本實(shí)用新型涉及交直流轉(zhuǎn)換插頭，尤其涉及一種帶有USB輸出接口的插頭。

背景技術(shù)：

目前，帶有USB輸出接口的插頭，為了滿足一定的帶負(fù)載能力，通常需要具備較大的驅(qū)動能力。在電源的啟動瞬間，需要給位于其輸出端的較大的電解電容充電，從而形成幾倍于甚至十幾倍于負(fù)載額定電流的驅(qū)動電流，嚴(yán)重影響負(fù)載的和插頭的壽命。特別在負(fù)載頻繁開關(guān)的場合，表現(xiàn)得尤為突出。因此，這種交直流轉(zhuǎn)換插頭存在著對負(fù)載啟動沖擊較大、電流變化較大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種帶有USB輸出接口的插頭，以避免對負(fù)載產(chǎn)生較大的啟動沖擊和較大的電流變化。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。

一種帶有USB輸出接口的插頭，其包括有插頭本體，所述插頭本體上設(shè)有USB插座，所述插頭本體內(nèi)設(shè)有線路板，所述線路板上設(shè)有一變壓器、一EMI濾波電路、一整流電路、一BOOST升壓電路、一PWM發(fā)生器及一反饋電路，其中：所述變壓器的輸入端連接電網(wǎng)，用于將輸入電壓降壓變換后從輸出端輸出；所述EMI濾波電路的輸入端連接所述變壓器的輸出端，用于濾除高頻脈沖干擾信號；所述整流電路的輸入端連接所述EMI濾波電路的輸出端，用于將輸入的交流電整流為脈動直流電后從輸出端輸出；所述BOOST升壓電路的輸入端連接所述整流電路的輸出端，用于將輸入電壓升壓變換后輸出至USB插座；所述PWM發(fā)生器的輸入端連接所述整流電路的輸出端，用于輸出脈寬調(diào)制信號至BOOST升壓電路的驅(qū)動端，以驅(qū)動BOOST升壓電路輸出持續(xù)的直流電壓；所述反饋電路連接于PWM發(fā)生器的反饋端與USB插座之間，用于將USB插座流過的電信號反饋回PWM發(fā)生器；所述帶有USB輸出接口的插頭還包括有一恒流控制電路，所述恒流控制電路包括有：一光耦開關(guān)電路，其第一輸出端及第二輸出端串聯(lián)于反饋電路，用于開通或關(guān)斷該反饋電路；一誤差放大器，其輸出端連接于光耦開關(guān)電路，用于產(chǎn)生低電平信號而控制光耦開關(guān)電路的開通；一采樣電路，其用于采集USB插座的電流信號且轉(zhuǎn)換為電壓信號而輸送至誤差放大器的反相端；一基準(zhǔn)電路，其用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓而輸送至誤差放大器的同相端，所述基準(zhǔn)電路包括有一電流源及一基準(zhǔn)源，所述電流源的輸入端接高電位，其輸出端通過第四電阻接地，該第四電阻并聯(lián)有第二電容，所述電流源的輸出端還通過依次串聯(lián)的第三電阻、第二電阻而連接至誤差放大器的同相端，所述第三電阻與第二電阻的連接點(diǎn)還連接至一基準(zhǔn)源的陰極和參考極，該基準(zhǔn)源的陽極接地。

優(yōu)選地，所述采樣電路包括有一對地電阻，該對地電阻的第一端連接至USB插座的陰極，其第二端接地，該對地電阻的第一端還通過第一電阻而連接至誤差放大器的反相端。

優(yōu)選地，所述光耦開關(guān)電路包括有一光耦，所述光耦的發(fā)光管陽極通過第五電阻而連接于高電位，其發(fā)光管陰極通過第六電阻接地，所述光耦的發(fā)光管陰極與誤差放大器的輸出端相連，所述光耦的光敏管兩端作為第一輸出端及第二輸出端而串聯(lián)于反饋電路。

