一種電源電路及電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于穩(wěn)流控制領域，提供了一種電源電路及電源。在本發(fā)明實施例中，通過檢測模塊、BOOST升壓模塊、消噪模塊、對比模塊以及微處理器對電源的輸出電流進行檢測，斬波處理以及消噪降噪處理，同時通過對比模塊將消噪后的直流信號與預設電流值進行比較，并將比較結(jié)果發(fā)送給所述微處理器，使輸出的電流更穩(wěn)定，同時保證了電源的使用壽命。
【專利說明】-種電源電路及電源
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于穩(wěn)流控制領域，尤其涉及一種電源電路及電源。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著電的發(fā)現(xiàn)及利用，各種各樣的電源也出現(xiàn)在我們的學習、生產(chǎn)、生活和工作 中，為人們的物質(zhì)精神享受奠定了 一部分基礎。
[0004] 但是，現(xiàn)在的電源內(nèi)的電源電路一般輸出電流不穩(wěn)定，時高時低，或者長時間太 高，亦或長時間太低，容易造成用電設備的損害，甚至造成人身安全問題。為了穩(wěn)定電源的 輸出電流，廠家一般采用廉價的元器件，但是廉價的元器件容易損壞，而穩(wěn)流電路一般設計 在電源內(nèi)，當穩(wěn)流電路損壞時，影響電源的使用壽命。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種電源電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)方案中電源輸出的電流不 穩(wěn)定，易造成電源使用壽命減短的問題。
[0007] 本發(fā)明實施例提供一種電源電路，與電源連接，用于穩(wěn)定電源的輸出電流，包括檢 測模塊、BOOST升壓模塊、消噪模塊、對比模塊以及微處理器； 所述檢測模塊的輸入端連接電源，所述檢測模塊的輸出端連接所述BOOST升壓模塊的 輸入端，所述檢測模塊的受控端連接所述微處理器的輸出端，所述檢測模塊用于根據(jù)所述 微處理器所輸出的控制信號采集電流信號并發(fā)送給所述BOOST升壓模塊； 所述BOOST升壓模塊的輸出端連接所述消噪模塊的輸入端，所述BOOST升壓模塊的受 控端連接所述微處理器的輸出端，所述BOOST升壓模塊用于根據(jù)所述微處理器所輸出的控 制信號將所述電流信號按照預定的占空比進行斬波處理以得到脈沖信號，并將所述脈沖信 號發(fā)送給所述消噪模塊； 所述消噪模塊的輸出端連接所述對比模塊的輸入端，所述消噪模塊用于將所述脈沖信 號轉(zhuǎn)換成直流信號并發(fā)送給所述對比模塊； 所述對比模塊的輸出端連接所述微處理器的輸入端，所述對比模塊用于將所述直流信 號與預設電流值進行比較，并將比較結(jié)果發(fā)送給所述微處理器； 所述微處理器的輸出端連接所述電源的控制端，所述微處理器根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié) 所述電源的輸出電流。
[0008] 所述檢測模塊包括： 第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電阻、第一電容以及第一運算放大器； 所述第一開關(guān)的輸入端為所述檢測模塊的輸入端，所述第二開關(guān)的輸出端連接所述 第一電阻的第一端和所述第一開關(guān)的輸入端，所述第一開關(guān)的受控端和所述第二開關(guān)的受 控端連接所述微處理器的輸出端，所述第一電阻的第二端接地，所述第一開關(guān)的輸出端連 接所述第一電容的第一端和所述第一運算放大器的同相輸入端，所述第一電容的第二端接 地，所述第一運算放大器的反相輸入端連接所述第一運算放大器的輸出端，所述第一運算 放大器的輸出端為所述檢測模塊的輸出端。
[0009] 所述BOOST升壓模塊包括：第三開關(guān)和第四開關(guān)，所述第三開關(guān)的輸入端為所述 BOOST升壓模塊的輸入端，所述第三開關(guān)的輸出端連接所述第四開關(guān)的輸入端，所述第三開 關(guān)的受控端和所述第四開關(guān)的受控端連接所述微處理器的輸出端，所述第四開關(guān)的輸出端 接地，所述第三開關(guān)的輸出端為所述BOOST升壓模塊的輸出端。
