CN218041201U - 电源转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源转换电路，涉及电力领域，能够减少电源在充电过程中重新恢复供电所需的时间。该电源转换电路包括：比较器、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，比较器包括同相输入端、反相输入端、以及输出端；比较器的输出端与电源转换芯片的使能管脚电连接；比较器的反相输入端通过第一电阻与基准电压源电连接；比较器的同相输入端通过第二电阻与电池电连接；比较器的同相输入端还通过第三电阻接地；比较器的同相输入端还通过第四电阻与比较器的输出端电连接。

Description

电源转换电路

技术领域

本实用新型涉及电力领域，尤其涉及电源转换电路。

背景技术

电源包括电源转换电路和电池，电源转换电路能够用于对电池进行保护，避免电池过度放电。图1为本实用新型提供的一种电源转换电路的电路图，如图1所示，该电源转换电路10包括电源转换芯片11，电阻12，电阻13。电源转换芯片11的VI管脚为电源转换芯片的输入管脚，VI管脚与电池电连接。电源转换芯片11的VO管脚为电源转换芯片的输出管脚，VO管脚与负载连接。电源转换芯片11的EN管脚为电源转换芯片中的使能管脚，使能管脚通过电阻12与电池电连接，使能管脚还通过电阻13接地。

在电源转换芯片11中使能管脚的电压低于使能门槛电压Ven的情况下，电源转换芯片11停止工作，避免电池过度放电。在电源转换芯片11中使能管脚的电压高于Ven和滞回电压ΔV之和的情况下，电源转换芯片11开始工作，电源输出电压，向负载供电。例如，以Ven为1伏特(V)，ΔV为0.2V为例，在电源转换芯片11中使能管脚的电压低于1V的情况下，电源转换芯片11停止工作，避免电池过度放电。在电源转换芯片11中使能管脚的电压高于1.2V的情况下，电源转换芯片11开始工作，电源输出正常电压。

一般情况下，控制滞回电压的滞回电路集成在电源转换芯片11内部，电源转换芯片11的滞回电压会被分压电路放大。例如，以电池为单电芯三元电池，该单电芯三元电池的截止放电电压为3.2V，Ven为1V，ΔV为0.2V，电阻12的电阻值R2为2.2欧姆(Ω)，电阻13的电阻值R3为1Ω为例，ΔV会被放大(R2+R3)/R3＝3.2倍，即ΔV由0.2V被放大为0.64V，在单电芯三元电池的电压低于3.2V的情况下，电源转换芯片11中使能管脚的电压低于使能1V，电源转换芯片11停止工作，避免电池过度放电。由于ΔV被放大为0.64V，因而在电源转换芯片11中使能管脚的电压等于1.64V的情况下，电源转换芯片11开始工作，电源输出正常电压，此时，单电芯电池的电压等于3.84V。又例如，以电池为串联两节单电芯三元电池，该串联两节单电芯三元电池的截止放电电压为6.4V，Ven为1V，ΔV为0.2V，电阻12的电阻值R2为5.4Ω，电阻13的电阻值R3为1Ω为例，ΔV会被放大(R2+R3)/R3＝6.4倍，即ΔV由0.2V被放大为1.28V，在串联两节单电芯三元电池的电压低于6.4V的情况下，电源转换芯片11中使能管脚的电压低于使能1V，电源转换芯片11停止工作，避免电池过度放电。由于ΔV被放大为1.28V，因而在电源转换芯片11中使能管脚的电压等于2.28V的情况下，电源转换芯片11开始工作，电源输出电压，此时，单电芯电池的电压等于7.68V。

由于电源转换芯片的滞回电压被外部的分压电路固定放大，使得电源转换芯片恢复工作的时间被延长，进一步使得电源在充电过程中重新恢复供电的时间被延长。

实用新型内容

本实用新型提供一种电源转换电路，能够减少电源在充电过程中重新恢复供电所需的时间。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种电源转换电路，电源转换电路包括：比较器、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，比较器包括同相输入端、反相输入端、以及输出端；比较器的输出端与电源转换芯片的使能管脚电连接；比较器的反相输入端通过第一电阻与基准电压源电连接；比较器的同相输入端通过第二电阻与电池电连接；比较器的同相输入端还通过第三电阻接地；比较器的同相输入端还通过第四电阻与比较器的输出端电连接。

