CN215186451U - 电源电路和电源设备 - Google Patents

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CN215186451U CN202121407198.7U CN202121407198U CN215186451U CN 215186451 U CN215186451 U CN 215186451U CN 202121407198 U CN202121407198 U CN 202121407198U CN 215186451 U CN215186451 U CN 215186451U
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王雷
陈熙
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Abstract

本申请公开了电源电路和电源设备,其中电源电路包括变压器、交流输入电路、直流输入电路、整流稳压电路以及反馈控制电路;交流输入电路连接变压器的第一绕组,用于将交流电压转换为施加在第一绕组上的第一交变电压;直流输入电路连接变压器的第二绕组,用于将直流电压转换为施加在第二绕组上的第二交变电压;整流稳压电路连接变压器的第三绕组,用于将第三绕组从第一绕组或第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;反馈控制电路连接直流输入电路和交流输入电路,反馈控制电路在直流输入电路有直流电压输入时,控制交流输入电路停止工作。通过一个变压器实现对交流电源和直流电源输出的电压的变压,优先通过直流电源供电,提高能源利用率。

Description

电源电路和电源设备
技术领域
本申请涉及电源技术领域,尤其涉及一种电源电路和电源设备。
背景技术
设备在工作时,需要提供相应的电源电压输出,以驱动自身或者外部的电路进行工作。通常,该部分的电源电压可以直接由设备中的电池输出直流电并进行变压后供应,或者由AC电源进行交直流以及变压变化后对其供应。目前,支持交流输入和直流输入的电源电路,通常都需要至少两个变压器来实现整个电路的电压变换,从而使得整个电路的成本较高,同时整体的工作效率不高。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电源电路和电源设备,能够提高能源利用率。
本申请实施例第一方面提供了一种电源电路,包括:
变压器,包括第一绕组、第二绕组和至少一个第三绕组;
交流输入电路,连接所述第一绕组,用于将交流电压转换为施加在所述第一绕组上的第一交变电压;
直流输入电路,连接所述第二绕组,用于将直流电压转换为施加在所述第二绕组上的第二交变电压;
至少一个整流稳压电路,连接对应的第三绕组,用于将所述第三绕组从所述第一绕组或所述第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;
反馈控制电路,连接所述直流输入电路和所述交流输入电路,所述反馈控制电路在所述直流输入电路有直流电压输入时,控制所述交流输入电路停止工作。
本申请实施例第二方面提供了一种电源设备,包括:
前述的电源电路;
交流电连接接口,用于连接交流电源,将所述交流电源的交流电压输入所述电源电路的交流输入电路;
直流电连接接口,用于连接直流电源,将所述直流电源的直流电压输入所述电源电路的直流输入电路;
直流电输出接口,用于连接直流负载,将所述电源电路得到的预设电压的直流电压输出给所述直流负载。
本申请实施例提供的电源电路和电源设备,电源电路包括变压器、交流输入电路、直流输入电路、整流稳压电路以及反馈控制电路;交流输入电路连接变压器的第一绕组,用于将交流电压转换为施加在第一绕组上的第一交变电压;直流输入电路连接变压器的第二绕组,用于将直流电压转换为施加在第二绕组上的第二交变电压;整流稳压电路连接变压器的第三绕组,用于将第三绕组从第一绕组或第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;反馈控制电路连接直流输入电路和交流输入电路,反馈控制电路在直流输入电路有直流电压输入时,控制交流输入电路停止工作。通过一个变压器实现对交流电源和直流电源输出的电压的变压,优先通过直流电源供电,提高能源利用率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是现有的电源电路之一的示意图;
