CN219107277U - 一种正负逻辑兼容控制电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正负逻辑兼容控制电路及开关电源，其中正负逻辑兼容控制电路包括：限流电路、第一分压电路、二选一电路和第二分压电路；二选一电路包括第一电流支路和第二电流支路；限流电路输入端输入第一输入控制信号，限流电路输出端同时连接第一分压电路分压点、第一电流支路一端和第二电流支路控制端，第一分压电路输入端输入第一供电信号，第二分压电路输入端输入第二供电信号，第二分压电路分压点、第一电流支路另一端和第二电流支路一端连接在一起输出第二控制信号，第一分压电路接地端、第二电流支路另一端和第二分压电路接地端连接在一起接地。本实用新型通过二选一电路实现了正负逻辑控制功能的兼容，有利于提高PCB的复用率。

Description

一种正负逻辑兼容控制电路及开关电源

技术领域

本实用新型涉及逻辑控制技术领域，特别涉及一种正负逻辑兼容控制电路及开关电源。

背景技术

随着现代电子设备向着小型化、绿色化和轻便化发展以及5G通讯的普及，人们对电子设备中所必需的开关电源体积有了更高的要求，对高效率、高功率密度开关电源的研究也越来越迫切。但不同行业对逻辑控制也有不同的需求，特别是通讯、计算机等领域。

在不同行业对于开关电源的应用场合中，对开关电源的控制逻辑也有不同的需求，如计算机等一般行业领域需求正逻辑信号控制，而5G通讯等新兴行业则采用相反的负逻辑控制。传统的设计方案多为分别针对某一控制逻辑作出对应的电路设计方案，且每个电路方案需配置对应的PCB，造成了PCB无法复用，管控困难的问题，极大浪费了人力物力，增加了设计成本。

实用新型内容

有鉴如此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种正负逻辑兼容控制电路及开关电源，将正负控制逻辑兼容设计，根据应用场景的需要，选择所需要具备的逻辑控制功能，提高PCB的复用率。

作为本实用新型的第一个方面，所提供的正负逻辑兼容控制电路的实施例如下：

一种正负逻辑兼容控制电路，包括：限流电路、第一分压电路、二选一电路和第二分压电路；所述二选一电路包括第一电流支路和第二电流支路；

所述限流电路的输入端用于输入第一输入控制信号ctrl，所述限流电路的输出端同时连接所述第一分压电路的分压点、所述第一电流支路的一端和所述第二电流支路的控制端，所述第一分压电路的输入端用于输入第一供电信号VCC1，所述第二分压电路的输入端用于输入第二供电信号Vg，所述第二分压电路的分压点、所述第一电流支路的另一端和所述第二电流支路的一端连接在一起后输出第二控制信号Vctrl，所述第一分压电路的接地端、所述第二电流支路的另一端和所述第二分压电路的接地端连接在一起用于接地；

所述正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，所述二选一电路选用第一电流支路，当所述限流电路的输入端为高电平或悬空，所述第一电流支路截止；当所述限流电路的输入端为低电平或接地，所述第一电流支路导通，通过所述限流电路的输入端拉低所述第二控制信号Vctrl；

所述正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，所述二选一电路选用第二电流支路，当所述限流电路的输入端为低电平或接地，所述第二电流支路截止；当所述限流电路的输入端为高电平或悬空，所述第二电流支路导通，通过所述第二电流支路的另一端拉低所述第二控制信号Vctrl。

优选地，所述限流电路包括：电阻R1，所述电阻R1一端为所述限流电路的输入端、另一端为所述限流电路的输出端。

进一步地，所述限流电路还包括：电容C1，所述电容C1一端连接所述电阻R1另一端，所述电容C1另一端用于接地。

进一步地，所述限流电路还包括：静电管T1，所述静电管T1阳极用于接地，所述静电管T1阴极连接所述电阻R1一端。

优选地，所述第一分压电路包括：电阻R2和电阻R3，所述电阻R3一端为所述第一分压电路的输入端，所述电阻R3另一端和所述电阻R2一端连接在一起作为所述第一分压电路的分压点，所述电阻R2另一端作为所述第一分压电路的接地端。

优选地，所述第一电流支路包括：二极管D1，所述二极管D1的阴极为所述第一电流支路的一端，所述二极管D1的阳极为所述第一电流支路的另一端。

优选地，所述第二电流支路包括：三极管Q1，所述三极管Q1的基极为所述第二电流支路的控制端，所述三极管Q1的集电极为所述第二电流支路的一端，所述三极管Q1的发射极为所述第二电流支路的另一端。