[0010] 所述消噪模塊包括：第二電阻和第二電容，所述第二電阻的第一端為所述消噪模 塊的輸入端，所述第二電阻的第二端連接所述第二電容的第一端，所述第二電容的第二端 接地，所述第二電阻的第一端為所述消噪模塊的輸出端。
[0011] 所述對比模塊包括第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端為所述對比模塊的 輸入端，所述第二比較器的反相輸入端為基準電壓輸入端，所述第二比較器的輸出端為所 述對比模塊的輸出端。
[0012] 所述微處理器為單片機或ARM處理器。
[0013] 所述微處理器為邏輯電路，根據(jù)所述電源內(nèi)功率管的導通與關(guān)斷信號發(fā)出相應的 控制信號。
[0014] 本發(fā)明的目的還在于提供一種電源，所述電源包括上述所述的電源電路。
[0015] 本發(fā)明提供的電源電路，通過檢測模塊、BOOST升壓模塊、消噪模塊、對比模塊以及 微處理器對電源的輸出電流進行檢測，斬波處理以及消噪降噪處理，同時通過對比模塊將 消噪后的直流信號與預設電流值進行比較，并將比較結(jié)果發(fā)送給所述微處理器，使輸出的 電流更穩(wěn)定，同時保證了電源的使用壽命。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些 附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種電源電路的模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明實施例提供的一種電源電路中的檢測模塊的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0019]
【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0022] 本發(fā)明實施例提供一種電源電路，請參閱圖1，與電源100連接，用于穩(wěn)定電源100 的輸出電流，包括檢測模塊l〇l、BOOST升壓模塊102、消噪模塊103、對比模塊104以及微處 理器105 ; 檢測模塊101的輸入端連接電源100,檢測模塊101的輸出端連接BOOST升壓模塊102 的輸入端，檢測模塊101的受控端連接微處理器105的輸出端，檢測模塊101用于根據(jù)微處 理器105所輸出的控制信號采集電流信號，并將所述脈沖信號發(fā)送給BOOST升壓模塊102 ; BOOST升壓模塊102的輸出端連接消噪模塊103的輸入端，BOOST升壓模塊102的受控 端連接微處理器105的輸出端，BOOST升壓模塊102用于根據(jù)微處理器105的控制信號將 電流信號按照預定的占空比進行斬波得到脈沖信號并發(fā)送給消噪模塊103 ; 消噪模塊103的輸出端連接對比模塊104的輸入端，消噪模塊103用于將脈沖信號轉(zhuǎn) 換成直流信號并發(fā)送給對比模塊104 ; 對比模塊104的輸出端連接微處理器105的輸入端，對比模塊104用于將直流信號與 預設值進行比較，并將比較結(jié)果發(fā)送給微處理器105,微處理器105根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)輸出 電流。
[0023] 檢測模塊101可以采用電流傳感器或者開關(guān)、電阻和電容等元件組成的采樣電路 獲取采樣電流，檢測模塊101用于獲取系統(tǒng)的平均輸入電流Π 。可以通過以下方法獲取采 樣電流，例如通過在低電平脈沖期間采樣電流，獲得系統(tǒng)的平均輸入電流Π 的方法至少有 兩種，其中一種方法是在低電平脈沖期間的中點時刻采樣并保持電感電流；另外一種方法 是在整個低電平脈沖期間采樣電感電流并積分以獲得平均輸入電流。
[0024] BOOST升壓模塊102可以通過控制開關(guān)的閉合和斷開實現(xiàn)斬波運算，BOOST升壓模 塊102用于將輸入平均電流Ii按照預定的占空比進行斬波，以獲得脈沖形式的Ii*(l_D) 信號。其具體的實現(xiàn)方法可以為：在高電平脈沖期間將Π 信號與輸出連接，在低電平脈沖 期間將輸出接地，因此BOOST升壓模塊102的輸出是脈沖信號，其均值與Ii*(l-D)相等。消 噪模塊103的作用是將BOOST升壓模塊102輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成直流信號。消噪模塊可 以采用低通濾波器，低通濾波器由電阻和電容構(gòu)成。低通濾波器可以是無源濾波器，也可以 是有源濾波器。
