CN220440552U - 一种供电电路及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种供电电路及用电设备，供电电路包括：变换器，具有第一输出电路和第二输出电路；降压电路，与第一输出电路和第二输出电路连接，用于将第一输出电路输出的第一电压降低至目标电压。第二输出电路输出的第二电压与目标电压之和用于提供给负载。本申请实施例提供的供电电路，通过第二电压和目标电压之和为负载供电，可以降低第一电压和目标电压的设计值，即降低第一输出电路的输出电压和降压电路输出的目标电压的设计值。这可以降低变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件承受的电压，从而降低变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件所需要的耐压值，以此降低供电电路的实施成本，提高供电电路的可靠性。

Description

一种供电电路及用电设备

技术领域

本申请属于供电技术领域，尤其涉及一种供电电路及用电设备。

背景技术

变换器是一种将电压或电流转换成另外一种形式的电能变换设备。变换器具有多种类型，包括但不限于采用隔离变压器进行电能变换的反激式变换器等。因此，在一些用电设备中，常采用包括变换器的供电电路进行供电。

相关技术提供了一种供电电路，包括变换器以及连接变换器的降压电路。降压电路用于将变换器的输出电压降低至负载所需要的工作电压。因此，在负载所需要的工作电压较高的情况下，变换器的输出电压也较高。此情况下，变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件均需要承受较高的电压。即变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件所需要的耐压值较高，这将提高供电电路的实施成本，并降低供电电路的可靠性。

实用新型内容

本申请提供了一种供电电路及用电设备，用于降低供电电路的实施成本，以及提高供电电路的可靠性。

本申请实施例的第一方面，提供了一种供电电路，包括：

变换器，具有第一输出电路和第二输出电路；

降压电路，与第一输出电路和第二输出电路连接，用于将第一输出电路输出的第一电压降低至目标电压，第二输出电路输出的第二电压与目标电压之和用于提供给负载。

在一些实施例中，降压电路的输出正极用于连接负载的正极，降压电路的输出负极连接第二输出电路的输出正极，第二输出电路的输出负极用于连接负载的负极。

在一些实施例中，降压电路为降压恒流驱动电路。

在一些实施例中，负载包括至少一个LED灯条，一个LED灯条包括至少一个LED灯珠，第二电压与目标电压之和用于提供给至少一个LED灯条。

在一些实施例中，降压电路包括第一二极管、第一电容、第一电感、第一开关和控制芯片；

第一二极管的阴极、第一电容的第一端和第一输出电路的输出正极连接，第一电容的第二端和第一电感的第一端连接，第一二极管的阳极和第一电感的第二端连接，第一开关串联在第一电感的第二端和地之间，控制芯片连接第一开关，用于控制第一开关的通断，第一电容两端的电压为目标电压。

在一些实施例中，控制芯片和第一开关集成在一个模块中。

在一些实施例中，第一电容的第一端用于连接负载的正极，第一电容的第二端连接第二输出电路的输出正极，第二输出电路的输出负极用于连接负载的负极。

本申请实施例的第二方面，提供了一种用电设备，包括负载以及上述第一方面提供的供电电路。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例提供的供电电路，通过第二电压和目标电压之和为负载供电，可以降低第一电压和目标电压的设计值，即降低第一输出电路的输出电压和降压电路输出的目标电压的设计值。这可以降低变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件承受的电压，从而降低变换器的输出电路以及降压电路中的电子器件所需要的耐压值。因此可以降低供电电路的实施成本，提高供电电路的可靠性。

附图说明

图1为本申请一些实施例提供的供电电路的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的供电电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的供电电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的供电电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一些实施例提供的用电设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，本申请实施例提供了一种供电电路100，包括变换器10和降压电路20。

