TWM438072U - Electronic device and its control circuit - Google Patents

Description

M438072 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本新型涉及一種電*子裝置及其控制電路。 【先前技術】

[0002] 目前很多電子產品都需要外接電源，每一種電子產品對 外接電源的電壓範圍也都會有嚴格的要求，即外接電源 不能超過電子產品的電壓範圍。如果用戶不清楚或沒有 嚴格按照要求使用或外界電網電壓突然變高，往往會對 該電子產品造成損壞，甚至可能產生不可預知的危險。 此外，不同的輸入電壓，例如中國220V的市電與美國 110V的市電，對同一種電子產品，例如LED (發光二極體 ，Light-Eraitting Diode)照明裝置的發光功效具有 較大的影響，即同一種LED照明裝置不適用於兩種或兩種 以上不同的輸入電壓。因此，如何通過設計一種控制電 路，使同一種電子產品適用於不同的輸入電壓，成為了 希望在全球銷售產品的製造商急待要解決的問題。

【新型内容】 [0003] 有鑒於此，有必要提供一種控制電路，以解決上述問題 1012016417-0 M43.8072 制模組並聯在由第一負載及第二負載構成的支路兩端， 該採樣控制模組包括一輸出端連接至第一開關單元及第 二開關單元的控制端，用於對第一負載及第二負載的輸 入電壓進行採樣，並在採樣電壓滿足第一預設條件時輸 出一第一控制信號，控制該第一開關單元及第二開關單 元均導通，使由所接入的第一負載及第二開關單元構成 的支路與由第一開關單元及第二負載構成的支路並聯； 該採樣控制模組還在採樣電壓滿足第二預設條件時輸出 一第二控制信號，控制該第一開關單元及第二開關單元 • 均斷開，使第一負載經第一單向導通元件與第二負載串 聯。 [0005] 還有必要提供一種電子裝置。 [0006] —種電子裝置，包括第一負載、第二負載及一控制電路 ，該第一負載通過一第一單向導通元件與該第二負載串 聯，該控制電路用於切換一第一負載及一第二負載的連 接狀態。該控制電路包括第一開關單元、第二開關單元 φ 及一採樣控制模組，該第一負載及該第一單向導通元件 串聯後與該第一開關單元並聯，該第一單向導通元件及 該第二負載串聯後與該第二開關單元並聯；該採樣控制 模組並聯在由第一負載及第二負載構成的支路兩端，該 採樣控制模組包括一輸出端連接至第一開關單元及第二 開關單元的控制端，用於對第一負載及第二負載的輸入 電壓進行採樣，並在採樣電壓滿足第一預設條件時輸出 一第一控制信號，控制該第一開關單元及第二開關單元 均導通，使由所接入的第一負載及第二開關單元構成的 1012050#單編號 A_ 第5頁/共18頁 1012016417-0 M438072 支路與由第一開關單元及第二負載構成的支路並聯；該 採樣控制模組還在採樣電壓滿足第二預設條件時輸出一 第二控制信號，控制該第一開關單元及第二開關單元均 斷開’使第一負載經第一單向導通元件與第二負載串聯 [0007] 本新型的控制電路，通過採樣比較模組對輪入負載兩端 的電壓進行採樣，再將採樣電壓與設定的閾值電壓進行 比較’並根據比較結果控制電子開關的導通與斷開，來 切換兩個負載的連接方式，從而相應地控制負載兩端的 電壓處於允許範圍内，並且使得同一種電子裝置適用於 不同的輸入電壓，達到提高電源利用效率和功率因數的 目的。 【實施方式】 [0008] 請參閲圖1，一種電子裝置100包括電源10、控制電路20 及負載30，其中，該控制電路2〇並聯在負載3〇的兩端。 本實施方式t，該負載30包括第一負載301及第二負載 ，該第一負載301通過一單向導通元件di與該第二負 載302串聯。本實施方式中，該電子裝置100為一 LED電 子裝置，該第—負載301及第二負載302分別為LED燈串 ’且該兩段led燈率具有相同數量個串聯的LED發光元件 〇 [0009] «玄控制電路20用於切換第_負載如及第二負載3Q2的連 接狀態’該控制電路20包括整流電路2〇1、採樣控制模組 202、第一開關單元2〇3及第二開關單元2〇4。其中，整 ⑽電路201的兩個輸入端連接至外接電源1〇的輸出端整 10120504卢早編號 1012016417-0 M43.8072 流電路201的兩個輸出端連接至負載3〇的兩端。該第一負 載301及該單向導通元件D1串聯後與該第一開關單元203 並聯，該單向導通元件D1及該第二負載302串聯後與該第 二開關單元204並聯。該採樣控制模組202並聯在該整流 電路201的兩個輸出端之間，該採樣控制模组2〇2包括一 輪出端AO連接至第一開關單元203及第二開關單元2〇4的 控制端，該採樣控制模组202用於對負載30的輸入電壓進 行採樣’再將採樣電壓與一設定的閾值電壓進行比較， 並根據比較結果控制該第一開關單元203和第二開關單元 204的導通與斷開。 [0010] 本實施方式中，當採樣電壓滿足第一預設條件，例如低 於該設定的閾值電壓的時候，該採樣控制模組2 〇 2通過其 輸出端A0輸出一第一控制信號，控制該第一開關單元2〇3 及第一開關早元204均導通，使由所接入的第一負載 及第二開關單元204構成的支路與由第一開關單元2〇3及 第二負載302構成的支路並聯；當採樣電壓滿足第二預設 條件，例如高於該設定的閾值電壓的時候，該採樣控制 模組202輸出一第二控制信號，控制該第一開關單元2〇3 及第二開關單元204均斷開，使第一負載3〇1經單向導通 元件D1與第二負載302串聯。這樣，同一電子裝置1〇〇即 可適用於不同的輸入電壓。 [0011] 在一實施方式中，如圖2所示，該採樣控制模組2〇2包括· 採樣電路2021及比較電路2022，其中，該採樣電路2〇21 並聯在負載30的兩端。在該實施方式中，該採樣電路 2021包括串聯的第一分壓電阻η及第二分壓電阻以，該 10120504^單編號 Α0101 第7頁/共18頁 1012016417-0 M438072 第一分壓電阻R1及第二分壓電阻R2的連接節點構成—電 壓採樣點P，用於對負載30的輸入電壓進行採樣。該比較 電路2022包括一三端穩壓器D2，該三端穩壓器D2的參考 端R通過一單向導通元件D3與該採樣電路2021的電壓採樣 點P連接，該三端穩壓器D2的陽極端A接地，陰極端c連接 至第·一開關早元203及第二開關單元2〇4的控制端。該zr 端穩壓器D2將該參考端R獲得的電壓採樣點p的採樣電壓 與其内部基準電壓進行比較’並根據比較結果輸出該第 一控制信號及該第二控制信號。在該實施方式中，該三 端穩壓器D2為三端穩壓器TL431，該設定的閾值電壓設為 與該三端穩壓器D2的内部基準電壓相等，當該三端穩壓 器D2的參考端R獲得的採樣電壓小於該三端穩壓器μ的内 部基準電壓時’該三端穩壓器D2輸出該第一控制信號， 控制該第一開關單元2 0 3及第二開關單元2 〇 4導通；反之 ，則該三端穩壓器D2輸出該第二控制信號，控制該第一 開關單元203及第二開關單元204斷開。 [0012] 在另一實施方式中，如圖3所示，該採樣控制模組202， 包括採樣電路2021、參考電壓產生電路2023及比較電路 2022’ ，其中，該比較電路2022’包括第一輸入端A1及 第二輸入端A2,該比較電路2022’的第一輸入端A1連接 至該採樣電路2021的電壓採樣點P，用於獲取該電壓採樣 點P的採樣電壓》該參考電壓產生電路2023用於產生該設 定的閾值電壓，並輸出至比較電路2022的第二輸入端A2 。該比較電路2022’將獲得的採樣電壓與該設定的閾值 電壓進行比較，並根據比較結果輸出該第一控制信號及 該第二控制信號。在該另一實施方式中，當該電壓採樣 10120504^^^ A0101 第8頁/共18頁 1012016417-0 M43.8072 點p的採樣電壓小於該設定的閾值電壓時，該比較電路 2022輸出該第一控制信號，控制該第一開關單元2〇3及 第一開關單;^2G4導通；反之，則該比較電路2022，輸出 該第二控制信號，控制該第一開關單元2〇3及第二開關單 元204斷開。在該另一實施方式中，該比較電路2〇22，可 採用一電壓比較器，如LM393或LM358等，該第一輸入端 A1及第二輸入端A2分別對應電壓比較器的正相輸入端以 及反相輸入端中的一個。 • [0013]可以理解，該第一開關單元203及第二開關單元2〇4均可 以採用MOS管或晶體三極管等。 [0014]為了更好地理解本新型提供的控制電路的工作原理，以 220V父流輸入為例，電壓檢測點設為輸入額定電廢的I〆〗 處，即當輸入的電壓為額定電壓的1/2倍時，該電壓採樣 點P的電壓與設定的閾值電壓相等❶當輸入的電壓在 0〜1/2輸入額定電壓範圍之間時，採樣電壓小於閾值電壓 ’採樣控制模組202輸出第一控制信號，兩個開關單元均 導通’兩段LED燈串並聯；當輸入電壓在大於1/2額定電 壓後，採樣電壓大於閾值電壓，採樣控制模組2〇2輸出第 一控制信號，兩個開關單元同時斷開，將兩個led燈串的 連接方式切換為串聯。 · [0015]综上所述，該第一開關單元203與該第二開關單元2〇4均 受即時供電電壓控制：在即時供電電壓較低時，第一開 關單元203與第二開關單元204均導通，兩段LEd燈串並 聯；在即時電壓較高時，第一開關單元2〇3與第二開關單 元204均斷開，兩段LED燈串串聯 10120504"^單編號A0101 第9頁/共18頁 1012016417-0 M438072 []本新型的控制電路，通過採樣比較模組對輸入負載兩端 的電壓進行採樣，再將採樣電壓與設定的閾值電壓進行 比較，並根據比較結果控制電子開關的導通與斷開，來 切換兩段LED燈串的連接方式，從而相應地控制負載兩端 的電墨處於允許範圍内，並且使得同一種電子裝置適用 於不同的輸入電壓，達到提高電源利用效率和功率因數 的目的。 [0017] 本技術領域的普通技術人員應當認識到’以上的實施方 式僅是用來說明本新型，而並非用作為對本新型的限定 ’只要在本新型的實質精神範圍之内，對以上實施例所 作的適當改變和變化都落在本新型要求保護的範圍之内 〇 【圖式簡單說明】 [0018] 圖1為本新型提供的一種控制電路應用於led電子裝置中 的結構原理圖。 [0019] 圖2為本新型第一實施例提供的一種控制電路的結構原理 圖。 .

