CN213693466U - 一种能快速变换不同输出电压的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能快速变换不同输出电压的电源电路，通过设置开关选择电路和控制信号电路，开关选择电路包括N个电子开关单元，每个电子开关单元分别具有导通和截止两种状态，控制信号电路用于接入外部控制指令，控制信号电路内部设置有控制指令转换方式，当控制信号电路接入外部控制指令时，控制信号电路根据其内控制指令转换方式生成与该控制指令匹配的周期性变化的N路电信号输出，N路电信号一一对应控制N个电子开关单元的导通和截止，使电源电路输出不断变化的直流电压至外部；优点是在具有低成本的基础上，能够快速变换不同输出电压，根据用户使用需求输出不断变化的直流电压进行供电，具有新的应用潜力。

Description

一种能快速变换不同输出电压的电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，尤其是涉及一种能快速变换不同输出电压的电源电路。

背景技术

现有的输出直流电压的电源电路通常采用成本较低的电压变换电路实现，电压变换电路具有输入端、N个输出端和接地端，N为大于等于2的整数，电压变换电路将从其输入端接入的电压按照其内预设的电压转换方式进行转换后生成N路大小不同的直流电压在其N个输出端一一对应输出后为其它电路提供工作电压。该电源电路用于输出直流电压的输出端的数量根据用户使用需要设置，在各个输出端输出的大小不同的直流电压根据使用需求预先分别独立设置。上述电源电路的各输出端输出的直流电压在设定好后，在后续使用过程中，各输出端输出的直流电压大小将会保持不变，由此该电源电路只能应用于要求长时间保持输出电压不变的使用场合，而当前很多使用场合需要直流电源按照其使用需求输出不断变化的直流电压进行供电，上述电源电路难以满足使用需求，应用领域受到限制。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能快速变换不同输出电压的电源电路，该电源电路在具有低成本的基础上，能够快速变换不同输出电压，根据用户使用需求输出不断变化的直流电压进行供电，具有新的应用潜力。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能快速变换不同输出电压的电源电路，包括电压变换电路，所述的电压变换电路具有输入端、N个输出端和接地端，N为大于等于2的整数，所述的电压变换电路用于将其输入端接入的电压按照其内预设的电压转换方式转换为大小不同的N路直流电压在其N个输出端一一对应输出，还包括开关选择电路和控制信号电路，所述的开关选择电路包括N个电子开关单元，每个所述的电子开关单元分别具有导通和截止两种状态，所述的控制信号电路用于接入外部控制指令，所述的控制信号电路内部设置有控制指令转换方式，当所述的控制信号电路接入外部控制指令时，所述的控制信号电路根据其内控制指令转换方式生成与该控制指令匹配的周期性变化的N路电信号输出，N路电信号一一对应控制N个所述的电子开关单元的导通和截止，使所述的电源电路输出不断变化的直流电压至外部。

每个所述的电子开关单元分别具有输入端、输出端、控制端、正极和负极，每个所述的电子开关单元通过在其控制端接入高电平或低电平信号来控制其输入端和输出端之间的导通和截止状态，所述的控制信号电路具有N个输出端、正极、负极和信号输入端，所述的控制信号电路的信号输入端用于接入外部控制指令，所述的电压变换电路、所述的开关选择电路和所述的控制信号电路具有两种连接方式；其中第一种连接方式为：N个所述的电子开关单元的正极和所述的控制信号电路的正极用于接入工作电压，N个所述的电子开关单元的输入端与所述的电压变换电路的N个输出端一一对应连接，所述的控制信号电路的N个输出端与N个所述的电子开关单元的控制端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的输出端连接且其连接端为所述的电源电路的正输出端，N个所述的电子开关单元的负极、所述的控制信号电路的负极和所述的电压变换电路的接地端连接且其连接端为所述的电源电路的负输出端；第二种连接方式为：N个所述的电子开关单元的正极和所述的控制信号电路的正极用于接入工作电压，设定所述的电压变换电路的第N个输出端输出的直流电压最大，将所述的电压变换电路的第N个输出端作为所述的电源电路的正输出端，N个所述的电子开关单元的输出端与所述的电压变换电路的第1个输出端至第N-1个输出端以及接地端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的输入端连接且其连接端为所述的电源电路的负输出端，所述的控制信号电路的N个输出端与N个所述的电子开关单元的控制端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的负极、所述的控制信号电路的负极和所述的电压变换电路的接地端连接。

