导通开关和两个工作模块为例进行说明，分别为第一导通开关和第二导通开关，第一工作模块和第二工作模块。

由于每一组的导通开关和工作模块的结构和工作原理都相同，因此，本实施例以第一组导通开关和工作模块为例进行说明，第一组导通开关和工作模块分别为第一导通开关和第二导通开关。第一导通开关和第一工作模块的控制端可以分别连接到控制芯片的两个I/O口，也可以同时连接到控制芯片的同一个I/O口。

本实施例为了节约芯片I/O口资源，将第一导通开关和第一工作模块同时连接到控制芯片的第一I/O口，第二导通开关和第二工作模块同时连接到控制芯片的第二I/O口。需要说明的是，在第一导通开关和第一工作模块同时连接到控制芯片的第一I/O口时，控制芯片的第一I/O口输出的高电平或低电平应该同时触发第一导通开关和第一工作模块导通或截止。

在本实施例中，导通开关可以为MOS管、继电器、三极管、IGBT模块等任意具有开关导通性能的元器件。本实施中以N沟道的MOS用作导通开关为例进行说明。

本实施例中的控制芯片可以为CPU、MCU、FPGA、DSP、SoC等具有逻辑控制功能和I/O口资源的控制芯片。本实施例以CPU用作控制芯片为例进行说明。

本实施例中的控制电源为稳定的DC-DC电源。

本实施例的控制电源分时复用电路控制流程：本实用新型通过控制电源给CUP供电，CPU通过控制信号控制MOS管的导通来实现控制电源给工作模块供电，会出现以下三种情况：

（1）当需要工作模块A工作、工作模块B不工作时，CPU通过输出高电平的控制信号A控制MOS管A导通，控制电源给工作模块A供电，通过输出低电平控制信号B控制MOS管B关闭，切断模块B的电源，CPU通过输出高电平的模块A工作信号控制模块A工作。

（2）当需要模块B工作、模块A不工作时，CPU通过输出高电平的控制信号B控制MOS管B导通，控制电源给工作模块B供电，通过输出低电平控制信号A控制MOS管A关闭，切断工作模块A的电源，CPU通过输出高电平的模块B工作信号控制工作模块B工作。

（3）当需要工作模块A和工作模块B同时工作时，CPU通过输出高电平的控制信号A和控制信号B控制MOS管A和B都导通，控制电源给工作模块A和工作模块B供电，CPU通过输出高电平的模块A工作信号和模块B工作信号控制工作模块A和工作模块B工作。

本实施例的工作原理：本实施例提供一种控制电源分时复用电路。通过CPU控制MOS管，将控制电源根据实际需求，在需要工作的工作模块之间切换，不需要工作的模块，将其控制电源暂时关闭，待其需要工作时再将其打开，同时关闭其他不需要工作的模块，以达到减小开关控制功率节能的目的，本实施例仅仅增加了两个MOS管就实现了对控制电源的分时复用，相较于现有技术中控制电源分时复用的方案，本实施例降低了电源设计难度、减小了小产品体积时的PCB设计难度，并降低电路成本。

实施例2。

本实施例提供一种电源模组，所述电源模组包括实施例1所述的分时复用电路。

使用所述控制电源分时复用电路后，本实施例的电源模组功率更低、设计更简单、体积更小、更节能且成本更低，可以广泛应用于各种需要电源模组的设备，如压缩机、电机驱动器、电动车等。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种控制电源分时复用电路，其特征在于，包括控制芯片、控制电源、多个导通开关、和所述导通开关数量一致的工作模块，所述控制电源的第一输出端口连接所述控制芯片并为所述控制芯片供电，所述控制电源的多个输出端连接每一个所述导通开关的输入端，所述控制芯片的I/O口分别连接每一个所述导通开关的控制端和所述工作模块的控制端，每一个所述导通开关的输出端连接每一个所述工作模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述导通开关和所述工作模块的数量均为两个，分别为第一导通开关和第二导通开关，第一工作模块和第二工作模块。

3.根据权利要求2所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述第一导通开关和所述第一工作模块的控制端同时连接到CPU的第一I/O口，所述第二导通开关和所述第二工作模块的控制端同时连接到CPU的第二I/O口。

4.根据权利要求1所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述导通开关可以为MOS管或继电器或三极管或IGBT模块。

5.根据权利要求4所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述MOS管为N沟道的MOS管。

6.根据权利要求1所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述控制芯片为CPU或MCU或FPGA或DSP或SoC。

7.根据权利要求1所述的一种控制电源分时复用电路，其特征在于：所述控制电源为DC-DC控制电源。

8.一种电源模组，其特征在于：所述电源模组包括权利1至7任意一项所述的分时复用电路。

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