CN220137595U - 一种低压稳压控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压稳压控制器，包括：主控制电路，用于输入采样电压并检测采样电压与最小设定电压值、最大设定电压值之间的关系，并根据所述关系向升压电路或驱动电路发出控制信号；升压电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现输出电压与最小设定电压值相同；驱动电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现对检测出的处于最小设定电压值和最大设定电压值范围内的电压处理，保证输出电压跟随输入电压；通过设置驱动电路，当输入电压处于最小设定电压值与最大设定电压值之间时，在功率管S1、功率管S2断开的情况下，控制继电器S3、继电器S4导通，通过电感L1、电感L2的放电实现输出电压跟随输入电压。

Description

一种低压稳压控制器

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种低压稳压控制器。

背景技术

稳压器是使输出电压稳定的设备，其由调压电路、控制电路及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动信服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。目前在直升机运行过程中由于电压不稳定而导致的问题如下：在直升机断电时，由于电压不稳定，在电源转换过程中出现电源掉电，直升机上的直接任务系统，如显示器、任务管理系统等，出现切换电路异常，引起闪屏或者黑屏的情况，各相关设备无法继续正常工作，影响运行过程的安全。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种低压稳压控制器，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种低压稳压控制器，包括：

主控制电路，用于输入采样电压并检测采样电压与最小设定电压值、最大设定电压值之间的关系，并根据所述关系向升压电路或驱动电路发出控制信号；

升压电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现输出电压与最小设定电压值相同；

驱动电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现对检测出的处于最小设定电压值和最大设定电压值范围内的电压处理，保证输出电压跟随输入电压；

所述升压电路与主控制电路连接，所述驱动电路也与主控制电路连接。

进一步的，所述主控制电路包括：接地端、电压采样输入端、采样输出电压监控反馈端、保护告警信号输出端、PWM控制信号输出端以及继电器控制信号输出端，所述电压采样输入端用于输入采样电压，所述采样输出电压监控反馈端用于对输出的调节后的采样电压进行监控反馈；所述保护告警信号输出端用于输出告警信号，所述PWM控制信号输出端用于输出PWM控制信号，所述继电器控制信号输出端用于输出继电器控制信号。

进一步的，所述升压电路包括由电压输入端Vin、电感L1、二极管D1和电压输出端Vout1组成的第一支路，以及由电压输入端Vin、电感L2、二极管D2和电压输出端Vout2组成的第二支路；

所述第一支路与第二支路并联并且与电压采样输入端连接，所述第一支路还与功率管S1的输出端连接，所述第二支路与功率管S2的输出端连接。

进一步的，所述升压电路还包括电容C1、电容C2、熔断器RL1及熔断器RL2，所述电容C2串联于第一支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL2串联于电压输出端Vout1与电压输入端Vin的负极之间；所述电容C1串联于第二支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL1串联于电压输出端Vout2与电压输入端Vin的负极之间。

进一步的，所述升压电路还包括PWM驱动控制电路，所述PWM驱动控制电路具有第一输出端连接所述功率管S1的输入端，所述PWM驱动控制电路具有第二输出端连接所述功率管S2的输入端，所述PWM驱动控制电路具有输入端与主控制电路连接。

进一步的，所述电压输入端Vin还串联二极管D3。

进一步的，所述低压稳压控制器还包括继电器S3、继电器S4，所述继电器S3具有第一输入端与二极管D1的输出端连接，所述继电器S3具有第二输入端与驱动电路的第一输出端连接，所述继电器S3的输出端与电压输出端Vout1连接；所述继电器S4的输入端与二极管D2的输出端连接，所述继电器S4具有第二输入端与驱动电路的第二输出端连接，所述继电器S4的输出端与电压输出端Vout2连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

(一)本实用新型通过设置升压电路，当检测到输入电压低于最小设定电压值时，通过向PWM驱动控制电路发出信号，进而使PWM驱动控制电路控制功率管S1、功率管S2导通，在该状态下，低压端的电流经过电感L1与功率管S1、以及经过电感L2和功率管S2，实现对电感L1、电感L2的储能。而当功率管S1、功率管S2断开时，电感L1、电感L2放电，输入电压与电感L1、电感L2产生的电压叠加后通过二极管D1、二极管D2至电压输出端，以实现输出电压与最小设定电压值相同，即在低压时稳压，保证供电的稳定性。

