CN213305279U - 一种双反馈采样电源电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双反馈采样电源电路及电子设备，包括：用于接收交流输入的交流输入单元，连接交流输入单元用于提供直流输出的直流输出单元，连接直流输出单元的第一直流输出端和第二直流输出端，连接第一直流输出端的第一采样单元，连接第二直流输出端的第二采样单元，连接第一采样单元的第一比较单元，连接第二采样单元和第一比较单元的第二比较单元，连接第二比较单元的第三比较单元，连接第三比较单元和交流输入单元的控制单元，其中，控制单元用于接收第三比较单元的输出电平以输出控制电平，交流输入单元被配置为接收控制电平以调节直流输出。实施本实用新型，采样更稳定，能够避免出现交越负载失调现象。

Description

一种双反馈采样电源电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电源电路，更具体地说，涉及一种双反馈采样电源电路及电子设备。

背景技术

在日常的生活中，电源供应器一般而言是用来将可利用的交流电源(如来自市电插座的交流电)转换成直流电源，以提供给电器装置来使用。例如，使用在个人电脑中的电源供应器的转换技术，是基于利用开关装置的开关操作以提供多种预定准备的直流输出电压。这一类的电源供应器一般称为开关式(或称交换式)电源供应器。这类开关电源是指将外界一次电能转换给功放供电，主要应用于音响、多媒体音频功放领域，其中音频功放对于供电技术要求很高，是功放电源目前最主要的应用领域，市场前景最为广阔。功放电源质量的稳定性是功放音质关键因素。而对于这一类的供电电源，其通常采用一路输出电压采样进行反馈处理控制，该过程往往会出现交越负载不稳定，最终导致终端产品工作不稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述技术缺陷，提供一种双反馈采样电源电路及电子设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双反馈采样电源电路，包括：用于接收交流输入的交流输入单元，连接所述交流输入单元用于提供直流输出的直流输出单元，连接所述直流输出单元的第一直流输出端和第二直流输出端，连接所述第一直流输出端的第一采样单元，连接所述第二直流输出端的第二采样单元，连接所述第一采样单元的第一比较单元，连接所述第二采样单元和所述第一比较单元的第二比较单元，连接所述第二比较单元的第三比较单元，连接所述第三比较单元和所述交流输入单元的控制单元，其中，所述控制单元用于接收所述第三比较单元的输出电平以输出控制电平，所述交流输入单元被配置为接收所述控制电平以调节所述直流输出。

可选的，所述第一采样单元包括第一分压单元，所述第一分压单元的第一端连接所述第一直流输出端，所述第一分压单元的第二端接地，所述第一分压单元的第三端连接所述第一比较单元；和/或

所述第二采样单元包括第二分压单元，所述第二分压单元的第一端连接所述第二直流输出端，所述第二分压单元的第二端接地，所述第二分压单元的第三端连接所述第二比较单元。

可选的，所述第一分压单元包括稳压管ZD2、电阻R2和电阻R4；所述电阻R2的第一端连接所述第一直流输出端，所述电阻R2的第二端分别连接所述稳压管ZD2的阴极和所述第一比较单元，所述稳压管ZD2的阳极接地，所述电阻R4与所述稳压管ZD2并联连接；和/或

所述第二分压单元包括稳压管ZD1、电阻R1和电阻R3；所述电阻R1的第一端连接所述第二直流输出端，所述电阻R1的第二端分别连接所述稳压管 ZD1的阳极和所述第二比较单元，所述稳压管ZD1的阴极接地，所述电阻R3 与所述稳压管ZD1并联连接。

可选的，所述第一比较单元包括比较器U1B、电阻R6和电阻R7；所述比较器U1B的反向输入端经所述电阻R6连接所述电阻R2的第二端，所述比较器U1B的反向输入端还经所述电阻R7连接所述比较器U1B的输出端，所述比较器U1B的同向输入端接地；和/或

所述第二比较单元包括比较器U1A、电阻R5、电阻R9和电阻R8；所述比较器U1A的反向输入端经所述电阻R5连接所述电阻R1的第二端，所述比较器U1A的反向输入端还经所述电阻R9连接所述比较器U1A的输出端，所述比较器U1A的同向输入端接地，所述比较器U1A的反向输入端还经所述电阻R8连接所述第一比较单元。