[0020] 圖3為本新型第二實施例提供的一種控制電路的結構原理 圖。 【主要元件符號說明】 [0021] 電子裝置：100、100’ [0022] 電源：10 [0023] 控制電路：20、20’ 10120504产單 A〇101 第10頁/共18頁 1012016417-0 M43.8072 [0024] 整流電路：201 [0025] 採樣控制模組：202、202’ [0026] 採樣電路：2021 [0027] 比較電路·· 2022、2022’ [0028] 參考電壓產生電路：2023 [0029] 第一開關單元：2 0 3 [0030] 第二開關單元：204

[0031] 奐載：30 [0032] 第一負載：301 [0033] 第二負載：302 [0034] 第一分壓電阻：R1 [0035] 第二分壓電阻：R2

[0036] 電壓採樣點：P

[0037] 單向導通元件：Dl、D3 [0038] 三端穩壓器：D2

[0039] 陽極端：A

[0040] 參考端：R

[0041] 陰極端：C

[0042] 輸出端：AO、A’ 0 [0043] 第一輸入端：A1 1012016417-0 1{)12()5()4f 單編號 A0101 第 11 頁 / 共 18 頁 M438072 [0044] 第二輸入端：A2

單魏删1 第12頁/共18頁 1012016417-0

Claims (1)

