CN218217100U - 一种输入宽电压范围的电源驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种输入宽电压范围的电源驱动电路，包括DC‑DC宽电压转换模块、DC‑AC转换模块、灯光驱动模块和雾化驱动模块，DC‑DC宽电压转化模块连接电源输入端，DC‑DC宽电压转换模块的输出端连接DC‑AC转换模块，DC‑AC转换模块通过灯光驱动模块连接有灯光负载，DC‑AC转换模块通过雾化驱动模块连接有雾化负载，输入电源通过DC‑DC转换模块、DC‑AC转换模块进行电源电压转换，将输入电源电压调节为负载工作的工作电压，以使灯光驱动模块驱动灯光负载工作、雾化驱动模块驱动雾化负载工作。本发明所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路可适用较宽的输入电压范围，经DC‑DC宽电压转换模块和DC‑AC转换模块，能基本满足家用所需电源电压，解决了输入电压的局限性。

Description

一种输入宽电压范围的电源驱动电路

技术领域

本实用新型属于电源驱动电路技术领域，尤其是涉及一种输入宽电压范围的电源驱动电路。

背景技术

目前的电源驱动电路存在着输入电压的局限性，一款产品只能使用相对应电压的电源适配器，如使用相对应输出5V的电源适配器或9V的电源适配器或12V的电源适配器或18V的电源适配器等，这样的话，一款产品只能适配一款电源适配器，会增加其使用成本，也会为用错电源适配器而使产品不能使用或烧坏产品；同时，现有的电源驱动电路功能单一，不能很好的满足实际需求；故此，本专利申请设计了一种输入宽电压范围的电源驱动电路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种输入宽电压范围的电源驱动电路，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种输入宽电压范围的电源驱动电路，包括DC-DC宽电压转换模块、 DC-AC转换模块、灯光驱动模块和雾化驱动模块，DC-DC宽电压转化模块连接电源输入端，DC-DC宽电压转换模块的输出端连接DC-AC转换模块，DC-AC 转换模块通过灯光驱动模块连接有灯光负载，DC-AC转换模块通过雾化驱动模块连接有雾化负载，输入电源通过DC-DC转换模块、DC-AC转换模块进行电源电压转换，将输入电源电压调节为负载工作的工作电压，以使灯光驱动模块驱动灯光负载工作、雾化驱动模块驱动雾化负载工作。

进一步的，DC-DC宽电压转换模块包括主控芯片U2，主控芯片U2的输入管脚连接有直流电源插座DC1，直流电源插座DC1接入输入电源，主控芯片U2的输出管脚连接DC-AC转换模块；

DC-DC宽电压转换模块还连接有滤波模组和分压电阻模组，所述滤波模组用于对输入电源电压进行滤波处理，所述分压电阻模组用于调节DC-DC宽电压转换模块输出的电源电压。

进一步的，分压电阻模组包括电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20和电阻R21，滤波模组包括电容C1、电容C9、电容C10和电容C12；

主控芯片U2的VFB管脚分别连接电阻R17、电阻R18和电容C6，电阻 R17的另一端接地，电阻R18的另一端连接电源输出点VDD，电容C6的另一端连接电阻R21，电阻R21的另一端也连接电源输出点VDD；

主控芯片U2的CSN管脚分别连接电源输出点VDD，主控芯片U2的CSP 管脚连接电阻R19、电阻R20和电感L1，电阻R19与电阻R20的另一端连接电源输出点VDD，电感L1的另一端连接主控芯片U2的SW管脚；

主控芯片U2的SW管脚依次通过电阻R16、电容C7接地；

主控芯片U2的GND管脚分别通过电容C9、电容C12连接电源输出点VDD，主控芯片U2的GND管脚还接地。

进一步的，主控芯片U2的VIN管脚还连接附加电源接口J1，附加电源接口J1连接有外部输入电源，作以附加电源备用；

附加电源接口J1的2管脚分别连接电容C1和电容C10，电容C1和电容 C10的另一端接地；

附加电源接口J1的1管脚连接直流电源插座DC1，附加电源接口J1的 1管脚还连接地。

进一步的，DC-AC转换模块包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括转换芯片U1，转换芯片U1的VDD管脚通过电阻R4连接电源输出点VDD，转换芯片U1的PB0管脚连接电阻R3，电阻R3的另一端连接有三极管Q8，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的集电极连接有二极管D2，二极管D2的阳极分别连接有电容C2、电阻R1和电阻R2，电容C2的另一端连接有升压变压器T1，电阻R1的另一端分别连接有电容C3和三极管Q1，三极管Q1的发射极通过熔断器F1连接升压变压器T1，三极管Q1的集电极与电容C3、电阻R2和电阻R4相连；