图2是现有的电源电路之二的示意图;
图3是本申请实施例提供的电源电路的结构示意图;
图4为一实施方式中图3中交流输入电路的电路示意图;
图5为一实施方式中图3中直流输入电路的电路示意图;
图6为一实施方式中图3中反馈控制电路的电路示意图;
图7为一实施方式中交流输入电路的供电电路的示意图;
图8为一实施方式中直流输入电路的供电电路的示意图;
图9是一实施方式中电源电路的示意图;
图10是本申请实施例提供的电源设备的结构示意图。
附图标记说明:100、电源电路;110、变压器;111、第一绕组;112、第二绕组;113、第三绕组;114、第四绕组;120、交流输入电路;121、整流电路;122、滤波电路;123、第一开关电路;124、第一开关控制电路;125、第一防反电路;126、第一泄流电路;130、直流输入电路;131、第二开关电路;132、第二开关控制电路;133、第二防反电路;134、第二泄流电路;140、整流稳压电路;150、反馈控制电路;151、第一电压比较电路;152、第二电压比较电路;153、隔离电路;160、绕组取电电路;170、第一供电电路;180、第二供电电路;
200、电源设备;210、交流电连接接口;220、直流电连接接口;230、直流电输出接口。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,如果不冲突,本申请实施例中的各个特征可以相互组合,均在本申请的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置示意图中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
目前,支持交流输入和直流输入的电源电路,通常都需要至少两个变压器来实现整个电路的电压变换,请参阅图1或者图2。
如图1所示,输入的交流电压AC先经过变压器TX1转换为直流后,与输入的直流电压DC共同输入至变压器TX2的同一侧。由于输入的直流电压DC的电压通常不会太高,比如58V,48V等,因此输入的交流电压AC必须先经过变压器TX1进行降压才能与直流电压DC一并输入至变压器TX2的同一侧。此时任何一路先向变压器TX2供电,则后续也由该路辅助电源的电压进行供电。可以理解的,其中变压器TX1和变压器TX2均可以用于对输入的电压进行变换,其中变压器TX1例如可以为交流-直流转换(AC-DC)电路,变压器TX2例如可以为直流-直流转换(DC-DC)电路。
如图2所示,输入的交流电压AC直接通过相应的变压器TX1进行交直流变换以及电压变换以后,直接生成目标的电源电压后输出,比如12V和15V,当然也可以根据电路工作需要设置。输入的直流电压DC也需要经过变压器TX2的变压后生成相应的电源电压后输出,此时同样是任何一路先输出,则后续也由该路进行对外输出。可以理解的,其中变压器TX1和变压器TX2均可以用于对输入的电压进行变换,其中变压器TX1例如可以为交流-直流转换(AC-DC)电路,变压器TX2例如可以为直流-直流转换(DC-DC)电路。
图1和图2所示的两种方案,均需要两个变压器TX1和TX2来实现整个电路的电压变换,从而使得整个电路的成本较高,同时整体的工作效率不高。
请参阅图3,本申请实施例提供了一种电源电路100。电源电路100例如可以用于电源设备200。举例而言,电源设备200可以包括储能装置,如可充电电池或不可充电电池,也可以不包括储能装置,例如电源设备200可以从外部获取电能,如从电网、发电机、与电源设备200连接的储能装置、太阳能电池等获取电能。
如图3所示,电源电路100包括:变压器110、交流输入电路120、直流输入电路130、至少一个整流稳压电路140,以及反馈控制电路150。