(二)进一步的，通过设置驱动电路，使得当输入电压处于最小设定电压值与最大设定电压值之间时，在功率管S1、功率管S2断开的情况下，控制继电器S3、继电器S4导通，通过电感L1、电感L2的放电实现输出电压跟随输入电压。当输入电压高于最大设定电压值时，断开继电器S3、继电器S4，停止输出。

(一)进一步的，通过设置电容C1及电容C2，作为两路充输出电压补偿及输出滤波作用；通过设置熔断器RL1及熔断器RL2，作为一种电路保护装置，通过检测到电路内过大的电流，从而将其切断，可以有效防止因单线短路、线路短路或过载而引起的电气设备的烧毁。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例一种低压稳压控制器的应用图；

图2示出了本实用新型实施例一种低压稳压控制器的原理图。

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，以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种低压稳压控制器作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

下面描述一种低压稳压控制器的具体结构如下：

请参考图1，一种低压稳压控制器，其主要用于稳定机上电网电压，防止大功率设备启动或工作异常造成的电网电压过低，影响其他设备的工作。包括：

主控制电路，用于输入采样电压并检测采样电压与最小设定电压值、最大设定电压值之间的关系，并根据所述关系向升压电路或驱动电路发出控制信号。该主控制电路连同电源指示灯一起接入电网电压中。

升压电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现输出电压与最小设定电压值相同。

驱动电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现对检测出的处于最小设定电压值和最大设定电压值范围内的电压处理，保证输出电压跟随输入电压。

其中，升压电路与主控制电路连接，驱动电路也与主控制电路连接。

具体的，请参考图2，一种低压稳压控制器中主控制电路包括：接地端、电压采样输入端、采样输出电压监控反馈端、保护告警信号输出端、PWM控制信号输出端以及继电器控制信号输出端，所述电压采样输入端用于输入采样电压，所述采样输出电压监控反馈端用于对输出的调节后的采样电压进行监控反馈；所述保护告警信号输出端用于输出告警信号，所述PWM控制信号输出端用于输出PWM控制信号，所述继电器控制信号输出端用于输出继电器控制信号。

具体的，一种低压稳压控制器中升压电路包括由电压输入端Vin、电感L1、二极管D1和电压输出端Vout1组成的第一支路，以及由电压输入端Vin、电感L2、二极管D2和电压输出端Vout2组成的第二支路，其中，二极管D1、二极管D2为续流二极管，并联在线圈的两端，当开关断电时，续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量，防止反向感应电压过高，击穿其他元器件，保护电路中的其他元器件的安全；

第一支路与第二支路并联并且与电压采样输入端连接，第一支路还与功率管S1的输出端连接，第二支路还与功率管S2的输出端连接；

进一步的，升压电路还包括：电容C1、电容C2、熔断器RL1及熔断器RL2，所述电容C2串联于第一支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL2串联于电压输出端Vout1与电压输入端Vin的负极之间；所述电容C1串联于第二支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL1串联于电压输出端Vout2与电压输入端Vin的负极之间；

具体的，升压电路还包括PWM驱动控制电路，所述PWM驱动控制电路具有第一输出端连接所述功率管S1的输入端，所述PWM驱动控制电路具有第二输出端连接所述功率管S2的输入端，所述PWM驱动控制电路具有输入端与主控制电路连接。

更进一步的，电压输入端Vin还串联一个二极管D3，用于保护电路。

升压电路中的两条回路还分别与电容C1、电容C2串联，电容C1的输入端与二极管D1的输出端连接，电容C2的输入端与二极管D2的输出端连接。其中，电容C1、电容C2为滤波电容，作为两路充输出电压补偿及输出滤波作用。

具体的，一种低压稳压控制器还包括继电器S3、继电器S4，所述继电器S3具有第一输入端与二极管D1的输出端连接，所述继电器S3具有第二输入端与驱动电路的第一输出端连接，所述继电器S3的输出端与电压输出端Vout1连接；所述继电器S4的输入端与二极管D2的输出端连接，所述继电器S4具有第二输入端与驱动电路的第二输出端连接，所述继电器S4的输出端与电压输出端Vout2连接。

进一步的，在本实施例所述的一种低压稳压控制器中还包括保护告警电路，与主控制电路连接，用于输出故障告警地信号，提示故障保护。其中主控制电路获取输入采样电压后对通过主控制电路中的主控芯片进行判断、处理，当输入采样电压高于设定电压时输出故障告警地信号，提示故障保护。