可选的，所述第三比较单元包括比较器U2A、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2和电容C3；

所述比较器U2A的反向输入端经所述电阻R10连接所述第二比较单元 142，所述比较器U2A的反向输入端还经串联连接的所述电阻R11和所述电容 C3连接所述比较器U2A的输出端，所述比较器U2A的反向输入端还能经所述电容C2连接所述比较器U2A的输出端，所述比较器U2A的同向输入端用于输入基准信号，所述比较器U2A的同向输入端还经所述电容C1接地，所述比较器U2A的输出端连接所述控制单元。

可选的，所述直流输出单元包括整流单元，所述整流单元的正输出端连接所述第一直流输出端，所述整流单元的负输出端连接所述第二直流输出端。

可选的，所述整流单元包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管 D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D4；

所述交流输入单元包括第一输出端和第二输出端，所述二极管D2和所述二极管D4的阳极、所述二极管D3和所述二极管D5的阴极均连接所述第一输出端，所述二极管D6和所述二极管D8的阳极、所述二极管D7和所述二极管D9的阴极均连接所述第二输出端，所述二极管D2、所述二极管D4、所述二极管D6和所述二极管D8的阴极均连接所述第一直流输出端，所述二极管D3、所述二极管D5、所述二极管D7和所述二极管D9的阳极均连接所述第二直流输出端。

可选的，所述交流输入单元包括功率开关单元和变压单元，所述变压单元的输入端连接所述功率开关单元，所述变压单元的输出端连接所述整流单元的输入端，所述功率开关单元连接所述控制单元以接收所述控制电平并根据所述控制电平导通或关断。

可选的，所述控制单元包括PWM控制芯片U3，所述控制芯片U3的第二管脚连接所述第三比较单元的输出端，所述控制芯片U3的第十六管脚输入基准信号，所述控制芯片U3的第十一管脚和第十四管脚分别连接所述功率开关单元。

本实用新型还构造一种电子设备，包括如上面任意一项所述的双反馈采样电源电路。

实施本实用新型的一种双反馈采样电源电路及电子设备，具有以下有益效果：采样更稳定，能够避免出现交越负载失调现象。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种双反馈采样电源电路一实施例的逻辑框图；

图2是本实用新型一种双反馈采样电源电路另一实施例的逻辑框图；

图3是本实用新型一种双反馈采样电源电路一实施例的局部电路原理图；

图4是本实用新型一种双反馈采样电源电路另一实施例的局部电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种双反馈采样电源电路第一实施例中，包括：用于接收交流输入的交流输入单元110，连接交流输入单元110用于提供直流输出的直流输出单元160，连接直流输出单元160的第一直流输出端121 和第二直流输出端122，连接第一直流输出端121的第一采样单元131，连接第二直流输出端122的第二采样单元132，连接第一采样单元131的第一比较单元141，连接第二采样单元132和第一比较单元141的第二比较单元142，连接第二比较单元142的第三比较单元143，连接第三比较单元143和交流输入单元110的控制单元150，其中，控制单元150用于接收第三比较单元143 的输出电平以输出控制电平，交流输入单元110被配置为接收控制电平以调节直流输出。具体的，交流电输入至交流输入单元，交流输入单元对交流输入进行处理，后输出至直流输出单元160，直流输出单元160用于根据该交流输入提供直流输出，该直流输出可以分别通过连接直流输出单元160的第一直流输出端121和第二直流输出端122输出，其中第一采样单元131连接第一直流输出端121对第一直流输出端121的输出电压进行采样并相应的得到采样电压，该采样电压通过第一比较单元141进行处理后得到输出电压也可以理解为一级输出电压。第二采样单元132连接第二直流输出端122对第二直流输出端 122的输出电压进行采样并相应的得到采样电压，该采样电压与第一比较单元 141的输出电压同时输入至第二比较单元142，第二比较单元142基于该采样电压和第一比较单元141的输出电压处理以得到二级输出电压，该二级输出电压输入至第三比较单元143，第三比较单元143对该二级输出电压进行处理以得到三级输出电压，该三级输出电压输入至控制单元150，控制单元150根据该三级输出电压输出反馈信号即控制电平，以通过该控制电平调节该交流输入单元110以最终达到调节直流输出的目的。