其中,变压器110包括第一绕组111、第二绕组112和至少一个第三绕组113。其中第一绕组111连接交流输入电路120,第二绕组112连接直流输入电路130,各第三绕组113连接对应的整流稳压电路140。第一绕组111、第二绕组112和各第三绕组113电磁耦合,第一绕组111和/或第二绕组112有电流经过时形成感应电压,相应的会在第三绕组113也产生感应电压,至少一个整流稳压电路140连接对应的第三绕组113,用于将第三绕组113从第一绕组111或第二绕组112耦合得到的感应电压处理为预设直流电压。示例性的,至少一个第三绕组113的匝数可以相等也可以不相等,相应的,至少一个整流稳压电路140输出的直流电压可以相等也可以不相等,举例而言,如图3所示,左侧的整流稳压电路140输出的直流电压VCC1可以为15V,右侧的整流稳压电路140输出直流电压VCC2可以为12V、13.12V或者12.15V。
在一些实施方式中,整流稳压电路140可以是对从第三绕组113耦合得到的交变电压进行整流为直流并进行稳压后输出,也可以是将从第三绕组113耦合得到的交变电压整流为具有一定波形的交流并进行稳压后输出。
在一些实施方式中,如图3所示,第一绕组111、第二绕组112位于变压器110的不同侧,例如第一绕组111位于变压器110的初级侧,第二绕组112位于变压器110的次级侧,可以更好的通过一个变压器110来实现对交流电源输出的交流电压和直流电源输出的直流电压的变压,以得到相应的输出电压。
在一些实施方式中,如图3所示,多个第三绕组113分设于变压器110的不同侧,例如初级侧的第三绕组113连接的整流稳压电路140用于输出直流电压VCC1,次级侧的第三绕组113连接的整流稳压电路140用于输出直流电压VCC2。可以提高稳压效果和输出的直流电的质量。
请参阅图3,交流输入电路120连接第一绕组111,用于将交流电压转换为施加在第一绕组111上的第一交变电压。
在一些实施方式中,如图4所示,交流输入电路120包括整流电路121、滤波电路122、第一开关电路123和第一开关控制电路124。整流电路121用于将交流电压转换为直流电压,滤波电路122的输入端与整流电路121的输出端连接,用于对整流电路121输出的直流电压进行滤波,滤波电路122的输出端连接于第一绕组111的第一端;第一绕组111的第二端与第一开关电路123串联并接地,第一开关控制电路124用于控制第一开关电路123的占空比,以使得第一开关电路123输出第一交变电压给第一绕组111。
示例性的,如图4所示,第一开关控制电路124包括开关电源芯片U3及其外围电路,当然也不限于此。
示例性的,请参阅图4,整流电路121包括全桥整流电路,滤波电路122例如包括电容电路,电源电路100输入的交流电压经过整流电路121整流和滤波电路122滤波后形成高压DC信号HV+;示例性的,整流电路121和滤波电路122之间还设有热敏电阻RT1,用于进行一下至少一项:过热保护、短路保护、过流保护。
滤波电路122输出的高压DC信号HV+输入至第一绕组111。第一开关控制电路124控制第一开关电路123连通时,第一绕组111的回路导通,高压DC信号HV+经第一绕组111、第一开关电路123后接地形成回路,以便第三绕组113从第一绕组111耦合得到感应电压;第一开关控制电路124控制第一开关电路123断开时,第一绕组111的回路断开,第三绕组113停止从第一绕组111耦合得到感应电压;通过控制第一开关电路123周期性导通和关断的占空比,在第一绕组111上形成第一交变电压,示例性的,该第一交变电压可以为方波电压。第三绕组113从第一绕组111耦合得到相应的感应电压,因此输入的交流电压可以通过交流输入电路120和变压器110的处理,在与第三绕组113连接的整流稳压电路140输出相应的电压。
举例而言,如图4所示,第一开关电路123包括开关管Q26,开关管Q26例如为MOS管。在其他的实施例中,开关管Q26也可以为三极管或者继电器等开关元器件。示例性的,第一开关电路123还包括电阻R217、电阻R221和电阻R231,用于限流和保证开关管Q26可靠的受控导通和关断。
请参阅图3,直流输入电路130连接第二绕组112,用于将直流电压转换为施加在第二绕组112上的第二交变电压。第二交变电压也可以为方波电压。