優(yōu)選地，所述誤差放大器的反相端還通過第一電容接地。

優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)源的參考極還通過第三電容接地。

優(yōu)選地，所述誤差放大器的同相端還通過一RC濾波電路接地，該RC濾波電路包括第七電阻及并聯(lián)于該第七電阻的第四電容。

本實(shí)用新型公開的一種帶有USB輸出接口的插頭中，誤差放大器對其同相端電壓及反相端電壓的差值運(yùn)算放大后輸送至光耦開關(guān)電路，以進(jìn)一步控制反饋電路的通/斷。負(fù)載上電的時間時間，取決于第二電容的充電時間，實(shí)際應(yīng)用中，可通過調(diào)整電流源的輸出電流或第二電容的容量而控制負(fù)載的啟動時間，因此，該電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載的緩慢啟動，避免了在啟動過程中對負(fù)載產(chǎn)生的較大啟動沖擊。另外，由于采樣電路實(shí)時采集流過USB插座的電流信號且轉(zhuǎn)換為電壓信號而輸送至誤差放大器的反相端，使誤差放大器能夠進(jìn)一步通過光耦開關(guān)電路而實(shí)時控制反饋電路的通/斷，避免了插頭工作時產(chǎn)生較大的電流變化，從而實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載的恒流控制。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體圖。

圖2為本實(shí)用新型的電路框圖。

圖3為恒流控制電路的電路框圖。

圖4為恒流控制電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作更加詳細(xì)的描述。

本實(shí)用新型公開了一種帶有USB輸出接口的插頭，結(jié)合圖1至圖4所示，其包括有插頭本體1，所述插頭本體1上設(shè)有USB插座70，所述插頭本體1內(nèi)設(shè)有線路板，所述線路板上設(shè)有一變壓器10、一EMI濾波電路20、一整流電路30、一BOOST升壓電路50、一PWM發(fā)生器40及一反饋電路60，其中：

所述變壓器10的輸入端連接電網(wǎng)，用于將輸入電壓降壓變換后從輸出端輸出；

所述EMI濾波電路20的輸入端連接所述變壓器10的輸出端，用于濾除高頻脈沖干擾信號；

所述整流電路30的輸入端連接所述EMI濾波電路20的輸出端，用于將輸入的交流電整流為脈動直流電后從輸出端輸出；

所述BOOST升壓電路50的輸入端連接所述整流電路30的輸出端，用于將輸入電壓升壓變換后輸出至USB插座70；

所述PWM發(fā)生器40的輸入端連接所述整流電路30的輸出端，用于輸出脈寬調(diào)制信號至BOOST升壓電路50的驅(qū)動端，以驅(qū)動BOOST升壓電路50輸出持續(xù)的直流電壓；

所述反饋電路60連接于PWM發(fā)生器40的反饋端與USB插座70之間，用于將USB插座70流過的電信號反饋回PWM發(fā)生器40；

所述帶有USB輸出接口的插頭還包括有一恒流控制電路80，所述恒流控制電路80包括有：

一光耦開關(guān)電路100，其第一輸出端FB1及第二輸出端FB2串聯(lián)于反饋電路60，用于開通或關(guān)斷該反饋電路60；

一誤差放大器U2，其輸出端連接于光耦開關(guān)電路100，用于產(chǎn)生低電平信號而控制光耦開關(guān)電路100的開通；

一采樣電路200，其用于采集USB插座70的電流信號且轉(zhuǎn)換為電壓信號而輸送至誤差放大器U2的反相端；

一基準(zhǔn)電路300，其用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓而輸送至誤差放大器U2的同相端，所述基準(zhǔn)電路300包括有一電流源I source及一基準(zhǔn)源Q1，所述電流源I source的輸入端接高電位VDD，其輸出端通過第四電阻R4接地，該第四電阻R4并聯(lián)有第二電容C2，所述電流源I source的輸出端還通過依次串聯(lián)的第三電阻R3、第二電阻R2而連接至誤差放大器U2的同相端，所述第三電阻R3與第二電阻R2的連接點(diǎn)還連接至一基準(zhǔn)源Q1的陰極和參考極，該基準(zhǔn)源Q1的陽極接地。