可选的，如图3所示，第一采样单元131包括第一分压单元1311，第一分压单元1311的第一端连接第一直流输出端121，第一分压单元1311的第二端接地，第一分压单元1311的第三端连接第一比较单元141；具体的，通过分压单元对第一直流输出端121的输出电压进行分压以得到与第一直流输出端121对应的采样电压，该采样电压通过第一分压单元1311的第三端输入至第一比较单元141。

可选的，第二采样单元132包括第二分压单元1312，第二分压单元1312 的第一端连接第二直流输出端122，第二分压单元1312的第二端接地，第二分压单元1312的第三端连接第二比较单元142。具体的，通过分压单元对第二直流输出端122的输出电压进行分压以得到与第二直流输出端122对应的采样电压，该采样电压通过第二分压单元1312的第三端输入至第二比较单元 142。

可选的，第一分压单元1311包括稳压管ZD2、电阻R2和电阻R4；电阻 R2的第一端连接第一直流输出端121，电阻R2的第二端分别连接稳压管ZD2 的阴极和第一比较单元141，稳压管ZD2的阳极接地，电阻R4与稳压管ZD2 并联连接；具体的，第一分压单元1311可以由串联连接的电阻R2和电阻R4 进行分压，电阻R2的第一端连接第一直流输出端121，电阻R2的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端接地。稳压管ZD2用来稳压以在电阻R4 的第一端输出稳定的采样电压至第一比较单元141。

可选的，第二分压单元1312包括稳压管ZD1、电阻R1和电阻R3；电阻 R1的第一端连接第二直流输出端122，电阻R1的第二端分别连接稳压管ZD1 的阳极和第二比较单元142，稳压管ZD1的阴极接地，电阻R3与稳压管ZD1 并联连接。具体的，第二分压单元1312可以由串联连接的电阻R1和电阻R3 进行分压，其中电阻R1的第一端连接第二直流输出端122，电阻R1的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接地。稳压管ZD1用来稳压以在电阻R3的第一端输出稳定的采样电压至第二比较单元142。

可选的，第一比较单元141包括比较器U1B、电阻R6和电阻R7；比较器U1B的反向输入端经电阻R6连接电阻R2的第二端，比较器U1B的反向输入端还经电阻R7连接比较器U1B的输出端，比较器U1B的同向输入端接地；具体的，第一直流输出端121的输出电压其定义为Vo+，通过电阻R2和电阻R4分压输入到比较器U1B的负端即反向输入端，由于运放有虚短和虚断特性，由运放虚断可得比较器U1B的反向输入端的输入电压 V2＝(Vo+)/(R2+R4)*R4，由运放虚短可得比较器U1B的第6脚(即反向输入端) 与第5脚(即同向输入端)电位相等，可得比较器U1B的7脚(即输出端) 输出电压V3＝-V2/R6*R7，当电阻R6和电阻R7阻值相等时，故V3＝-V2，因此比较器U1B、电阻R6和电阻R7相当于构成了反相器。

可选的，第二比较单元142包括比较器U1A、电阻R5、电阻R9和电阻 R8；比较器U1A的反向输入端经电阻R5连接电阻R1的第二端，比较器U1A 的反向输入端还经电阻R9连接比较器U1A的输出端，比较器U1A的同向输入端接地，比较器U1A的反向输入端还经电阻R8连接第一比较单元141。具体的，第二直流输出端122的输出电压定义为Vo-，通过电阻R1和电阻R3 分压输入到比较其U1A负端，比较器U1A输出电压Vo＝(((Vo-)/(R1+R3)*R3) /R5+(-(Vo+)/(R2+R4)*R4)/R8)*R9。由于运放有虚短和虚断特性，由运放虚断可得比较器U1A的反向输入端的输入电压V1＝(Vo-)/(R1+R3)*R3，由运放虚短可得比较器U1A的第2脚(反向输入端)与第3脚(同向输入端)电位相等，可得到比较器U1A的1脚(输出端)输出电压：Vo＝-(V1/R5+V3/R8)*R9，可以设置电阻R5和电阻R8的阻值相等，并设置电阻R5和电阻R8的阻值分别为电阻R9的阻值的两倍，故得到比较器U1A的输出端的输出电压Vo ＝-(V1+V3)/2＝-(V1-V2)/2，当V1是从Vo-取样，其为负值电压时Vo＝(V1+V2)/2，因此比较器U1A、电阻R5、电阻R8和电阻R9构成加法器。即两路输出通过运放转换后得到一路总的取样电压Vo。