优选地，所述第二分压电路包括：电阻R4和电阻R5，所述电阻R4一端为所述第二分压电路的输入端，所述电阻R4另一端和所述电阻R5一端连接在一起作为所述第二分压电路的分压点，所述电阻R5另一端作为所述第二分压电路的接地端。

一种正负逻辑兼容控制电路，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、静电管T1、二极管D1和三极管Q1；所述电阻R1一端和所述静电管T1阴极连接在一起用于输入第一输入控制信号ctrl，所述电阻R1另一端、所述电容C1一端、所述电阻R3另一端、所述电阻R2一端、所述二极管D1的阴极和所述三极管Q1的基极连接在一起，所述电阻R3一端用于输入第一供电信号VCC1，所述电阻R4一端用于输入第二供电信号Vg，所述二极管D1阴极、所述三极管Q1集电极、所述电阻R4另一端和所述电阻R5一端连接在一起输出第二控制信号Vctrl，所述静电管T1阳极、所述电容C1另一端、所述电阻R2另一端，所述三极管Q1发射极、所述电阻R5另一端连接在一起用于接地；

其中，所述正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，所述二极管D1与三极管Q1选用二极管D1；所述正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，所述二极管D1与三极管Q1选用三极管Q1。

作为本实用新型的第二个方面，所提供的开关电源的实施例如下：

一种开关电源，包括控制芯片U1，以及上述第一个方面中任一项所述正负逻辑兼容控制电路，所述正负逻辑兼容控制电路输出的第二控制信号Vctrl连接所述控制芯片U1的被控引脚UVLO。

本实用新型具有的有益效果为：通过二选一电路实现了对正负逻辑控制功能的兼容，在实际应用时，只需要根据具体的应用场景，在二选一电路中选择合适的电流支路，即可实现所需要的正逻辑控制功能或者负逻辑控制功能，解决了正负逻辑不能兼容及PCB管控困难的问题，并且具体的实现电路非常简单、容易实施，有利于降低产品的开发成本，提高PCB的复用率。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的正负逻辑兼容控制电路的一个实施方式的电路图；

图2为本实用新型第一实施例提供的的正负逻辑兼容控制电路另外一个实施方式开关电源被控芯片U1的原理图；

图3为图2实施例二选一电路选用第一电流支路后的原理图；

图4为图2实施例二选一电路选用第二电流支路后的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中描述的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列元器件、单元电路或控制时序不必限于清楚地列出的那些元器件、单元电路或控制时序，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些电路固有的元器件、单元电路或控制时序。

另外，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应该理解的是，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件；当描述有步骤接续至另一步骤时，该步骤可直接接续至该另一步骤，或者通过第三步骤接续至该另一步骤。

第一实施例

本实施例提供的为一种正负逻辑兼容控制电路，图1为本实施例提供的正负逻辑兼容控制电路的一个实施方式的电路图，包括：限流电路、第一分压电路、二选一电路和第二分压电路；二选一电路包括第一电流支路和第二电流支路；

限流电路的输入端用于输入第一输入控制信号ctrl，限流电路的输出端同时连接第一分压电路的分压点、第一电流支路的一端和第二电流支路的控制端，第一分压电路的输入端用于输入第一供电信号VCC1，第二分压电路的输入端用于输入第二供电信号Vg，第二分压电路的分压点、第一电流支路的另一端和第二电流支路的一端连接在一起后输出第二控制信号Vctrl，第一分压电路的接地端、第二电流支路的另一端和第二分压电路的接地端连接在一起用于接地；

正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，二选一电路选用第一电流支路，当限流电路的输入端为高电平或悬空，第一电流支路截止；当限流电路的输入端为低电平或接地，第一电流支路导通，通过限流电路的输入端拉低第二控制信号Vctrl；

正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，二选一电路选用第二电流支路，当限流电路的输入端为低电平或接地，第二电流支路截止；当限流电路的输入端为高电平或悬空，第二电流支路导通，通过第二电流支路的另一端拉低第二控制信号Vctrl。

上述实施例通过二选一电路实现了对正负逻辑控制功能的兼容，在实际应用时，只需要根据具体的应用场景，在二选一电路中选择合适的电流支路，即可实现所需要的正逻辑控制功能或者负逻辑控制功能，解决了正负逻辑不能兼容及PCB管控困难的问题，有利于降低产品的开发成本，提高PCB的复用率。

图2为本实施例提供的的正负逻辑兼容控制电路另外一个实施方式开关电源控制芯片U1的原理图，请参见图2：

其中，限流电路包括：电阻R1，电阻R1一端为限流电路的输入端、另一端为限流电路的输出端。

进一步地，限流电路还包括：电容C1，电容C1一端连接电阻R1另一端，电容C1另一端用于接地，增加电容C1的目的在于可以与电阻R1组成RC吸收电路，用于吸收第一输入控制信号ctrl的尖峰电压，同时电容C1还能去耦。