上述帶有USB輸出接口的插頭在啟動時，基準(zhǔn)電路300中的電流源I source通過第四電阻R4接地而令第四電阻R4產(chǎn)生電壓，使并聯(lián)于第四電阻R4的第二電容C2因充電而兩端的電壓線性地增加，誤差放大器U2同相端的電壓也隨之線性地增加。同時，采樣電路200采集USB插座的電流信號且轉(zhuǎn)換為電壓信號而輸送至誤差放大器U2的反相端，誤差放大器U2對其同相端電壓及反相端電壓的差值運(yùn)算放大后輸送至光耦開關(guān)電路100，以控制光耦開關(guān)電路100的開通或關(guān)斷，且進(jìn)一步控制反饋電路的通/斷。當(dāng)誤差放大器U2的同相端和反相端存在差值時，其輸出高電平而令光耦開關(guān)電路100關(guān)斷，使帶有USB輸出接口的插頭的反饋電路斷開，在無反饋的狀態(tài)下，帶有USB輸出接口的插頭由于其自身的過沖保護(hù)而對USB插座產(chǎn)生反復(fù)的瞬時電流，此時，負(fù)載處于掉電狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙娙軨2兩端的電壓增加至基準(zhǔn)源Q1的鉗位電壓時，誤差放大器U2同相端的電壓將保持在基準(zhǔn)源Q1的鉗位電壓。同時，誤差放大器U2對其同相端電壓及反相端的電壓差值進(jìn)行運(yùn)算放大，直至二者的電壓差值為零，誤差放大器U2輸出低電平而令光耦開關(guān)電路100開通，反饋電路接入帶有USB輸出接口的插頭，使插頭輸出穩(wěn)定的電壓，負(fù)載上電。上述過程中，負(fù)載的上電時間，取決于第二電容C2的充電時間，實(shí)際應(yīng)用時，可通過調(diào)整電流源I source的輸出電流或第二電容C2的容量而控制負(fù)載的啟動時間，因此，該電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載的緩慢啟動，避免了在啟動過程中對負(fù)載產(chǎn)生的較大啟動沖擊。另外，由于采樣電路200實(shí)時采集USB插座的電流信號且轉(zhuǎn)換為電壓信號而輸送至誤差放大器U2的反相端，使誤差放大器U2能夠進(jìn)一步通過光耦開關(guān)電路100而實(shí)時控制反饋電路的通/斷，避免了帶有USB輸出接口的插頭工作時產(chǎn)生較大的電流變化，從而實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載的恒流控制。

本實(shí)施例中，采樣電路200包括有一對地電阻Rs，該對地電阻Rs的第一端連接至USB插座的陰極I SEN，其第二端接地，該對地電阻Rs的第一端還通過第一電阻R1而連接至誤差放大器U2的反相端。其中，USB插座的電流通過對地電阻Rs向地流通，使對地電阻Rs產(chǎn)生電壓，該電壓通過第一電阻R1而傳輸至誤差放大電路的反相端。

本實(shí)施例中，光耦開關(guān)電路100包括有一光耦U1，光耦U1的發(fā)光管陽極通過第五電阻R5而連接于高電位VDD，其發(fā)光管陰極通過第六電阻R6接地，光耦U1的發(fā)光管陰極與誤差放大器U2的輸出端相連，光耦U1的光敏管兩端作為第一輸出端FB1及第二輸出端FB2而串聯(lián)于帶有USB輸出接口的插頭的反饋電路。該電路中，當(dāng)光耦U1的發(fā)光管陰極輸入高電平時，該發(fā)光管因兩端皆為高電平而熄滅，光耦U1的光敏管關(guān)斷；當(dāng)光耦U1的發(fā)光管陰極輸入低電平時，該發(fā)光管因電位差而點(diǎn)亮，光耦U1的光敏管開通，因此，通過控制光耦U1的發(fā)光管陰極的輸入電平，即能夠?qū)崿F(xiàn)帶有USB輸出接口的插頭中反饋電路的開通/斷開。

本實(shí)施例中，為了濾除電路中的交流干擾，誤差放大器U2的反相端還通過第一電容C1接地，基準(zhǔn)源Q1的參考極還通過第三電容C3接地，誤差放大器U2的同相端還通過一RC濾波電路400接地，該RC濾波電路400包括第七電阻R7及并聯(lián)于該第七電阻R7的第四電容C4。

以上所述只是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍內(nèi)。