在一些实施方式中,如图5所示,直流输入电路130包括第二开关电路131和第二开关控制电路132,第二绕组112的第一端用于输入直流电压,第二绕组112的第二端与第二开关电路131串联并接地,第二开关控制电路132用于控制第二开关电路131的占空比,以使得第二开关电路131输出第二交变电压给第二绕组112。
示例性的,请参阅图5,电源电路100输入的直流电压BAT_F经过二极管D30以及电容C148和电容C25滤波后由Vin_sec端输入至第二绕组112的第一端,第二开关控制电路132控制第二开关电路131连通时,第二绕组112的回路导通,Vin_sec端的直流电压经第二绕组112、第二开关电路131后接地形成回路,以便第三绕组113从第二绕组112耦合得到感应电压;第二开关控制电路132控制第二开关电路131断开时,第二绕组112的回路断开,第三绕组113停止从第二绕组112耦合得到感应电压;通过控制第二开关电路131周期性导通和关断的占空比,在第二绕组112上形成第二交变电压,第三绕组113从第二绕组112耦合得到相应的感应电压,因此输入的直流电压可以通过交流输入电路120和变压器110的处理,在与第三绕组113连接的整流稳压电路140输出相应的电压。
举例而言,如图5所示,第二开关电路131包括开关管Q19,开关管Q19例如为MOS管。示例性的,第二开关电路131还包括电阻R227和电阻R230,用于限流和保证开关管Q19可靠的受控导通和关断。
示例性的,如图5所示,第二开关控制电路132包括开关电源芯片U2及其外围电路,当然也不限于此。
示例性的,如图5所示,开关电源芯片U2的反馈引脚FB连接于电阻R222和电阻R223之间,电阻R222的另一端连接于一个整流稳压电路140,如用于输出12V电压的整流稳压电路140的输出端连接,从而通过电阻R222和电阻R223的分压采集输出电压。开关电源芯片U2的反馈引脚FB可以连接于主要的一路整流稳压电路140的输出端,或者是优先级较高的一路整流稳压电路140的输出端。例如,位于电感次级侧也即右侧的整流稳压电路140的输出为优先级较高的,需要优先确保该路输出,则可以将反馈引脚FB通过分压采样电路连接至该整流稳压电路140的输出端。开关电源芯片U2根据采样的反馈引脚FB的电压控制第二开关电路131。
举例而言,当直流输入电路130工作时,整流稳压电路140输出的直流电压的目标电压为第一目标电压,例如为12.15V。
示例性的,开关电源芯片U2根据采样的反馈引脚FB的电压控制第二开关电路131的占空比,以调整整流稳压电路140输出的直流电压的电压值,使得整流稳压电路140输出稳定的直流电压,如第一目标电压。例如当整流稳压电路140输出的直流电压高于第一目标电压时,则会封锁开关电源芯片U2,使得开关电源芯片U2停止工作一段时间后再次开启开关电源芯片U2,当整流稳压电路140输出的直流电压低于第一目标电压时,增大第二开关电路131的占空比。
在一些实施方式中,请参阅图4和图6,反馈控制电路150的输出端COMPN_U3连接于第一开关控制电路124中开关电源芯片U3的COMPN引脚,开关电源芯片U3根据输出端COMPN_U3的电信号控制第一开关电路123周期性的导通和关断,或者维持断开。
在一些实施方式中,如图6所示,反馈控制电路150包括第一电压比较电路151,第一电压比较电路151连接直流输入电路130的输入侧,且在直流输入电路130的输入侧的电压大于或等于第一预设值时,向交流输入电路120发送第一电信号,交流输入电路120根据第一电信号停止将交流电压转换为第一交变电压。示例性的,交流输入电路120根据第一电信号控制第一开关电路123断开。
示例性的,如图6所示,第一电压比较电路151包括电压比较器U10,电压比较器U10例如为稳压二极管,当电压比较器U10输入的电压大于或等于导通阈值,如2.5V时反向导通,从而第一电压比较电路151向交流输入电路120发送第一电信号。
示例性的,第一电压比较电路151还包括第一分压电路,第一分压电路例如包括电阻R256和电阻R263,第一分压电路的输入端连接直流输入电路130的输入侧,如直流输入电路130的Vin_sec端,在Vin_sec端输入的电压大于或者等于第一预设值,如24V时,可以确认有直流电源接入,第一分压电路向电压比较器U10输出的电压大于或等于导通阈值,从而第一电压比较电路151向交流输入电路120发送第一电信号。交流输入电路120接收到该第一电信号后,确认存在直流电压输入且满足使用需求,则控制第一开关电路123断开,优先直流电源供电。示例性的,第一预设值可以根据直流输入电路130连接的直流电源的额定电压确定。