每个所述的电子开关单元分别包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述的第一二极管为稳压二极管，所述的第二二极管为整流二极管，所述的第一电阻的一端为所述的电子开关单元的正极，所述的第一电阻的另一端、所述的第二电阻的一端、所述的第一二极管的负极和所述的第一MOS管的栅极连接，所述的第一MOS管的漏极为所述的电子开关单元的输入端，所述的第一MOS管的源极、所述的第一二极管的正极和所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极为所述的电子开关单元的输出端，所述的第二电阻的另一端和所述的第二MOS管的漏极连接，所述的第二MOS管的栅极为所述的电子开关单元的控制端，所述的第二MOS管的源极为所述的电子开关单元的负极。该电子开关单元中，当其控制端为高电平时，第二MOS管的漏极和源极之间导通，第一MOS管的漏极和源极之间截止，此时电子开关单元的输入端和输出端之间截止，反之当其控制端为低电平时，第二MOS管的漏极和源极之间截止，第一MOS管的漏极和源极之间导通，此时其输入端和输出端之间导通，由此可以通过周期性变化的电信号来控制电子开关单元的导通和截止，使其周期性在导通和截止两种状态中切换。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过设置开关选择电路和控制信号电路，开关选择电路包括N个电子开关单元，每个电子开关单元分别具有导通和截止两种状态，控制信号电路用于接入外部控制指令，控制信号电路内部设置有控制指令转换方式，当控制信号电路接入外部控制指令时，控制信号电路根据其内控制指令转换方式生成与该控制指令匹配的周期性变化的N路电信号输出，N路电信号一一对应控制N个电子开关单元的导通和截止，使电源电路输出不断变化的直流电压至外部，由此，本实用新型在具有低成本的基础上，能够快速变换不同输出电压，根据用户使用需求输出不断变化的直流电压进行供电，具有新的应用潜力。

附图说明

图1为本实用新型的能快速变换不同输出电压的电源电路的结构原理框架图；

图2为本实用新型的能快速变换不同输出电压的电源电路的电压变换电路与N个电子开关单元的连接图一；

图3为本实用新型的能快速变换不同输出电压的电源电路的电压变换电路与N个电子开关单元的连接图一；

图4为本实用新型的能快速变换不同输出电压的电源电路的电子开关单元的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例：如图1所示，一种能快速变换不同输出电压的电源电路，包括电压变换电路，电压变换电路具有一个输入端、N个输出端和接地端，N为大于等于2的整数，电压变换电路用于将其输入端接入的电压按照其内预设的电压转换方式转换为大小不同的N路直流电压在其N个输出端一一对应输出，还包括开关选择电路和控制信号电路，开关选择电路包括N个电子开关单元，每个电子开关单元分别具有导通和截止两种状态，控制信号电路用于接入外部控制指令，控制信号电路内部设置有控制指令转换方式，当控制信号电路接入外部控制指令时，控制信号电路根据其内控制指令转换方式生成与该控制指令匹配的周期性变化的N路电信号输出，N路电信号一一对应控制N个电子开关单元的导通和截止，使电源电路输出不断变化的直流电压至外部。

本实施例中，每个电子开关单元分别具有输入端、输出端、控制端、正极和负极，每个电子开关单元通过在其控制端接入高电平或低电平信号来控制其输入端和输出端之间的导通和截止状态，控制信号电路具有N个输出端、正极、负极和信号输入端，控制信号电路的信号输入端用于接入外部控制指令，电压变换电路、开关选择电路和控制信号电路具有两种连接方式；第一种连接方式为：N个电子开关单元的正极和控制信号电路的正极用于接入工作电压(可以和电压变换电路的某一个输出端连接后从该输出端处接入工作电压)，N个电子开关单元的输入端与电压变换电路的N个输出端一一对应连接，控制信号电路的N个输出端与N个电子开关单元的控制端一一对应连接，N个电子开关单元的输出端连接且其连接端为电源电路的正输出端，N个电子开关单元的负极、控制信号电路的负极和电压变换电路的接地端连接且其连接端为电源电路的负输出端；第二种连接方式为：N个电子开关单元的正极和控制信号电路的正极用于接入工作电压(可以和电压变换电路的某一个输出端连接后从该输出端处接入工作电压)，设定电压变换电路的第N个输出端输出的直流电压最大，将电压变换电路的第N个输出端作为电源电路的正输出端，N个电子开关单元的输出端与电压变换电路的第1个输出端至第N-1个输出端以及接地端一一对应连接，N个电子开关单元的输入端连接且其连接端为电源电路的负输出端，控制信号电路的N个输出端与N个电子开关单元的控制端一一对应连接，N个电子开关单元的负极、控制信号电路的负极和电压变换电路的接地端连接。

本实施例中，如图4所示，每个电子开关单元分别包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2，第一二极管D1为稳压二极管，第二二极管D2为整流二极管，第一电阻R1的一端为电子开关单元的正极，第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、第一二极管D1的负极和第一MOS管Q1的栅极连接，第一MOS管Q1的漏极为电子开关单元的输入端，第一MOS管Q1的源极、第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极为电子开关单元的输出端，第二电阻R2的另一端和第二MOS管Q2的漏极连接，第二MOS管Q2的栅极为电子开关单元的控制端，第二MOS管Q2的源极为电子开关单元的负极。

本实施例中，电压转换电路采用现有的成熟技术，在接入电压时，按照所需的要求设置其输出端的数量，在各输出端输出对应的直流电压。控制信号电路采用现有成熟的技术，当其信号输入端接入控制指令后，按照预设规定的控制指令变换方式，在各输出端输出对应的周期性变动的电信号(数字信号)，这个数字信号使控制信号电路在一个周期中的不同时刻，各输出端输出对应的高电平或低电平信号。