可选的，第三比较单元143包括比较器U2A、电阻R10、电阻R11、电容 C1、电容C2和电容C3；比较器U2A的反向输入端经电阻R10连接第二比较单元142，比较器U2A的反向输入端还经串联连接的电阻R11和电容C3连接比较器U2A的输出端，比较器U2A的反向输入端还能经电容C2连接比较器 U2A的输出端，比较器U2A的同向输入端用于输入基准信号，比较器U2A的同向输入端还经电容C1接地，比较器U2A的输出端连接控制单元150。具体的，两路输出通过运放转换后得到的一路总的取样电压Vo与Vref(基准电压) 通过比较器U2A、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2和电容C3组成的积分单元(也为PI调节器)输出反馈到电源管理芯片(交流输入单元110)，去控制环路的稳定性。以保证输出有稳定的电压。

可选的，直流输出单元160包括整流单元161，整流单元161的正输出端连接第一直流输出端121，整流单元161的负输出端连接第二直流输出端122。具体的，直流输出单元160通过整流单元161将交流输入进行整流输出，整流单元161包括正输出端和负输出端，其中正输出端连接第一直流输出端121，负输出端连接第二直流输出端122。

如图4所示，在一实施例中，整流单元161包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D4；交流输入单元包括第一输出端和第二输出端，二极管D2和二极管D4 的阳极、二极管D3和二极管D5的阴极均连接第一输出端，二极管D6和二极管D8的阳极、二极管D7和二极管D9的阴极均连接第二输出端，二极管D2、二极管D4、二极管D6和二极管D8的阴极均连接第一直流输出端121，二极管 D3、二极管D5、二极管D7和二极管D9的阳极均连接第二直流输出端122。具体的，整流单元161通过整流二极管组成，其具体连接如上文描述，其还包括有电阻和电容组成的滤波单元，对整流后的输出进行滤波。

如图2所示，在一实施例中，交流输入单元110包括功率开关单元111 和电压单元112，电压单元112的输入端连接功率开关单元111，电压单元112 的输出端连接整流单元161的输入端，功率开关单元111连接控制单元150 以接收控制电平并根据控制电平导通或关断。具体的，电压单元112的输入端连接功率开关单元111，通过功率开关单元111控制交流输入的导通时间以控制电压单元112的输入端电流，电压单元112对交流输入进行变压处理，电压单元112的输出端连接整流单元161，整流单元161对电压单元112的输出进行整流以得到直流输出，其中功率开关单元111的导通时间改变电压单元112 的输入其最终实现对整流输出的直流输出的控制。控制单元150连接功率开关单元111，其根据接收到的第三比较单元143的输出以根据该输出控制功率开关单元111的导通或关断，以达到对电压单元112的交流输入的调整。

如图3所示，在一实施例中，控制单元150包括PWM控制芯片U3，控制芯片U3的第二管脚连接第三比较单元的输出端，控制芯片U3的第十六管脚输入基准信号，控制芯片U3的第十一管脚和第十四管脚分别连接功率开关单元 111。具体的，控制单元150采用PWM控制单元150，其通过PWM控制芯片U3 输出控制信号控制功率开关单元111的导通或关断频率以达到最终的交流输入的调整。

另，本实用新型的一种电子设备，其包括上面任意一项的双反馈采样电源电路，其通过双反馈采样电源电路，可维持电子设备的稳定工作。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种双反馈采样电源电路，其特征在于，包括：用于接收交流输入的交流输入单元，连接所述交流输入单元用于提供直流输出的直流输出单元，连接所述直流输出单元的第一直流输出端和第二直流输出端，