进一步地，限流电路还包括：静电管T1，静电管T1阳极用于接地，静电管T1阴极连接电阻R1一端，增加静电管T1的目的在于与电阻R1和电容C1组成静电防护电路，实现正负逻辑兼容控制电路输入端的静电防护，避免正负逻辑兼容控制电路因静电而损坏。

其中，第一分压电路包括：电阻R2和电阻R3，电阻R3一端为第一分压电路的输入端，电阻R3另一端和电阻R2一端连接在一起作为第一分压电路的分压点，电阻R2另一端作为第一分压电路的接地端。

其中，第一电流支路包括：二极管D1，二极管D1的阴极为第一电流支路的一端，二极管D1的阳极为第一电流支路的另一端。

其中，第二电流支路包括：三极管Q1，三极管Q1的基极为第二电流支路的控制端，三极管Q1的集电极为第二电流支路的一端，三极管Q1的发射极为第二电流支路的另一端。

其中，第二分压电路包括：电阻R4和电阻R5，电阻R4一端为第二分压电路的输入端，电阻R4另一端和电阻R5一端连接在一起作为第二分压电路的分压点，电阻R5另一端作为第二分压电路的接地端。

其中，正负逻辑兼容控制电路输出的第二控制信号Vctrl连接开关电源的控制芯片U1的被控引脚UVLO，第二控制信号Vctrl为第二供电信号Vg经分压电阻R4、分压电阻R5分压后产生的电压，该电压需满足控制芯片U1的正常工作。

图2电路当控制电路用作正逻辑控制功能时，二极管D1与三极管Q1选用二极管D1，此时的电路原理图如图3，当第一控制信号ctrl为高电平或悬空时，设定第一分压电路分压点的电压V1变为V_1-max，通过对各电阻的参数进行设置，可以使得V_1-max>Vctrl,二极管D1反向截止，不对控制芯片U1动作，控制芯片U1正常工作；当第一控制信号ctrl为低电平或接GND时，设定电压V1变为V_1-min、二极管D1的正向导通压降为Vd1，通过对各电阻的参数进行设置，可以使得V_1-min<Vctrl-Vd1，二极管D1正向导通，通过限流电路的输入端拉低所述第二控制信号Vctrl，使其低于控制芯片U1的被控引脚UVLO正常工作所需要的电压，触发控制芯片U1的保护机制，从而使控制芯片U1休眠或关机；

图2电路当控制电路用作负逻辑控制功能时，二极管D1与三极管Q1选用三极管Q1，此时的电路原理图如图4，当第一控制信号ctrl为低电平或接GND时，Q1基极电压设定为V_1-min，用各电阻的元器件代码表示各电阻的阻值，用“//”表示两个电阻并联后的阻值，通过对各电阻的参数进行设置，可以使得

或/>

小于三极管Q1基极开启电流，三极管Q1截止，不对控制芯片U1动作，控制芯片U1正常工作；当第一控制信号ctrl为高电平或悬空时，Q1基极电压设定为V_1-max，通过对各电阻的参数进行设置，可以使得/>

或/>

大于等于三极管Q1基极开启电流，三极管Q1导通，通过第二电流支路的另一端拉低第二控制信号Vctrl，使其低于控制芯片U1的正常工作电压，触发控制芯片U1的保护机制，从而使控制芯片U1休眠或关机。

上面介绍了根据应用场景的需要，通过二选一电路可以选择所需要具备的逻辑控制功能，其中图2具体的实现电路非常简单、容易实施，有利于降低产品的开发成本，提高产品PCB的复用率。

第二实施例

本实施例提供了一种开关电源，包括控制芯片U1，以及上述第一实施例中任一项正负逻辑兼容控制电路，正负逻辑兼容控制电路输出的第二控制信号Vctrl连接控制芯片U1的被控引脚UVLO。

本实施例的二选一电路的选用方法和控制逻辑如下：

当正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，二选一电路选用第一电流支路，当限流电路的输入端为高电平或悬空，第一电流支路截止，不对控制芯片U1动作，控制芯片U1正常工作；当限流电路的输入端为低电平或接地，第一电流支路导通，通过限流电路的输入端拉低第二控制信号Vctrl，使其低于控制芯片U1的正常工作电压，触发控制芯片U1的保护机制，从而使控制芯片U1模块休眠或关机；