升压变压器T1的7管脚通过并联连接的电阻R6和电阻R14连接灯光驱动模块，升压变压器T1的7管脚还连接有电容C4，电容C4的另一端接地。

进一步的，灯光负载包括EL冷光片和LED灯带，灯光驱动模块包括驱动支路一，主控芯片U1的输出管脚通过驱动支路一连接闪烁端口，闪烁端口外接LED灯带，主控芯片U1控制LED灯带闪烁输出；

还包括一组以上的驱动支路二，主控芯片U1的输出管脚对应连接驱动支路二，主控芯片U1通过驱动支路二连接EL冷光片，以控制EL冷光片发光输出。

进一步的，驱动支路一包括电阻R13，电阻R13的一端连接主控芯片U1 的PA3管脚，电阻R13的另一端连接有三极管Q9，三极管Q9的集电极连接闪烁端口J2，闪烁端口J2连接LED灯带；

驱动支路二包括电阻和与电阻相连的双向触发二极管，电阻的另一端连接主控芯片U1，双向触发二极管对应连接EL冷光片。

进一步的，雾化驱动模块包括MOS开关管Q7、三角电感L2，MOS开关管 Q7的栅极连接主控芯片U1的PB2管脚，MOS开关管Q7的漏极端通过三脚电感L2连接雾化端口L2，雾化端口J2外接雾化片；

MOS开关管Q7的栅极端还连接有电阻R12，电阻R12的另一端接地，MOS 开关管Q7的源极端接地。

进一步的，还包括连接至电源输出点VDD的多个并联连接的恒压电源输出端口，恒压电源输出端口对应连接有外围备件。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路可适用较宽的输入电压范围，经DC-DC宽电压转换模块和DC-AC转换模块，能基本满足家用所需电源电压，解决了输入电压的局限性；

所述电源驱动电路具有多功能性，通过灯光驱动模块连接灯光负载和通过雾化驱动模块连接雾化负载，灯光负载可以增加招牌灯/LOGO灯的显示效果和显示档次，通过雾化电路驱动微孔雾化片喷出来的雾实现加湿及空气清新作用。

(2)本实用新型所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路满足输出多元化，利用设置的外围电路接口，既可满足基本的亮化功能，还可满足常规的电器用电需求，实现较多的输出需求。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路图；

图2为本实用新型实施例所述的恒压电源输出端口电路图；

图3为本实用新型实施例所述的外围备件电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等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。

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“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1所示，一种输入宽电压范围的电源驱动电路，包括DC-DC宽电压转换模块、DC-AC转换模块、灯光驱动模块和雾化驱动模块，DC-DC宽电压转化模块连接电源输入端，DC-DC宽电压转换模块的输出端连接DC-AC 转换模块，DC-AC转换模块通过灯光驱动模块连接有灯光负载，DC-AC转换模块通过雾化驱动模块连接有雾化负载，输入电源通过DC-DC转换模块、 DC-AC转换模块进行电源电压转换，将输入电源电压调节为负载工作的工作电压，以使灯光驱动模块驱动灯光负载工作、雾化驱动模块驱动雾化负载工作。

本专利申请能够满足输入端DC1和J1接口输入DC4.5V-18V宽范围的电源电压，通过控制芯片U2能够实现精确恒压以及恒流降型DC-DC转换，使主控芯片U2的CSN管脚输出后边电路所需电源电压为VDD4.5V-5.3V，同时输出电流最大值可达到3.4A，满足后边电路所需的负载，所述电路具有短路保护、过热保护、过压保护功能；

在芯片U2的CSN脚提供的5V电压下，由自激励振荡电路，将DC5V的直流电压升压到AC90-110V的交流电压，提供给EL冷光片所需的交流电源，实现冷光片亮灯；

雾化功能由所述主控芯片U1的PB2脚输出108KHZ占空比30％左右的频率，控制场效应管Q7、R12、L2、C11组成的完整驱动电路来实现雾化片喷雾功；

控制芯片U1的PA3脚输出的控制频率来实现LED灯的闪烁输出，以满足LED灯的输出效果。

DC-DC宽电压转换模块包括主控芯片U2，主控芯片U2的输入管脚连接有直流电源插座DC1，直流电源插座DC1接入输入电源，主控芯片U2的输出管脚连接DC-AC转换模块；

DC-DC宽电压转换模块还连接有滤波模组和分压电阻模组，所述滤波模组用于对输入电源电压进行滤波处理，所述分压电阻模组用于调节DC-DC宽电压转换模块输出的电源电压。

分压电阻模组包括电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20 和电阻R21，滤波模组包括电容C1、电容C9、电容C10和电容C12；

主控芯片U2的VFB管脚分别连接电阻R17、电阻R18和电容C6，电阻 R17的另一端接地，电阻R18的另一端连接电源输出点VDD，电容C6的另一端连接电阻R21，电阻R21的另一端也连接电源输出点VDD；