基于该方案，在电池处于充电状态的情况下，比较器在[Vbat×(R3//R4)]/[R2+(R3//R4]大于Vref时，输出使电源转换芯片工作的电压，其中，Vbat表示电池的电压值，R2表示第二电阻的电阻值，R3表示第三电阻的电阻值，R4表示第四电阻的电阻值，Verf表示基准电压源的电压值。通过增大第四电阻的电阻值，能够降低电源转换芯片工作时所需的电池电压，进而减少电源在充电过程中重新恢复供电所需的时间。

一种可能的设计中，电源转换芯片还包括输入管脚和输出管脚，比较器还包括接地端和供电端；电源转换芯片的输入管脚与电池电连接；电源转换芯片的输出管脚与负载电连接；比较器的供电端与供电电源电连接，供电电源用于为比较器提供工作电压。

基于该方案，比较器比较R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]和Verf的大小，在R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]大于Verf的情况下，比较器输出使电源转换芯片工作的电压，在R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]小于Verf的情况下，比较器输出使电源转换芯片停止工作的电压，其中，R3表示第三电阻的电阻值，Vpow表示比较器供电端的电压值，R4表示第四电阻的电阻值，Vbat表示电池的电压值，R2表示第二电阻的电阻值。通过调整第二电阻的电阻值、第三电阻的电阻值以及第四电阻的电阻值，能够调整电源转换电路的关停电压，提高了电源转换电路的灵活性。

一种可能的设计中，电源转换电路还包括第一电容和第二电容；比较器的反相输入端还通过第一电容与第一电阻电连接；比较器的同相输入端还通过第二电容与第二电阻电连接。

基于该方案，通过在电源转换电路中增加第一电容和第二电容，能够提高电源转换电路的稳定性，使得电源转换电路状态转变平缓。

一种可能的设计中，电源转换电路还包括缓冲电路；比较器的输出端通过缓冲电路与电源转换芯片的使能管脚电连接。

基于该方案，通过在电源转换电路中增加缓冲电路，能够在电子元件的开关状态转变时保护电子元件，提升了电源转换电路的安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电源转换电路的电路图；

图2为本实用新型提供的又一种电源转换电路的电路图；

图3为本实用新型提供的又一种电源转换电路的电路图；

图4为本实用新型提供的又一种电源转换电路的电路图；

图5为本实用新型提供的又一种电源转换电路的电路图。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“电连接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种电源转换电路，应用于电源系统，图2为本实用新型提供的又一种电源转换电路的电路图，如图2所示，该电源转换电路20包括比较器25、电源转换芯片26、第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23以及第四电阻24，比较器25包括同相输入端、反相输入端、输出端。

其中，比较器25的输出端与电源转换芯片26的使能管脚电连接。比较器25的反相输入端通过第一电阻21与基准电压源电连接。比较器25的同相输入端通过第二电阻22与电池电连接。比较器25的同相输入端还通过第三电阻23接地。比较器25的同相输入端还通过第四电阻24与比较器25的输出端电连接。

需要说明的是，比较器25的输出方式可以为推挽输出，或者，比较器25的输出方式也可以为开漏输出，本实用新型对此不作限制。

本实用新型的具体实施方式中以比较器25的输出方式为推挽输出为例进行说明，在此统一说明，后续不再赘述。

电源转换芯片26可以为直流转换器(direct current，DC/DC)，或者，电源转换芯片也可以为低压差稳压器(low dropout regulator，LDO)，本实用新型对此不作限制。

第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23以及第四电阻24可以为单电阻，也可以为单电阻的等效串联电阻，或者，也可以为单电阻的等效并联电阻，本实用新型对此不作限制。

在第二电阻22以及第三电阻23分别为单电阻的情况下，第二电阻22以及第三电阻23可以分别为可变电阻。例如，第二电阻22以及第三电阻23可以分别为滑动变阻器，第二电阻22以及第三电阻23可以分别为电阻箱，或者，第二电阻22以及第三电阻23也可以分别为电位器，本申请对此不作限制。

在第四电阻24为单电阻的情况下，第四电阻24可以为可变电阻。例如，第四电阻24可以为滑动变阻器，第四电阻24可以为电阻箱，或者，第四电阻也可以为电位器，本申请对此不作限制。

