CN216564931U - 电源启动负载电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源启动负载电路，其包括：电源输入端、功率负载电阻、延时模块和控制模块；所述延时模块与电源输入端连接，所述功率负载电阻的输入端与电源输入端选择性连接，功率负载电阻的输出端与接地端电连接；所述电源输入端用于与电源连接；所述控制模块用于控制功率负载电阻与电源输入端的通断状态；所述延时模块用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块将功率负载电阻与电源输入端断开。本实用新型能够降低设备的功耗。

Description

电源启动负载电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种电源启动负载电路。

背景技术

电源有如人体的心脏，是所有电设备的动力；其中，开关电源凭借其效率高、可靠性高、体积小等优点而广泛应用于工业领域。

现有的一些电源在启动时通常会有最小负载的要求。以ATX电源为例，其在输出为正12V的电压时，要求其最小启动负载要达到1A，达不到1A电流电源将无法启动。而现有的做法是将有最小电流要求的正12V电压直接连接功率负载电阻，功率负载电阻接地形成回路。如此通过电阻负载需求的电流来满足正12V电压最小负载要求，以保证ATX电源稳定开机工作。

但是采用上述方法，ATX电源在12V上电瞬间和稳定开机后会保持连接功率负载电阻，而功率负载电阻在持续消耗电能的同时会产生一定的热量，同时还会造成整体设备的系统环境温度升高，不利于设备的运行。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供的电源启动负载电路，通过设置延时模块和控制模块，能够减少功率负载电阻对电能的消耗，从而能够降低系统的功耗。

本实用新型提供一种电源启动负载电路，包括：电源输入端、功率负载电阻、延时模块和控制模块；

所述延时模块与电源输入端连接，所述功率负载电阻的输入端与电源输入端选择性连接，功率负载电阻的输出端与接地端电连接；

所述电源输入端用于与电源连接；

所述控制模块用于控制功率负载电阻与电源输入端的通断状态；

所述延时模块用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块将功率负载电阻与电源输入端断开。

可选地，控制模块与电源输入端连接；

所述延时模块还用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块与电源输入端导通，以使电源向所述控制模块供电；

所述控制模块还用于在控制模块与电源输入端导通时，将功率负载电阻与电源输入端断开。

可选地，所述延时模块包括：第一连接端、第二连接端、第三连接端和切控单元；

所述第一连接端与所述电源输入端连接，所述第二连接端与接地端连接，所述第三连接端与控制模块连接，

所述切控单元用于在电源启动时且经过预设时间前将第三连接端分别与第一连接端和第二连接端保持断开，在电源启动时且经过预设时间后将第二连接端与第三连接端保持连通。

可选地，所述延时模块还包括：延时单元；

所述延时单元与所述第一连接端和所述第二连接端连接；

所述延时单元用于在电源启动时且经过预设时间后向第一连接端和第二连接端施加阈值电压；

所述切控单元还用于在第一连接端和第二连接端间的电压达到阈值电压时将第三连接端与第二连接端连通。

可选地，所述延时单元包括：第一电阻和电容；

所述第一电阻的输入端与电源输入端连接，所述第一电阻的输出端与电容的输入端连接，所述电容的输出端与接地端连接。

可选地，所述第一连接端与所述电容的输入端电连接。

可选地，所述延时单元还包括：第二电阻；

所述第二电阻的输入端与所述电容的输入端连接，所述第二电阻的输出端与所述电容的输入端连接。

可选地，所述控制模块包括：控制单元和开关单元；

所述控制单元的输入端与所述电源输入端连接，所述控制单元的输出端与第三连接端连接，所述开关单元的输入端与电源输入端连接，所述开关单元的输出端与所述功率负载电阻连接；

所述控制单元用于在第二连接端与第三连接端连通时控制开关单元处于断开的状态，以使功率负载电阻与电源输入端保持断开，在第二连接端与第三连接端断开时将开关单元处于闭合的状态，以使功率负载电阻与电源输入端保持导通。