下面描述本实用新型实施例所述一种低压稳压控制器的具体工作过程如下：

低压稳压控制器工作在稳压、跟随、断开三种状态，具体过程如下：

(1)稳压状态：当主控制电路检测到输入电压＜20V时，控制PMW驱动电路通过输出两路占空比相等、相位相同的PWM信号，并分别控制S1和S2功率管开通和关断，当功率管S1、功率管S2导通时，电感L1、电感L2储存能量，再后续升压过程中进行能量的释放，以实现升压；即当功率管S1、功率管S2关断时，电感L1、电感L2通过二极管D1、二极管D2形成续流回路，并进行能量释放，在控制器工作过程中，电感L1、电感L2不断储存能量和释放能量，以保证电压输出为20V，稳定电网电压，保证后级设备供电稳定性。

(2)跟随状态：当主控制电路采集到20V＜输入电压＜30V时，控制PMW驱动电路停止输出PWM信号，此时功率管S1和功率管S2都断开，当主控制电路收到控制“地”信号时，驱动电路控制继电器开关S3、继电器开关S4接通，此时电感L1、电感L2则分别通过二极管D1、二极管D2形成续流回路并进行能量释放，最终输出电压跟随输入电压，即低压稳压控制器切换内部电路成直通电压，保证电压输出跟随输入电压，同时内部升压电路停止工作。

(3)断开状态：当主控制电路检测到输入电压＞30V时，由主控制电路发出控制信号控制驱动电路切断继电器开关S3、继电器开关S4，停止输出，同时主控制电路发出信号至保护告警电路，由其提供告警信号。同时，为避免产品断电时，产品对电网电压形成反向电流，在电源输出电路处配置二极管D1和二极管D2，由于二极管是单向导通的，因此断电时内部电流不会反灌电网。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种低压稳压控制器，其特征在于：包括：

主控制电路，用于输入采样电压并检测采样电压与最小设定电压值、最大设定电压值之间的关系，并根据所述关系向升压电路或驱动电路发出控制信号；

升压电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现输出电压与最小设定电压值相同；

驱动电路，用于接收主控制电路的控制信号，以实现对检测出的处于最小设定电压值和最大设定电压值范围之间的电压处理，保证输出电压跟随输入电压；

所述升压电路与主控制电路连接，所述驱动电路也与主控制电路连接。

2.如权利要求1所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述主控制电路包括：接地端、电压采样输入端、采样输出电压监控反馈端、保护告警信号输出端、PWM控制信号输出端以及继电器控制信号输出端，所述电压采样输入端用于输入采样电压，所述采样输出电压监控反馈端用于对输出的调节后的采样电压进行监控反馈；所述保护告警信号输出端用于输出告警信号，所述PWM控制信号输出端用于输出PWM控制信号，所述继电器控制信号输出端用于输出继电器控制信号。

3.如权利要求1所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述升压电路包括由电压输入端Vin、电感L1、二极管D1和电压输出端Vout1组成的第一支路，以及由电压输入端Vin、电感L2、二极管D2和电压输出端Vout2组成的第二支路；

所述第一支路与第二支路并联并且与电压采样输入端连接，所述第一支路还与功率管S1的输出端连接，所述第二支路与功率管S2的输出端连接。

4.如权利要求3所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述升压电路还包括电容C1、电容C2、熔断器RL1及熔断器RL2，所述电容C2并联并联于第一支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL2并联于电压输出端Vout1与电压输入端Vin的负极之间；所述电容C1并联于第二支路以及电压输入端Vin的负极之间，所述熔断器RL1并联于电压输出端Vout2与电压输入端Vin的负极之间。

5.如权利要求4所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述升压电路还包括PWM驱动控制电路，所述PWM驱动控制电路具有第一输出端连接所述功率管S1的输入端，所述PWM驱动控制电路具有第二输出端连接所述功率管S2的输入端，所述PWM驱动控制电路具有输入端与主控制电路的PWM控制信号输出端连接。

6.如权利要求5所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述电压输入端Vin还串联二极管D3。

7.如权利要求1所述的一种低压稳压控制器，其特征在于：

所述低压稳压控制器还包括继电器S3、继电器S4，所述继电器S3具有第一输入端与二极管D1的输出端连接，所述继电器S3具有第二输入端与驱动电路的第一输出端连接，所述继电器S3的输出端与电压输出端Vout1连接；所述继电器S4的输入端与二极管D2的输出端连接，所述继电器S4具有第二输入端与驱动电路的第二输出端连接，所述继电器S4的输出端与电压输出端Vout2连接。