在一些实施方式中,当交流输入电路120工作时,整流稳压电路140输出的直流电压的目标电压为第二目标电压,第二目标电压可以大于第一目标电压,例如第二目标电压为13.12V。可以在交流输入电路120工作时充分利用交流电源的性能。例如当整流稳压电路140输出的直流电压高于第二目标电压时,则会封锁开关电源芯片U3,使得开关电源芯片U3停止工作一段时间后再次开启开关电源芯片U3,当整流稳压电路140输出的直流电压低于第二目标电压时,增大第二开关电路131的占空比。
在一些实施方式中,如图6所示,反馈控制电路150还包括第二电压比较电路152,第二电压比较电路152连接一个整流稳压电路140的输出侧,且在整流稳压电路140的输出侧的电压大于或等于第二预设值时,向交流输入电路120发送第二电信号,交流输入电路120根据第二电信号调整第一交变电压以使得整流稳压电路140输出预设直流电压。
示例性的,如图6所示,第二电压比较电路152包括电压比较器U4,电压比较器U4例如为稳压二极管,当电压比较器U4输入的电压大于或等于导通阈值,如2.5V时反向导通,从而第二电压比较电路152向交流输入电路120发送第二电信号。
示例性的,第二电压比较电路152还包括第二分压电路,第二分压电路例如包括电阻R233和电阻R7,第二分压电路的输入端连接一个整流稳压电路140的输出侧,例如可以连接于主要的一路整流稳压电路140的输出端,或者是优先级较高的一路整流稳压电路140的输出端。例如,位于电感次级侧也即右侧的整流稳压电路140的输出为优先级较高的,需要优先确保该路输出,则可以将第二分压电路的输入端连接至该整流稳压电路140的输出端。在该整流稳压电路140的输出侧的电压大于或等于第二预设值时,第二分压电路向电压比较器U4输出的电压大于或等于导通阈值,从而第二电压比较电路152向交流输入电路120发送第二电信号。
示例性的,第二预设值可以根据第二分压电路的输入端连接的整流稳压电路140的第二目标电压确定,例如为如13.12V。
示例性的,交流输入电路120根据第二电信号调整控制第一开关电路123的占空比,以生成施加在第一绕组111上的第一交变电压,例如调整第一交变电压的脉冲宽度和/或脉冲频率,以调整整流稳压电路140输出的直流电压,使得整流稳压电路140输出预设直流电压,例如使连接的整流稳压电路140稳定输出第二目标电压。
示例性的,如图6所示,反馈控制电路150还包括隔离电路153,第一电压比较电路151和/或第二电压比较电路152通过隔离电路153向交流输入电路120发送电信号,提高控制的准确性。举例而言,隔离电路153包括光耦电路U12,当然也不限于此,例如隔离电路153也可以包括磁耦电路或容耦电路。
在一些实施方式中,如图4所示,交流输入电路120还包括第一防反电路125,第一防反电路125连接于滤波电路122和第一绕组111之间,用于在第一绕组111的电压大于滤波电路122的输出电压时,断开第一绕组111和滤波电路122的连接。
举例而言,第一防反电路125包括第一二极管D3。第一二极管D3的阳极连接滤波电路122,第一二极管D3的阴极连接第一绕组111。
示例性的,当交流输入电路120有交流电压输入时,滤波电路122输出的高压DC信号HV+可以经第一防反电路125流向第一绕组111。当直流输入电路130有直流电压输入时,第一绕组111从第二绕组112耦合得到感应电压,第一防反电路125可以阻断第一绕组111的感应电压输出至滤波电路122,降低直流电源的电量损耗。
在一些实施方式中,如图4所示,交流输入电路120还包括连接在第一绕组111两端的第一泄流电路126,第一泄流电路126用于提供第一绕组111从第二绕组112耦合得到的感应电压的泄放回路。举例而言,第一泄流电路126包括二极管D7以及并联的第一电阻R102和第一电容C157,二极管D7与并联的第一电阻R102和第一电容C157串联,且二极管D7的阴极连接第一绕组111与滤波电路122连接的一端,二极管D7的阳极连接第一绕组111的另一端。第一绕组111从第二绕组112耦合产生的感应电压会经过二极管D7以及第一电阻R102和第一电容C157形成泄流回路,从而释放该部分的感应电压。