正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，二选一电路选用第二电流支路，当限流电路的输入端为低电平或接地，第二电流支路截止，不对控制芯片U1动作，控制芯片U1正常工作；当限流电路的输入端为高电平或悬空，第二电流支路导通，通过第二电流支路的另一端拉低第二控制信号Vctrl，使其低于控制芯片U1的正常工作电压，触发控制芯片U1的保护机制，从而使控制芯片U1休眠或关机。

以上仅是本实用新型的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述具体实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体控制方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，包括：限流电路、第一分压电路、二选一电路和第二分压电路；所述二选一电路包括第一电流支路和第二电流支路；

所述限流电路的输入端用于输入第一输入控制信号ctrl，所述限流电路的输出端同时连接所述第一分压电路的分压点、所述第一电流支路的一端和所述第二电流支路的控制端，所述第一分压电路的输入端用于输入第一供电信号VCC1，所述第二分压电路的输入端用于输入第二供电信号Vg，所述第二分压电路的分压点、所述第一电流支路的另一端和所述第二电流支路的一端连接在一起后输出第二控制信号Vctrl，所述第一分压电路的接地端、所述第二电流支路的另一端和所述第二分压电路的接地端连接在一起用于接地；

所述正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，所述二选一电路选用第一电流支路，当所述限流电路的输入端为高电平或悬空，所述第一电流支路截止；当所述限流电路的输入端为低电平或接地，所述第一电流支路导通，通过所述限流电路的输入端拉低所述第二控制信号Vctrl；

所述正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，所述二选一电路选用第二电流支路，当所述限流电路的输入端为低电平或接地，所述第二电流支路截止；当所述限流电路的输入端为高电平或悬空，所述第二电流支路导通，通过所述第二电流支路的另一端拉低所述第二控制信号Vctrl。

2.根据权利要求1所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述限流电路包括：电阻R1，所述电阻R1一端为所述限流电路的输入端、另一端为所述限流电路的输出端。

3.根据权利要求2所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述限流电路还包括：电容C1，所述电容C1一端连接所述电阻R1另一端，所述电容C1另一端用于接地。

4.根据权利要求2或3所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述限流电路还包括：静电管T1，所述静电管T1阳极用于接地，所述静电管T1阴极连接所述电阻R1一端。

5.根据权利要求1所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述第一分压电路包括：电阻R2和电阻R3，所述电阻R3一端为所述第一分压电路的输入端，所述电阻R3另一端和所述电阻R2一端连接在一起作为所述第一分压电路的分压点，所述电阻R2另一端作为所述第一分压电路的接地端。

6.根据权利要求1所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述第一电流支路包括：二极管D1，所述二极管D1的阴极为所述第一电流支路的一端，所述二极管D1的阳极为所述第一电流支路的另一端。

7.根据权利要求1所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述第二电流支路包括：三极管Q1，所述三极管Q1的基极为所述第二电流支路的控制端，所述三极管Q1的集电极为所述第二电流支路的一端，所述三极管Q1的发射极为所述第二电流支路的另一端。

8.根据权利要求1所述正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，所述第二分压电路包括：电阻R4和电阻R5，所述电阻R4一端为所述第二分压电路的输入端，所述电阻R4另一端和所述电阻R5一端连接在一起作为所述第二分压电路的分压点，所述电阻R5另一端作为所述第二分压电路的接地端。

9.一种正负逻辑兼容控制电路，其特征在于，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、静电管T1、二极管D1和三极管Q1；所述电阻R1一端和所述静电管T1阴极连接在一起用于输入第一输入控制信号ctrl，所述电阻R1另一端、所述电容C1一端、所述电阻R3另一端、所述电阻R2一端、所述二极管D1的阴极和所述三极管Q1的基极连接在一起，所述电阻R3一端用于输入第一供电信号VCC1，所述电阻R4一端用于输入第二供电信号Vg，所述二极管D1阴极、所述三极管Q1集电极、所述电阻R4另一端和所述电阻R5一端连接在一起输出第二控制信号Vctrl，所述静电管T1阳极、所述电容C1另一端、所述电阻R2另一端，所述三极管Q1发射极、所述电阻R5另一端连接在一起用于接地；

其中，所述正负逻辑兼容控制电路用作正逻辑控制功能时，所述二极管D1与三极管Q1选用二极管D1；所述正负逻辑兼容控制电路用作负逻辑控制功能时，所述二极管D1与三极管Q1选用三极管Q1。

10.一种开关电源，其特征在于，包括控制芯片U1，以及权利要求1至9任一项所述正负逻辑兼容控制电路，所述正负逻辑兼容控制电路输出的第二控制信号Vctrl连接所述控制芯片U1的被控引脚UVLO。

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