可选地，所述控制单元包括：线圈；

所述线圈的输入端与所述电源输入端连接，所述线圈的输出端与所述第三连接端连接；

所述线圈用于在第三连接端与第二连接端连通时，通过对开关单元施加电磁吸力，使开关单元处于断开的状态。

可选地，所述控制单元包括：二极管；

所述二极管的输入端与所述线圈的输出端连接，所述二极管的输出端与所述线圈的输入端连接。

本实用新型实施例提供的电源启动负载电路，能够在电源正常启动后，通过延时模块和控制模块，断开功率负载电阻与电源的连接，从而减少功率负载电阻对电能的消耗，进而能够降低系统的功耗。

附图说明

图1为本申请一实施例的电源启动负载电路的示意性结构图；

图2为本申请一实施例的电源启动负载电路的示意性电路图。

附图标记

10、接地端；20、电源输入端；30、延时模块；31、延时单元；R1、第一电阻；R2、第二电阻；C1、电容；32、切控单元；Q1、nmos管；40、控制模块；41、控制单元；RLY、继电器；D1、二极管；42、开关单元；R3、功率负载电阻。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例一

本实用新型提供一种电源启动负载电路，结合图1和图2，电源启动负载电路包括：接地端10、电源输入端20、功率负载电阻R3、延时模块30和控制模块40。其中，图1中的虚框仅表示相应模块或单元所包括的器件。

所述延时模块30与电源输入端20连接，所述延时模块30与控制模块40 电连接，所述功率负载电阻R3的输入端与电源输入端20选择性连接，功率负载电阻R3的输出端与接地端10电连接。

所述电源输入端20用于与电源连接；所述控制模块40用于控制功率负载电阻R3与电源输入端20的通断状态；所述延时模块30用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块40将功率负载电阻R3与电源输入端20断开。

进一步的，所述延时模块30用于在所述电源启动时且经过预设时间后触发控制模块40与电源导通，以使电源开始向控制模块40供电；所述控制模块40 用于在控制模块40与电源导通时，将功率负载电阻R3与电源输入端20断开。或者，所述延时模块30用于在所述电源启动时且经过预设时间后向控制模块 40发送触发信号，在处理器接收到触发信号之后，处理器将功率负载电阻R3 与电源断开。在本实施例中，以所述延时模块30用于在所述电源启动时且经过预设时间后触发控制模块40与电源导通为例；所述电源为ATX电源，ATX电源向该电源启动负载电路提供12V电压，功率负载电阻R3的电阻为20欧姆，功率负载电阻R3的功率为1w或1w以上，但不限于此。其中，导通的表达含义即为器件的输入端与电源连通，器件相应的输出端与接地端10连通；预设时间的大小由延时模块30内部器件的连接关系和种类决定，本实施例不对预设时间的大小做具体限定。

所述控制模块40包括：控制单元41和开关单元42。所述控制单元41的输入端与所述电源输入端20连接，所述控制单元41的输出端与第三连接端连接，所述开关单元42的输入端与电源输入端20连接，所述开关单元42的输出端与所述功率负载电阻R3连接。所述控制单元41用于在第二连接端与第三连接端连通时控制开关单元42处于断开的状态，以使功率负载电阻R3与电源输入端20保持断开，在第二连接端与第三连接端断开时将开关单元42处于闭合的状态，以使功率负载电阻R3与电源输入端20保持导通。

具体的，控制模块40可为触发型通断控制类器件，例如处理器与开关单元 42的组合器件或继电器RLY等，但不限于此。在控制模块40为处理器与开关单元42的组合器件的情况下，延时模块30在电源开启经过预设时间后则向处理器发送触发信号，处理器在接收到控制信号时则通过控制开关单元42将功率负载电阻R3与电源输入端20断开；在断电时，处理器控制开关单元42将功率负载电阻R3与电源输入端20导通。在延时模块30为继电器RLY的情况下，延时模块30在电源开启经过预设时间后则控制继电器RLY中的线圈与电源导通，线圈在与电源导通之后，线圈通过衔铁将连通功率负载电阻R3和电源输入端20的一组常闭触点从导通的状态转变为断开的状态；在线圈与电源断开之后，常闭触点从断开的状态转变为导通的状态。