在一些实施方式中,如图5所示,直流输入电路130还包括第二防反电路133,第二防反电路133连接于直流输入电路130的输入端和第二绕组112之间,用于在第二绕组112的电压大于直流输入电路130的输入端的电压时,断开第二绕组112和直流输入电路130的输入端的连接。
举例而言,第二防反电路133包括第二二极管D31,第二二极管D31的阳极连接直流输入电路130的输入端,第二二极管的阴极连接第二绕组112。
示例性的,直流输入电路130输入的直流电压可以经第二防反电路133流向第二绕组112。当交流输入电路120有交流电压输入时,第二绕组112从第一绕组111耦合得到感应电压,第二防反电路133可以阻断第二绕组112的感应电压输出至直流输入电路130连接的直流电源。
在一些实施方式中,如图5所示,直流输入电路130还包括连接在第二绕组112两端的第二泄流电路134,第二泄流电路134用于提供第二绕组112从第一绕组111耦合得到的感应电压的泄放回路。举例而言,第二泄流电路134包括二极管D28以及并联的第二电阻R86和第二电容C139,二极管D28与并联的第二电阻R86和第二电容C139串联,且二极管D28的阴极连接第二绕组112的一端,且该一端靠近直流输入电路130的电压输入端,二极管D28的阳极连接第二绕组112的另一端。第二绕组112从第一绕组111耦合产生的感应电压会经过二极管D28以及二电阻R86和第二电容C139形成泄流回路,从而释放该部分的感应电压。
在一些实施方式中,如图7所示,变压器110还包括第四绕组114,电源电路100还包括绕组取电电路160和第一供电电路170,第一供电电路170用于给交流输入电路120供电。
示例性的,第一供电电路170连接绕组取电电路160、滤波电路122以及第一开关控制电路124,绕组取电电路160连接第四绕组114,用于将第四绕组114从第一绕组111或者第二绕组112耦合得到的感应电压输出给第一供电电路170。第一供电电路170用于将滤波电路122和/或绕组取电电路160输出的电能供给第一开关控制电路124。
如图7所示,第一供电电路170的一个输入端连接滤波电路122,获取滤波电路122输出的高压DC信号HV+,第一供电电路170的另一个输入端连接绕组取电电路160,获取绕组取电电路160输出的直流电压,如VCC_12V。第一供电电路170的输出端VCC_U3连接第一开关控制电路124中开关电源芯片U3的电源引脚,如VCC。
举例而言,如图7所示,绕组取电电路160包括二极管D4和滤波稳压电路,二极管D4的阳极连接第四绕组114的一端,阴极连接第一供电电路170,滤波稳压电路例如包括串联的电阻R1和电容C111,以及电容C117和电容151,其中串联的电阻R1和电容C111与二极管D4并联。第四绕组114从第一绕组111或者第二绕组112耦合得到的感应电压通过二极管D4整流和滤波稳压电路的滤波以及稳压后,输出稳定的直流电压,如VCC_12V至第一供电电路170。
示例性的,如图7所示,第一供电电路170包括连接在滤波电路122和第一开关控制电路124之间的第一电阻电路,以及连接在绕组取电电路160和第一开关控制电路124之间的第二电阻电路,第一电阻电路的阻值大于第二电阻电路的阻值。举例而言,高压DC信号HV+要转换为能够给开关电源芯片U3供电,需要串联较多的限流电阻。在一些实施方式中,可以在交流输入电路120工作的初期通过滤波电路122和第一电阻电路给第一开关控制电路124供电,之后切换至通过绕组取电电路160和第二电阻电路给第一开关控制电路124供电,由于第一电阻电路的阻值大于第二电阻电路的阻值,因此可以降低整体的功耗,提高电路的能源利用效率。
举例而言,如图7所示,第一电阻电路包括电阻R111、电阻R112、电阻R138,第二电阻电路包括电阻分压电路,电阻分压电路包括电阻R141以及电阻R154。绕组取电电路160输出的电压经过二极管D33以及电阻R141以及电阻R154的限流分压后给开关电源芯片U3供电,可以不需要滤波电路122输出的高压DC信号HV+来进行供电。