主控芯片U2的CSN管脚分别连接电源输出点VDD，主控芯片U2的CSP 管脚连接电阻R19、电阻R20和电感L1，电阻R19与电阻R20的另一端连接电源输出点VDD，电感L1的另一端连接主控芯片U2的SW管脚；

主控芯片U2的SW管脚依次通过电阻R16、电容C7接地；

主控芯片U2的GND管脚分别通过电容C9、电容C12连接电源输出点VDD，主控芯片U2的GND管脚还接地。

主控芯片U2的VIN管脚还连接附加电源接口J1，附加电源接口J1连接有外部输入电源，作以附加电源备用；

附加电源接口J1的2管脚分别连接电容C1和电容C10，电容C1和电容 C10的另一端接地；

附加电源接口J1的1管脚连接直流电源插座DC1，附加电源接口J1的 1管脚还连接地。

DC-AC转换模块包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括转换芯片U1，转换芯片U1可根据实际需要，利用软件编程对转换芯片U1的具体管脚烧入程序，以满足实际需求，转换芯片U1的VDD管脚通过电阻R4连接电源输出点VDD，转换芯片U1的PB0管脚连接电阻R3，电阻R3的另一端连接有三极管Q8，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的集电极连接有二极管D2，二极管D2的阳极分别连接有电容C2、电阻R1和电阻R2，电容C2的另一端连接有升压变压器T1，电阻R1的另一端分别连接有电容C3和三极管Q1，三极管Q1的发射极通过熔断器F1连接升压变压器T1，三极管Q1的集电极与电容C3、电阻R2和电阻R4相连；

升压变压器T1的7管脚通过并联连接的电阻R6和电阻R14连接灯光驱动模块，升压变压器T1的7管脚还连接有电容C4，电容C4的另一端接地；

如上所述电路组成的自激振荡电路，可实现由DC3-5V直流电压通过自激振荡、变压器升压变压转换为AC90-110V的交流电压，来满足给EL冷光片所需的交流驱动电源。

灯光负载包括EL冷光片和LED灯带，灯光驱动模块包括驱动支路一，主控芯片U1的输出管脚通过驱动支路一连接闪烁端口，闪烁端口外接LED 灯带，主控芯片U1控制LED灯带闪烁输出；

还包括一组以上的驱动支路二，主控芯片U1的输出管脚对应连接驱动支路二，主控芯片U1通过驱动支路二连接EL冷光片，以控制EL冷光片发光输出；所述电路带驱动EL片功能，能显示LOGO灯，招牌灯，重点标识显示及其它动画显示，均可通过EL冷光片电路来实现；冷光片的亮灯模式可由主控芯片U1的1、2、3、13、14管脚的输出频率来控制电路实现EL冷光片的发光效果(如长亮、闪烁、或跳动等功能来满足所需效果)。

驱动支路一包括电阻R13，电阻R13的一端连接主控芯片U1的PA3管脚，电阻R13的另一端连接有三极管Q9，三极管Q9的集电极连接闪烁端口J2，闪烁端口J2连接LED灯带，通过调节控制芯片U1输出的控制频率来实现LED 灯带的闪烁输出，或渐明渐暗等所需要的亮灯效果，可按要求来调节输出效果；

驱动支路二包括电阻和与电阻相连的双向触发二极管，电阻的另一端连接主控芯片U1，双向触发二极管对应连接EL冷光片；本专利申请以5个支路二为例，对应连接5管脚的EL冷光片，例如，电阻R7以及与电阻R7连接的双向触发二极管Q2，电阻R7的另一端连接主控芯片U1的PB6管脚，双向触发二极管Q2的另一端连接EL冷光片的1端子，这里仅以R7所在支路进行解释，其余支路不再作过多赘述，具体电路图请参见附图1。

雾化驱动模块包括MOS开关管Q7、三角电感L2，MOS开关管Q7的栅极连接主控芯片U1的PB2管脚，MOS开关管Q7的漏极端通过三脚电感L2连接雾化端口L2，雾化端口J2外接雾化片；

MOS开关管Q7的栅极端还连接有电阻R12，电阻R12的另一端接地，MOS 开关管Q7的源极端接地；

所述电路带有雾化功能，雾化功能由所述电路主控芯片U1的8脚输 108KHZ占空比30％左右的频率，控制场效应管Q7、电阻R12、电感L2、电容 C11组成的完整驱动电路来实现雾化片喷雾功能，设置的雾化片能够应用到封闭空间(如主体餐厅等)内，通过雾化电路驱动微孔雾化片喷出来的雾实现室内空气加湿及空气清新作用。