在本实施例中，所述控制模块40为继电器RLY。具体的，继电器RLY的 PIN1接线圈的输入端，PIN1与所述电源输入端20连接；继电器RLY的PIN16 接线圈的输出端，PIN16与延时模块30连接；常闭触点的两端分别接继电器 RLY的PIN9和PIN12，PIN9与功率负载电阻R3的输入端连接，PIN12与电源输入端20连接。

进一步的，所述控制单元41还包括：二极管D1。所述二极管D1的输入端与所述线圈的输出端连接，所述二极管D1的输出端与所述线圈的输入端连接。通过设置二极管D1能够在断电后为继电器RLY内部的线圈做续流，从而起到保护电路的作用。

所述延时模块30包括：第一连接端、第二连接端、第三连接端、延时单元 31和切控单元32。

所述第二连接端与接地端10连接；所述第三连接端与控制模块40连接；所述延时单元31分别与电源输入端20连接、所述第一连接端和所述第二连接端连接；所述切控单元32分别与第一连接端，第二连接端和第三连接端连接。

所述延时单元31用于在电源启动时且经过预设时间后向第一连接端和第二连接端施加阈值电压；所述切控单元32用于在电源启动时且经过预设时间前将第一连接端与第二连极端保持导通，并将第三连接端分别与第一连接端和第二连接端保持断开，在电源启动时且经过预设时间后将第二连接端与第三连接端保持导通，并将第一连接分别与第二连接端和第三连接端保持断开。

在本实施例中，所述延时单元31包括：第一电阻R1、第二电阻R2和电容C1。所述第一电阻R1的输入端与电源输入端20连接，所述第一电阻R1的输出端与电容C1的输入端连接，所述电容C1的输出端与第三连接端连接；所述第二电阻R2与所述电容C1并联；所述第一连接端与所述电容C1的输入端电连接。其中，通过设置第二电阻R2，能够将延时单元31输入到第一连接端的开启电压降低，从而能够更加有效的配合第一电阻R1和电容C1实现延时升高电平，从而提高了延时电路的延时效果。

所述切控单元32可以为mos管(场效应管)、三极管或光电离合器等。其中，阈值电压可根据切控单元32性能的不同进行确定，本实用新型不做限定。在本实施例中，所述切控单元32为nmos管Q1。所述nmos管Q1的栅极与第一连接端连接，所述nmos管Q1的源极与第二连接端连接，所述nmos管Q1 的漏极与第三连接端连接。其中，所述阈值电压即为nmos管Q1的开启电压。

该电源启动负载电路的工作原理如下：

当ATX电源未通电，即处于默认状态的情况下，继电器RLY默认为PIN12 和PIN 9为导通；ATX电源的12V线路通过继电器RLY的PIN12和PIN9连接功率负载电阻R3。此时，再给ATX电源通电时负载已经形成，能够满足最小负载要求，ATX电源能够正常上电。

当ATX电源的12V线路稳定输出时，12V通过第一电阻R1和第二电阻 R2分压，及第一电阻R1和电容C1形成电平延时升高；当高电压平到达nmos 管Q1的开启电压时，nmos管Q1的漏极和源极导通。继电器RLY的PIN16通过nmos管Q1的漏极和源极接地；此时继电器RLY的PIN1接12V、PIN16接地，继电器RLY工作，随之将继电器RLY的PIN9和PIN12断开，从而断开了功率负载电阻R3。

该电源启动负载电路结构简单，通过延时模块30来控制继电器RLY，ATX 电源通电瞬间会连接功率负载电阻R3，ATX电源上电正常后，断开功率负载电阻R3，保证了ATX电源能够正常上电，降低整体设备的系统环境温度，也降低ATX电源能耗，从而降低了相应设备的运营成本。