在一些实施方式中,如图8所示,电源电路100还包括第二供电电路180,第二供电电路180用于给第二开关控制电路132中的开关电源芯片U2供电。示例性的,第二供电电路180的输入端连接直流输入电路130的输入端,例如直流输入电路130的Vin_sec端,第二供电电路180的输出端开关电源芯片U2的电源引脚,如VCC。请参阅图8,直流输入电路130输入的电压通过电阻R27、R30限流后,经过防反二极管D32以及电容C130、电容C158滤波后输出给开关电源芯片U2所需要的工作电源VCC。
示例性的,第二供电电路180也可以连接绕组取电电路160,将绕组取电电路160输出的稳定的12V电压(VCC_12V)供给开关电源芯片U2。请参阅图8,绕组取电电路160输出的稳定的12V电压经过二极管D6以及电容C158、电容C130后给开关电源芯片U2供电,从而使得开关电源芯片U2无需再由直流输入电路130直接供电。
本申请实施例提供的电源电路,包括变压器、交流输入电路、直流输入电路、整流稳压电路以及反馈控制电路;交流输入电路连接变压器的第一绕组,用于将交流电压转换为施加在第一绕组上的第一交变电压;直流输入电路连接变压器的第二绕组,用于将直流电压转换为施加在第二绕组上的第二交变电压;整流稳压电路连接变压器的第三绕组,用于将第三绕组从第一绕组或第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;反馈控制电路连接直流输入电路和交流输入电路,反馈控制电路在直流输入电路有直流电压输入时,控制交流输入电路停止工作。通过一个变压器实现对交流电源和直流电源输出的电压的变压,优先通过直流电源供电,提高能源利用率。
在一些实施方式中,如图9所示,TX表示变压器,变压器的初级侧的第一端用于输出电压VCC1,第二端则用于供交流电压AC输入,变压器的次级侧的第一端用于输出电压VCC2,第二端则用于供直流电压DC输入。将AC和DC输入到一个的变压器的不同侧,从而通过一个变压器来实现变压,以得到相应的电源电压。同时反馈控制电路还能够在检测到DC满足需求时,控制AC关断输出,从而优先DC输入,能够提高了整个产品的能源利用率。因为AC输入还需要经过AC到DC的变换,会产生一定的损耗,故在存在DC时优先由DC供应。
请结合前述实施例参阅图10,图10为本申请一实施例提供的一种电源设备200的示意性框图。
如图10所示,电源设备200包括:
前述的电源电路100;
交流电连接接口210,用于连接交流电源,将交流电源的交流电压输入电源电路100的交流输入电路;
直流电连接接口220,用于连接直流电源,将直流电源的直流电压输入电源电路100的直流输入电路;
直流电输出接口230,用于连接直流负载,将电源电路100得到的预设电压的直流电压输出给直流负载。该直流负载可以是外部的直流用电设备,也可以是电源设备内部的用电元器件。
本申请实施例提供的电源设备,电源设备的电源电路包括变压器、交流输入电路、直流输入电路、整流稳压电路以及反馈控制电路;交流输入电路连接变压器的第一绕组,用于将交流电压转换为施加在第一绕组上的第一交变电压;直流输入电路连接变压器的第二绕组,用于将直流电压转换为施加在第二绕组上的第二交变电压;整流稳压电路连接变压器的第三绕组,用于将第三绕组从第一绕组或第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;反馈控制电路连接直流输入电路和交流输入电路,反馈控制电路在直流输入电路有直流电压输入时,控制交流输入电路停止工作。通过一个变压器实现对交流电源和直流电源输出的电压的变压,优先通过直流电源供电,提高能源利用率。
应当理解,在此本申请中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。
还应当理解,在本申请和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源电路,其特征在于,包括:
变压器,包括第一绕组、第二绕组和至少一个第三绕组;
交流输入电路,连接所述第一绕组,用于将交流电压转换为施加在所述第一绕组上的第一交变电压;
直流输入电路,连接所述第二绕组,用于将直流电压转换为施加在所述第二绕组上的第二交变电压;