变换器10具有第一输出电路11和第二输出电路12。其中，第一输出电路11输出第一电压V1，第二输出电路12输出第二电压V2。

降压电路20与第一输出电路11和第二输出电路12连接。降压电路20用于将第一输出电路11输出的第一电压V1降低至目标电压V3。

在本申请实施例中，第二输出电路12输出的第二电压V2与目标电压V3之和用于提供给负载200。

换言之，在负载200所需要的工作电压不变的情况下，采用如图1所示的供电电路100，可以降低第一输出电路11输出的第一电压V1和降压电路20输出的目标电压V3的设计值。这可以降低变换器10的输出电路以及降压电路20中的电子器件承受的电压，从而降低变换器10的输出电路以及降压电路20中的电子器件所需要的耐压值，以此降低供电电路100的实施成本，提高供电电路100的可靠性。

需要说明的是，本申请实施例对变换器10、降压电路20的结构以及负载200的类型不做具体限定。

例如，变换器10可以采用相关技术实现电能变换，以输出第一电压V1和第二电压V2。例如，降压电路20可以采用相关技术实现降压功能，以将第一电压V1降压至目标电压V3。例如，负载200为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。

在一些实施例中，第一输出电路11输出的第一电压V1和第二输出电路12输出的第二电压V2之间电气隔离。比如，可以通过变换器10的不同绕组分别输出第一电压V1和第二电压V2，以实现电气隔离。

如图1所示，在一些实施例中，第一输出电路11的输出负极接地。

如图2所示，在一些实施例中，降压电路20的输出正极用于连接负载200的正极，降压电路20的输出负极连接第二输出电路12的输出正极，第二输出电路12的输出负极用于连接负载200的负极。如图3所示，在另一些实施例中，降压电路20的输出正极连接第二输出电路12的输出负极，降压电路20的输出负极用于连接负载200的负极，第二输出电路12的输出正极用于连接负载200的正极。

由于图2所示实施例和图3所示实施例中的负载200的负极连接的位置不同，导致负载200的负极的对地电压不同，即图2所示实施例和图3所示实施例中的负载200的正极对地电压不同。因此在一些应用场景中，当图2所示实施例和图3所示实施例中的负载200的负极对地短路时，图2所示实施例的供电电路100的风险更低。其原因在于，图2所示实施例中负载200的正极对地电压，小于图3所示实施例中负载200的正极对地电压。具体原理如下：

例如，图2所示实施例中负载200的正极对地电压为V1，小于负载200的工作电压。在该负载200的负极发生对地短路时，负载200两端的电压(即V1)小于负载200的工作电压，不会产生冲击电流，或者冲击电流较小，即烧毁负载200的风险较低。

又例如，图3所示实施例中负载200的正极对地电压为V1+V2，大于负载200的工作电压。在该负载200的负极发生对地短路时，负载200两端的电压(即V1+V2)大于负载200的工作电压，会产生较大的冲击电流，即烧毁负载200的风险较高。

在一些实施例中，降压电路20为降压恒流驱动电路。即降压恒流驱动电路可以驱动负载200恒流工作。可选地，此情况下，负载200可以为LED。例如，LED可以包括至少一个LED灯条，一个LED灯条包括至少一个LED灯珠。可选地，至少一个LED灯条之间串联和/或并联。可选地，至少一个LED灯珠之间串联和/或并联。

如图4所示，在本申请的一些实施例中，降压电路20包括第一二极管D1、第一电容C1、第一电感L、第一开关Q1和控制芯片IC。

第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端和第一输出电路11的输出正极连接。第一电容C1的第二端和第一电感L的第一端连接。第一二极管D1的阳极和第一电感L的第二端连接。第一开关Q1串联在第一电感L的第二端和地之间。控制芯片IC连接第一开关Q1，用于控制第一开关Q1的通断。第一电容C1两端的电压为目标电压V3。

作为一种示例，负载200为LED。第一输出电路11的输出正极连接LED的正极，即第一电容C1的第一端连接LED的正极。第二输出电路12的输出负极连接LED的负极。

本申请实施例中，当控制芯片IC控制第一开关Q1导通时，第一输出电路11输出的第一电压V1和第二输出电路12输出的第二电压V2用于对第一电感L充能，且第二输出电路12输出的第二电压V2和目标电压V3之和为LED供电。当控制芯片IC控制第一开关Q1关断时，第一电感L通过第一二极管D1续流，以释放储存的电能，并以此维持为LED供电。