如图2所示，还包括连接至电源输出点VDD的多个并联连接的恒压电源输出端口，例如接口J3、J4和J5，恒压电源输出端口对应连接有外围备件，如图3所示，其它外围电路接口可设置多个，可以实现亮灯的多元化，基本满足所需的亮化功能，同时可以满足其常规的电器用电需求，如电机装置等等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：包括DC-DC宽电压转换模块、DC-AC转换模块、灯光驱动模块和雾化驱动模块，DC-DC宽电压转化模块连接电源输入端，DC-DC宽电压转换模块的输出端连接DC-AC转换模块，DC-AC转换模块通过灯光驱动模块连接有灯光负载，DC-AC转换模块通过雾化驱动模块连接有雾化负载，输入电源通过DC-DC转换模块、DC-AC转换模块进行电源电压转换，将输入电源电压调节为负载工作的工作电压，以使灯光驱动模块驱动灯光负载工作、雾化驱动模块驱动雾化负载工作。

2.根据权利要求1所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：DC-DC宽电压转换模块包括主控芯片U2，主控芯片U2的输入管脚连接有直流电源插座DC1，直流电源插座DC1接入输入电源，主控芯片U2的输出管脚连接DC-AC转换模块；

DC-DC宽电压转换模块还连接有滤波模组和分压电阻模组，所述滤波模组用于对输入电源电压进行滤波处理，所述分压电阻模组用于调节DC-DC宽电压转换模块输出的电源电压。

3.根据权利要求2所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：分压电阻模组包括电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20和电阻R21，滤波模组包括电容C1、电容C9、电容C10和电容C12；

主控芯片U2的VFB管脚分别连接电阻R17、电阻R18和电容C6，电阻R17的另一端接地，电阻R18的另一端连接电源输出点VDD，电容C6的另一端连接电阻R21，电阻R21的另一端也连接电源输出点VDD；

主控芯片U2的CSN管脚分别连接电源输出点VDD，主控芯片U2的CSP管脚连接电阻R19、电阻R20和电感L1，电阻R19与电阻R20的另一端连接电源输出点VDD，电感L1的另一端连接主控芯片U2的SW管脚；

主控芯片U2的SW管脚依次通过电阻R16、电容C7接地；

主控芯片U2的GND管脚分别通过电容C9、电容C12连接电源输出点VDD，主控芯片U2的GND管脚还接地。

4.根据权利要求3所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：主控芯片U2的VIN管脚还连接附加电源接口J1，附加电源接口J1连接有外部输入电源，作以附加电源备用；

附加电源接口J1的2管脚分别连接电容C1和电容C10，电容C1和电容C10的另一端接地；

附加电源接口J1的1管脚连接直流电源插座DC1，附加电源接口J1的1管脚还连接地。

5.根据权利要求3所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：DC-AC转换模块包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括转换芯片U1，转换芯片U1的VDD管脚通过电阻R4连接电源输出点VDD，转换芯片U1的PB0管脚连接电阻R3，电阻R3的另一端连接有三极管Q8，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的集电极连接有二极管D2，二极管D2的阳极分别连接有电容C2、电阻R1和电阻R2，电容C2的另一端连接有升压变压器T1，电阻R1的另一端分别连接有电容C3和三极管Q1，三极管Q1的发射极通过熔断器F1连接升压变压器T1，三极管Q1的集电极与电容C3、电阻R2和电阻R4相连；

升压变压器T1的7管脚通过并联连接的电阻R6和电阻R14连接灯光驱动模块，升压变压器T1的7管脚还连接有电容C4，电容C4的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：灯光负载包括EL冷光片和LED灯带，灯光驱动模块包括驱动支路一，主控芯片U1的输出管脚通过驱动支路一连接闪烁端口，闪烁端口外接LED灯带，主控芯片U1控制LED灯带闪烁输出；

还包括一组以上的驱动支路二，主控芯片U1的输出管脚对应连接驱动支路二，主控芯片U1通过驱动支路二连接EL冷光片，以控制EL冷光片发光输出。

7.根据权利要求6所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：驱动支路一包括电阻R13，电阻R13的一端连接主控芯片U1的PA3管脚，电阻R13的另一端连接有三极管Q9，三极管Q9的集电极连接闪烁端口J2，闪烁端口J2连接LED灯带；

驱动支路二包括电阻和与电阻相连的双向触发二极管，电阻的另一端连接主控芯片U1，双向触发二极管对应连接EL冷光片。

8.根据权利要求5所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：雾化驱动模块包括MOS开关管Q7、三角电感L2，MOS开关管Q7的栅极连接主控芯片U1的PB2管脚，MOS开关管Q7的漏极端通过三脚电感L2连接雾化端口L2，雾化端口J2外接雾化片；

MOS开关管Q7的栅极端还连接有电阻R12，电阻R12的另一端接地，MOS开关管Q7的源极端接地。

9.根据权利要求3所述的一种输入宽电压范围的电源驱动电路，其特征在于：还包括连接至电源输出点VDD的多个并联连接的恒压电源输出端口，恒压电源输出端口对应连接有外围备件。

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