如图2所示，上述第一种连接方式中，电压变换电路P的第1个输出端的输出电压记为V1，电压变换电路P的第N个输出端的输出电压记为VN，电压变换电路P的第k个输出端的输出电压记为Vk，k＝2，3，…，N-1，电压变换电路P的接地端GND的电压为0V，在这种连接方法中，不允许同时有两个或者两个以上电子开关单元的输入端和输出端同时导通，当第m个电子开关单元的输入端和其输出端导通时，m＝1，2，3，…，N，本实用新型的电源电路的正输出端+V和负输出端-V之间的输出电压为Vm，当N个电子开关单元的输入端和输出端都截止时，本实用新型的电源电路的正输出端+V和负输出端-V之间的输出电压为0。

如图3所示，上述第二种连接方式中，电压变换电路的P第1个输出端的输出电压记为V1，电压变换电路P的第N个输出端的输出电压记为VN，电压变换电路P的第N-1个输出端的输出电压记为V(N-1)，电压变换电路的第j个输出端的输出电压记为Vj，j＝2，3，…，N-2，电压变换电路P的接地端GND的电压为0V，在这种连接方法中，也不允许同时有两个或者两个以上电子开关单元的输入端和输出端同时导通，当第m个电子开关单元的输入端和其输出端导通时，m＝1，2，3，…，N，本实用新型的电源电路的正输出端+V和负输出端-V之间的输出电压为VN-V(m-1)，当N个电子开关单元的输入端和输出端都截止时，本实用新型的电源电路的正输出端+V和负输出端-V之间的输出电压为0。

Claims (3)

1.一种能快速变换不同输出电压的电源电路，包括电压变换电路，所述的电压变换电路具有一个输入端、N个输出端和接地端，N为大于等于2的整数，所述的电压变换电路用于将其输入端接入的电压按照其内预设的电压转换方式转换为大小不同的N路直流电压在其N个输出端一一对应输出，其特征在于还包括开关选择电路和控制信号电路，所述的开关选择电路包括N个电子开关单元，每个所述的电子开关单元分别具有导通和截止两种状态，所述的控制信号电路用于接入外部控制指令，所述的控制信号电路内部设置有控制指令转换方式，当所述的控制信号电路接入外部控制指令时，所述的控制信号电路根据其内控制指令转换方式生成与该控制指令匹配的周期性变化的N路电信号输出，N路电信号一一对应控制N个所述的电子开关单元的导通和截止，使所述的电源电路输出不断变化的直流电压至外部。

2.根据权利要求1所述的一种能快速变换不同输出电压的电源电路，其特征在于每个所述的电子开关单元分别具有输入端、输出端、控制端、正极和负极，每个所述的电子开关单元通过在其控制端接入高电平或低电平信号来控制其输入端和输出端之间的导通和截止状态，所述的控制信号电路具有N个输出端、正极、负极和信号输入端，所述的控制信号电路的信号输入端用于接入外部控制指令，所述的电压变换电路、所述的开关选择电路和所述的控制信号电路具有两种连接方式；

其中第一种连接方式为：N个所述的电子开关单元的正极和所述的控制信号电路的正极用于接入工作电压，N个所述的电子开关单元的输入端与所述的电压变换电路的N个输出端一一对应连接，所述的控制信号电路的N个输出端与N个所述的电子开关单元的控制端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的输出端连接且其连接端为所述的电源电路的正输出端，N个所述的电子开关单元的负极、所述的控制信号电路的负极和所述的电压变换电路的接地端连接且其连接端为所述的电源电路的负输出端；

第二种连接方式为：N个所述的电子开关单元的正极和所述的控制信号电路的正极用于接入工作电压，设定所述的电压变换电路的第N个输出端输出的直流电压最大，将所述的电压变换电路的第N个输出端作为所述的电源电路的正输出端，N个所述的电子开关单元的输出端与所述的电压变换电路的第1个输出端至第N-1个输出端以及接地端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的输入端连接且其连接端为所述的电源电路的负输出端，所述的控制信号电路的N个输出端与N个所述的电子开关单元的控制端一一对应连接，N个所述的电子开关单元的负极、所述的控制信号电路的负极和所述的电压变换电路的接地端连接。

3.根据权利要求1所述的一种能快速变换不同输出电压的电源电路，其特征在于每个所述的电子开关单元分别包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述的第一二极管为稳压二极管，所述的第二二极管为整流二极管，所述的第一电阻的一端为所述的电子开关单元的正极，所述的第一电阻的另一端、所述的第二电阻的一端、所述的第一二极管的负极和所述的第一MOS管的栅极连接，所述的第一MOS管的漏极为所述的电子开关单元的输入端，所述的第一MOS管的源极、所述的第一二极管的正极和所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极为所述的电子开关单元的输出端，所述的第二电阻的另一端和所述的第二MOS管的漏极连接，所述的第二MOS管的栅极为所述的电子开关单元的控制端，所述的第二MOS管的源极为所述的电子开关单元的负极。

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