连接所述第一直流输出端的第一采样单元，连接所述第二直流输出端的第二采样单元，连接所述第一采样单元的第一比较单元，连接所述第二采样单元和所述第一比较单元的第二比较单元，连接所述第二比较单元的第三比较单元，连接所述第三比较单元和所述交流输入单元的控制单元，其中，所述控制单元用于接收所述第三比较单元的输出电平以输出控制电平，所述交流输入单元被配置为接收所述控制电平以调节所述直流输出。

2.根据权利要求1所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述第一采样单元包括第一分压单元，所述第一分压单元的第一端连接所述第一直流输出端，所述第一分压单元的第二端接地，所述第一分压单元的第三端连接所述第一比较单元；和/或

所述第二采样单元包括第二分压单元，所述第二分压单元的第一端连接所述第二直流输出端，所述第二分压单元的第二端接地，所述第二分压单元的第三端连接所述第二比较单元。

3.根据权利要求2所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述第一分压单元包括稳压管ZD2、电阻R2和电阻R4；所述电阻R2的第一端连接所述第一直流输出端，所述电阻R2的第二端分别连接所述稳压管ZD2的阴极和所述第一比较单元，所述稳压管ZD2的阳极接地，所述电阻R4与所述稳压管ZD2并联连接；和/或

所述第二分压单元包括稳压管ZD1、电阻R1和电阻R3；所述电阻R1的第一端连接所述第二直流输出端，所述电阻R1的第二端分别连接所述稳压管ZD1的阳极和所述第二比较单元，所述稳压管ZD1的阴极接地，所述电阻R3与所述稳压管ZD1并联连接。

4.根据权利要求3所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述第一比较单元包括比较器U1B、电阻R6和电阻R7；所述比较器U1B的反向输入端经所述电阻R6连接所述电阻R2的第二端，所述比较器U1B的反向输入端还经所述电阻R7连接所述比较器U1B的输出端，所述比较器U1B的同向输入端接地；和/或

所述第二比较单元包括比较器U1A、电阻R5、电阻R9和电阻R8；所述比较器U1A的反向输入端经所述电阻R5连接所述电阻R1的第二端，所述比较器U1A的反向输入端还经所述电阻R9连接所述比较器U1A的输出端，所述比较器U1A的同向输入端接地，所述比较器U1A的反向输入端还经所述电阻R8连接所述第一比较单元。

5.根据权利要求1所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述第三比较单元包括比较器U2A、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2和电容C3；

所述比较器U2A的反向输入端经所述电阻R10连接所述第二比较单元142，所述比较器U2A的反向输入端还经串联连接的所述电阻R11和所述电容C3连接所述比较器U2A的输出端，所述比较器U2A的反向输入端还能经所述电容C2连接所述比较器U2A的输出端，所述比较器U2A的同向输入端用于输入基准信号，所述比较器U2A的同向输入端还经所述电容C1接地，所述比较器U2A的输出端连接所述控制单元。

6.根据权利要求1所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述直流输出单元包括整流单元，所述整流单元的正输出端连接所述第一直流输出端，所述整流单元的负输出端连接所述第二直流输出端。

7.根据权利要求6所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述整流单元包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D4；

所述交流输入单元包括第一输出端和第二输出端，所述二极管D2和所述二极管D4的阳极、所述二极管D3和所述二极管D5的阴极均连接所述第一输出端，所述二极管D6和所述二极管D8的阳极、所述二极管D7和所述二极管D9的阴极均连接所述第二输出端，所述二极管D2、所述二极管D4、所述二极管D6和所述二极管D8的阴极均连接所述第一直流输出端，所述二极管D3、所述二极管D5、所述二极管D7和所述二极管D9的阳极均连接所述第二直流输出端。

8.根据权利要求6所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述交流输入单元包括功率开关单元和变压单元，所述变压单元的输入端连接所述功率开关单元，所述变压单元的输出端连接所述整流单元的输入端，所述功率开关单元连接所述控制单元以接收所述控制电平并根据所述控制电平导通或关断。

9.根据权利要求8所述的双反馈采样电源电路，其特征在于，所述控制单元包括PWM控制芯片U3，所述控制芯片U3的第二管脚连接所述第三比较单元的输出端，所述控制芯片U3的第十六管脚输入基准信号，所述控制芯片U3的第十一管脚和第十四管脚分别连接所述功率开关单元。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的双反馈采样电源电路。

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