在一些实施例中，还可以通过控制第一电感L的电流的大小，实现驱动LED恒流工作。

本申请实施例提供的供电电路100，可以降低第一开关Q1以及变换器10的输出电路中的电子器件所需要的耐压值。这可以降低变换器10和降压电路20的实施成本，以及提高变换器10和降压电路20的可靠性。

作为一种示例，第一开关Q1可以是继电器、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，双极结型管(bipolarjunction transistor，BJT)，绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor，IGBT)，氮化镓场效应晶体管(GaN)，碳化硅(SiC)功率管等多种类型的开关器件中的一种或多种，本申请实施例对此不再一一列举。

作为一种示例，第一开关Q1通过电阻R接地。

作为一种示例，控制芯片IC接地。

作为一种示例，第一输出电路11的负极接地。

在本申请的一些实施例中，控制芯片IC和第一开关Q1集成在一个模块中。应理解，由于供电电路100可以降低目标电压V3和第一电压V1的设计值，因此可以降低第一开关Q1所需要的耐压值。当第一开关Q1所需要的耐压值较低时，则可以将控制芯片IC和第一开关Q1集成在一个模块中，使得供电电路100的结构更加简洁。例如，将控制芯片IC和第一开关Q1集成在一个集成电路中。

需要说明的是，由于图4所示实施例的第一电容C1采用图2所示实施例的接线方法，即第一电容C1的第二端与第二输出电路12的输出正极串联，使得在LED的负极发生对地短路时，LED两端的电压为V1，小于LED的工作电压。如此设置，可以降低烧毁LED的风险。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，还提供了一种用电设备300，包括负载200以及上述任一实施例提供的供电电路100。

供电电路100用于将目标电压V3和第二电压V2之和提供给负载200，使得负载200能够工作。

本申请实施例提供的用电设备300，可以降低供电电路100中变换器10的输出电路以及降压电路20中的电子器件承受的电压，从而降低变换器10的输出电路以及降压电路20中的电子器件所需要的耐压值。因此可以降低供电电路100和用电设备300的实施成本，提高供电电路100和用电设备300的可靠性。

在一些实施例中，负载200为LED。此情况下，用电设备300可以为液晶显示设备。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：

变换器，具有第一输出电路和第二输出电路；

降压电路，与所述第一输出电路和所述第二输出电路连接，用于将所述第一输出电路输出的第一电压降低至目标电压，所述第二输出电路输出的第二电压与所述目标电压之和用于提供给负载。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述降压电路的输出正极用于连接所述负载的正极，所述降压电路的输出负极连接所述第二输出电路的输出正极，所述第二输出电路的输出负极用于连接所述负载的负极。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述降压电路为降压恒流驱动电路。

4.根据权利要求1至3任一项所述的供电电路，其特征在于，所述负载包括至少一个LED灯条，一个LED灯条包括至少一个LED灯珠，所述第二电压与所述目标电压之和用于提供给所述至少一个LED灯条。

5.根据权利要求1至3任一项所述的供电电路，其特征在于，所述降压电路包括第一二极管、第一电容、第一电感、第一开关和控制芯片；

所述第一二极管的阴极、所述第一电容的第一端和所述第一输出电路的输出正极连接，所述第一电容的第二端和所述第一电感的第一端连接，所述第一二极管的阳极和所述第一电感的第二端连接，所述第一开关串联在所述第一电感的第二端和地之间，所述控制芯片连接所述第一开关，用于控制所述第一开关的通断，所述第一电容两端的电压为所述目标电压。

6.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述控制芯片和所述第一开关集成在一个模块中。

7.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述第一电容的第一端用于连接所述负载的正极，所述第一电容的第二端连接所述第二输出电路的输出正极，所述第二输出电路的输出负极用于连接所述负载的负极。

8.一种用电设备，其特征在于，包括负载以及如权利要求1至7任一项所述的供电电路。