至少一个整流稳压电路,连接对应的第三绕组,用于将所述第三绕组从所述第一绕组或所述第二绕组耦合得到的感应电压处理为预设直流电压;
反馈控制电路,连接所述直流输入电路和所述交流输入电路,所述反馈控制电路在所述直流输入电路有直流电压输入时,控制所述交流输入电路停止工作。
2.如权利要求1所述的电源电路,其特征在于:所述反馈控制电路包括第一电压比较电路,所述第一电压比较电路连接所述直流输入电路的输入侧,且在所述直流输入电路的输入侧的电压大于或等于第一预设值时,向所述交流输入电路发送第一电信号,所述交流输入电路根据第一电信号停止将交流电压转换为第一交变电压。
3.如权利要求2所述的电源电路,其特征在于:所述反馈控制电路还包括第二电压比较电路,所述第二电压比较电路连接一个所述整流稳压电路的输出侧,且在所述整流稳压电路的输出侧的电压大于或等于第二预设值时,向所述交流输入电路发送第二电信号,所述交流输入电路根据第二电信号调整第一交变电压以使得所述整流稳压电路输出所述预设直流电压。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电源电路,其特征在于:所述交流输入电路包括整流电路、滤波电路、第一开关电路和第一开关控制电路,所述整流电路用于将交流电压转换为直流电压,所述滤波电路的输入端与所述整流电路的输出端连接,用于对所述直流电压进行滤波;所述滤波电路的输出端连接于所述第一绕组的第一端;所述第一绕组的第二端与所述第一开关电路串联并接地,所述第一开关控制电路用于控制所述第一开关电路的占空比,以使得所述第一开关电路输出第一交变电压给所述第一绕组。
5.如权利要求4所述的电源电路,其特征在于:所述交流输入电路还包括第一防反电路,所述第一防反电路连接于所述滤波电路和所述第一绕组之间,用于在所述第一绕组的电压大于所述滤波电路的输出电压时,断开所述第一绕组和所述滤波电路的连接;和/或
所述交流输入电路还包括连接在所述第一绕组两端的第一泄流电路,所述第一泄流电路用于提供所述第一绕组从所述第二绕组耦合得到的感应电压的泄放回路。
6.如权利要求4所述的电源电路,其特征在于:所述变压器还包括第四绕组,所述电源电路还包括绕组取电电路和第一供电电路;
所述第一供电电路连接所述绕组取电电路、所述滤波电路以及所述第一开关控制电路,所述绕组取电电路连接所述第四绕组,用于将所述第四绕组从所述第一绕组或者所述第二绕组耦合得到的感应电压输出给所述第一供电电路;
所述第一供电电路用于将所述滤波电路和/或所述绕组取电电路输出的电能供给所述第一开关控制电路。
7.如权利要求6所述的电源电路,其特征在于:所述第一供电电路包括连接在所述滤波电路和所述第一开关控制电路之间的第一电阻电路,以及连接在所述绕组取电电路和所述第一开关控制电路之间的第二电阻电路,所述第一电阻电路的阻值大于所述第二电阻电路的阻值。
8.如权利要求1-3中任一项所述的电源电路,其特征在于:所述直流输入电路包括第二开关电路和第二开关控制电路,所述第二绕组的第一端用于输入直流电压,第二绕组的第二端与所述第二开关电路串联并接地,所述第二开关控制电路用于控制所述第二开关电路的占空比,以使得所述第二开关电路输出第二交变电压给所述第二绕组。
9.如权利要求8所述的电源电路,其特征在于:所述直流输入电路还包括第二防反电路,所述第二防反电路连接于所述直流输入电路的输入端和所述第二绕组之间,用于在所述第二绕组的电压大于所述直流输入电路的输入端的电压时,断开所述第二绕组和所述直流输入电路的输入端的连接;和/或
所述直流输入电路还包括连接在所述第二绕组两端的第二泄流电路,所述第二泄流电路用于提供所述第二绕组从所述第一绕组耦合得到的感应电压的泄放回路。
10.一种电源设备,其特征在于,包括:
如权利要求1-9中任一项所述的电源电路;
交流电连接接口,用于连接交流电源,将所述交流电源的交流电压输入所述电源电路的交流输入电路;
直流电连接接口,用于连接直流电源,将所述直流电源的直流电压输入所述电源电路的直流输入电路;
直流电输出接口,用于连接直流负载,将所述电源电路得到的预设电压的直流电压输出给所述直流负载。
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