实施例二

在本实施例中，该电源启动负载电路与实施例一中的电源启动负载电路不同之处在于：第三连接端将切控单元32与电源输入端20连接，第二连接端与控制单元41的输入端连接，控制单元41的输出端与接地端10连接，电容C1 的输出端与接地端10连接。如此，延迟模块可在控制单元41的前端对控制单元41与电源的导通进行控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源启动负载电路，其特征在于，包括：电源输入端、功率负载电阻、延时模块和控制模块；

所述延时模块与电源输入端连接，所述功率负载电阻的输入端与电源输入端选择性连接，功率负载电阻的输出端与接地端电连接；

所述电源输入端用于与电源连接；

所述控制模块用于控制功率负载电阻与电源输入端的通断状态；

所述延时模块用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块将功率负载电阻与电源输入端断开。

2.根据权利要求1所述电源启动负载电路，其特征在于，控制模块与电源输入端连接；

所述延时模块还用于在电源启动时且经过预设时间后触发控制模块与电源输入端导通，以使电源向所述控制模块供电；

所述控制模块还用于在控制模块与电源输入端导通时，将功率负载电阻与电源输入端断开。

3.根据权利要求1所述电源启动负载电路，其特征在于，所述延时模块包括：第一连接端、第二连接端、第三连接端和切控单元；

所述第一连接端与所述电源输入端连接，所述第二连接端与接地端连接，所述第三连接端与控制模块连接，

所述切控单元用于在电源启动时且经过预设时间前将第三连接端分别与第一连接端和第二连接端保持断开，在电源启动时且经过预设时间后将第二连接端与第三连接端保持连通。

4.根据权利要求3所述电源启动负载电路，其特征在于，所述延时模块还包括：延时单元；

所述延时单元与所述第一连接端和所述第二连接端连接；

所述延时单元用于在电源启动时且经过预设时间后向第一连接端和第二连接端施加阈值电压；

所述切控单元还用于在第一连接端和第二连接端间的电压达到阈值电压时将第三连接端与第二连接端连通。

5.根据权利要求4所述电源启动负载电路，其特征在于，所述延时单元包括：第一电阻和电容；

所述第一电阻的输入端与电源输入端连接，所述第一电阻的输出端与电容的输入端连接，所述电容的输出端与接地端连接。

6.根据权利要求5所述电源启动负载电路，其特征在于，所述第一连接端与所述电容的输入端电连接。

7.根据权利要求5所述电源启动负载电路，其特征在于，所述延时单元还包括：第二电阻；

所述第二电阻的输入端与所述电容的输入端连接，所述第二电阻的输出端与所述电容的输入端连接。

8.根据权利要求3所述电源启动负载电路，其特征在于，所述控制模块包括：控制单元和开关单元；

所述控制单元的输入端与所述电源输入端连接，所述控制单元的输出端与第三连接端连接，所述开关单元的输入端与电源输入端连接，所述开关单元的输出端与所述功率负载电阻连接；

所述控制单元用于在第二连接端与第三连接端连通时控制开关单元处于断开的状态，以使功率负载电阻与电源输入端保持断开，在第二连接端与第三连接端断开时将开关单元处于闭合的状态，以使功率负载电阻与电源输入端保持导通。

9.根据权利要求8所述电源启动负载电路，其特征在于，所述控制单元包括：线圈；

所述线圈的输入端与所述电源输入端连接，所述线圈的输出端与所述第三连接端连接；

所述线圈用于在第三连接端与第二连接端连通时，通过对开关单元施加电磁吸力，使开关单元处于断开的状态。

10.根据权利要求9所述电源启动负载电路，其特征在于，所述控制单元包括：二极管；

所述二极管的输入端与所述线圈的输出端连接，所述二极管的输出端与所述线圈的输入端连接。

Images