基于该方案，在电池处于充电状态的情况下，比较器在[Vbat×(R3//R4)]/[R2+(R3//R4]大于Vref时，输出使电源转换芯片工作的电压，其中，Vbat表示电池的电压值，R2表示第二电阻的电阻值，R3表示第三电阻的电阻值，R4表示第四电阻的电阻值，Verf表示基准电压源的电压值。通过增大第四电阻的电阻值，能够降低电源转换芯片工作时所需的电池电压，进而减少电源在充电过程中重新恢复供电所需的时间。

以上是对本实用新型的方案作了总体上的说明，下面将对本实用新型的方案作进一步的说明。

在一种设计中，图3为本申请提供的又一种电源转换电路的电路图，如图3所示，该电源转换电路20中的电源转换芯片26还包括输入管脚和输出管脚，该电源转换电路20中的比较器25还包括接地端和供电端。

其中，电源转换芯片26的输入管脚也可以称为VI管脚，输入管脚与电池电连接。电源转换芯片26的输出管脚也可以称为VO管脚，输出管脚与负载电连接。

比较器25的接地端接地。比较器25的供电端与供电电源电连接，供电电源用于为比较器25提供工作电压。

基于该方案，比较器比较R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]和Verf的大小，在R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]大于Verf的情况下，比较器输出使电源转换芯片工作的电压，在R3×[Vpow/(R3+R4)+Vbat/(R3+R2)]小于Verf的情况下，比较器输出使电源转换芯片停止工作的电压，其中，R3表示第三电阻的电阻值，Vpow表示比较器供电端的电压值，R4表示第四电阻的电阻值，Vbat表示电池的电压值，R2表示第二电阻的电阻值。通过调整第二电阻的电阻值、第三电阻的电阻值以及第四电阻的电阻值，能够调整电源转换电路的关停电压，提高了电源转换电路的灵活性。

在一种设计中，图4为本申请提供的又一种电源转换电路的电路图，如图4所示，该电源转换电路20还包括第一电容27和第二电容28。

其中，比较器25的反相输入端还通过第一电容27与第一电阻21电连接。比较器25的同相输入端还通过第二电容28与第二电阻21电连接。

基于该方案，通过在电源转换电路中增加第一电容和第二电容，能够提高电源转换电路的稳定性，使得电源转换电路状态转变平缓。

在一种设计中，图5为本申请提供的又一种电源转换电路的电路图，如图5所示，电源转换电路20还包括缓冲电路29。

比较器25的输出端通过缓冲电路29与电源转换芯片26的使能管脚电连接。

需要说明的是，缓冲电路29可以为两级取反电路，或者缓冲电路29也可以为电平转换电路，本申请对此不作限制。

基于该方案，通过在电源转换电路中增加缓冲电路，能够在电子元件的开关状态转变时保护电子元件，提升了电源转换电路的安全性。

在本说明书的描述中，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种电源转换电路，其特征在于，所述电源转换电路包括：比较器、电源转换芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述比较器包括同相输入端、反相输入端、以及输出端；

所述比较器的输出端与所述电源转换芯片的使能管脚电连接；

所述比较器的反相输入端通过所述第一电阻与基准电压源电连接；

所述比较器的同相输入端通过所述第二电阻与电池电连接；

所述比较器的同相输入端还通过所述第三电阻接地；

所述比较器的同相输入端还通过所述第四电阻与所述比较器的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于，所述电源转换芯片还包括输入管脚和输出管脚，所述比较器还包括接地端和供电端；

所述电源转换芯片的输入管脚与所述电池电连接；

所述电源转换芯片的输出管脚与负载电连接；

所述比较器的供电端与供电电源电连接，所述供电电源用于为比较器提供工作电压。

3.根据权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于，所述电源转换电路还包括第一电容和第二电容；

所述比较器的反相输入端还通过所述第一电容与所述第一电阻电连接；

所述比较器的同相输入端还通过所述第二电容与所述第二电阻电连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电源转换电路，其特征在于，所述电源转换电路还包括缓冲电路；

所述比较器的输出端通过所述缓冲电路与所述电源转换芯片的使能管脚电连接。

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