1. M43.8072 六、申請專利範圍： 1 _ -種㈣電路’用於減in—第二負載的連接 狀態’該第-負載通過-第-單向導通元件與該第二負載 串聯，其改良在於：該控制電路包括第—開關單元、第二 開關單元及-採樣控制模組，該第一負載及該第一單向導 通元件夢聯後與該第-開關單元並聯，該第一單向導通元 件及該第二負載串聯後與該第二開關單元並聯；該採樣控 制模組並聯在由第-負載及第二負載構成的支路兩端該 採樣控制模組包括-輸出端連接至第一開關單元及第二開 關單元的控制端，用於對第—負載及第二負載的輸入電壓 進行採樣，並在採樣電壓滿足第一預設條件時輸出一第一 控制信號，控制該第一開關單元及第二開關單元均導通， 使由所接入的第-負載及第二開關單元構成的支路與由第 -開關單元及第二負載構成的支路並聯；該採樣控制模組 還在採樣電壓滿足第二預設條件時輸出一第二控制信號， 控制該第一開關單元及第二開關單元均斷開，使第一負載 經第一單向導通元件與第二負載串聯。 2 .如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，該採樣控 制模組包括一採樣電路及一比較電路，該採樣電路並聯在 由第一負載及第二負載構成的支路兩端。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之控制電路，其中，該採樣電 路包括Φ聯的第一分壓電阻及第二分壓電阻，該第一分壓 電阻及第二分壓電阻之間的連接節點構成一電壓採樣點， 用於對第一負載及第二負載的輸入電壓進行採樣》 4 .如申請專利範圍第3項所述之控制電路’其中，該比較電 路包括一三端穩壓器，該三端穩壓器的參考端與該採樣電 1012016417-0 1Q12Q5Q4>^單編號A0101 第13頁/共18頁 M438072 路的電壓採樣點連接，陽極端接地，陰極端連接至第一開 關單元及第二開關單元的控制端，該三端穩壓器將該參考 端獲得的電壓採樣點的採樣電壓與其内部基準電壓進行比 較，並根據比較結果輸出該第一控制信號及該第二控制信 號0 5 ‘如申凊專利範圍第3項所述之控制電路，其中，該比較電 路採用一電壓比較器，包括第一輸入端及第二輸入端，該 比較電路的第一輸入端連接至該採樣電路的電壓採樣點， 用於獲取該電壓採樣點的採樣電壓；該採樣控制模組還包 括參考電壓產生電路，用於產生一閾值電壓，並輸出至比 較電路的第二輸入端，該比較電路將獲得的採樣電壓與該 閾值電壓進行比較，並根據比較結果輸出該第一控制信號 及該第二控制信號。 6 · 一種電子裝置，包括第一負載、第二負載及一控制電路， 該第一負載通過一第一單向導通元件與該第二負載串聯， 該控制電路用於切換一第一負載及一第二負載的連接狀態 ;其改良在於：該控制電路包括第一開關單元、第二開關 單元及一採樣控制模組，該第一負載及該第一單向導通元 件串聯後與該第一開關單元並聯，該第一單向導通元件及 該第二負載串聯後與該第二開關單元並聯；該採樣控制模 組並聯在由第一負载及第二負載構成的支路兩端，該採樣 控制模組包括一輪出端連接至第一開關單元及第二開關單 元的控制端，用於對第一負載及第二負載的輸入電壓進行 採樣，並在採樣電壓滿足第一預設條件時輸出一第一控制 信號’控制該第一開關單元及第二開關單元均導通，使由 所接入的第一負載及第二開關單元構成的支路與由第一開 1012016417-0 10120504·^單編號A0101 第14頁/共18頁 M438072 關單元及第二負載構成的支路並聯；該採樣控制模組還在 採樣電壓滿足第二預設條件時輸出一第二控制信號，控制 該第一開關單元及第二開關單元均斷開，使第一負載經第 一單向導通元件與第二負載串聯。 7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，該採樣控 制模組包括一採樣電路及一比較電路，該採樣電路並聯在 由第一負載及第二負載構成的支路兩端。 8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中，該採樣電 路包括串聯的第一分壓電阻及第二分壓電阻，該第一分壓 ® 電阻及第二分壓電阻之間的連接節點構成一電壓採樣點， 用於對第一負載及第二負載的輸入電壓進行採樣。 9 .如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中，該比較電 路包括一三端穩壓器，該三端穩壓器的參考端與該採樣電 路的電壓採樣點連接，陽極端接地，陰極端連接至第一開 關單元及第二開關單元的控制端，該三端穩壓器將該參考 端獲得的電壓採樣點的採樣電壓與其内部基準電壓進行比 較，並根據比較結果輸出該第一控制信號及該第二控制信 •號。 10 .如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中，該比較電 路採用一電壓比較器，包括第一輸入端及第二輸入端，該 比較電路的第一輸入端連接至該採樣電路的電壓採樣點， 用於獲取該電壓採樣點的採樣電壓；該採樣控制模組還包 括參考電壓產生電路，用於產生一閾值電壓，並輸出至比 較電路的第二輸入端，該比較電路將獲得的採樣電壓與該 閾值電壓進行比較，並根據比較結果輸出該第一控制信號 及該第二控制信號。 1012觀#單誠删1 第15頁/共18頁 1012016417-0