[0025] 對比模塊104可以采用比較器等比較器件，對比模塊104用于接收參考基準電流 信號IREF和輸出電流的信號Ii*(l-D)信號，并根據(jù)二者的相對大小將比較結(jié)果發(fā)送給微 處理器，微處理器調(diào)節(jié)系統(tǒng)的占空比。具體來說，即當Ii*(l_D)大于IREF時微處理器減小 系統(tǒng)的占空比從而減小系統(tǒng)的輸入功率，實現(xiàn)限制最大輸出電流的目的。
[0026] 作為本發(fā)明一實施例，微處理器105為單片機或ARM處理器。
[0027] 微處理器105也可以為邏輯電路，根據(jù)所述電源電路內(nèi)功率管的導通與關(guān)斷信號 發(fā)出相應的控制信號。
[0028] 微處理器105也可以為可編程邏輯器件，例如復雜可編程邏輯器件（CPLD)或者現(xiàn) 場可編程門陣列（FPGA)。
[0029] 本發(fā)明的限制輸出電流的原理是微處理器105通過采樣電路采樣電感電流并通 過BOOST升壓模塊102和消噪模塊103來間接地獲取輸出電流信號，并與基準電流信號比 較來實現(xiàn)穩(wěn)定輸出電流功能。
[0030] 下面描述獲取輸出電流的原理。對于BOOST升壓電路，通常會檢測電感電流信號， 例如為了穩(wěn)定輸出電流目的或者為了電流模式控制的需要，電感電流即系統(tǒng)的輸入電流 Ii，因此易于得到輸入電流信號Ii。
[0031] 根據(jù)能量守恒原理，輸入功率等于輸出功率：
【權(quán)利要求】
1. 一種電源電路，與電源連接，用于穩(wěn)定電源的輸出電流，其特征在于，所述電源電路 包括檢測模塊、BOOST升壓模塊、消噪模塊、對比模塊以及微處理器； 所述檢測模塊的輸入端連接電源，所述檢測模塊的輸出端連接所述BOOST升壓模塊的 輸入端，所述檢測模塊的受控端連接所述微處理器的輸出端，所述檢測模塊用于根據(jù)所述 微處理器所輸出的控制信號采集電流信號并發(fā)送給所述BOOST升壓模塊； 所述BOOST升壓模塊的輸出端連接所述消噪模塊的輸入端，所述BOOST升壓模塊的受 控端連接所述微處理器的輸出端，所述BOOST升壓模塊用于根據(jù)所述微處理器所輸出的控 制信號將所述電流信號按照預定的占空比進行斬波處理以得到脈沖信號，并將所述脈沖信 號發(fā)送給所述消噪模塊； 所述消噪模塊的輸出端連接所述對比模塊的輸入端，所述消噪模塊用于將所述脈沖信 號轉(zhuǎn)換成直流信號并發(fā)送給所述對比模塊； 所述對比模塊的輸出端連接所述微處理器的輸入端，所述對比模塊用于將所述直流信 號與預設電流值進行比較，并將比較結(jié)果發(fā)送給所述微處理器； 所述微處理器的輸出端連接所述電源的控制端，所述微處理器根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié) 所述電源的輸出電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述檢測模塊包括： 第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電阻、第一電容以及第一運算放大器； 所述第一開關(guān)的輸入端為所述檢測模塊的輸入端，所述第二開關(guān)的輸出端連接所述 第一電阻的第一端和所述第一開關(guān)的輸入端，所述第一開關(guān)的受控端和所述第二開關(guān)的受 控端連接所述微處理器的輸出端，所述第一電阻的第二端接地，所述第一開關(guān)的輸出端連 接所述第一電容的第一端和所述第一運算放大器的同相輸入端，所述第一電容的第二端接 地，所述第一運算放大器的反相輸入端連接所述第一運算放大器的輸出端，所述第一運算 放大器的輸出端為所述檢測模塊的輸出端。
3. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述BOOST升壓模塊包括：第三開關(guān)和 第四開關(guān)，所述第三開關(guān)的輸入端為所述BOOST升壓模塊的輸入端，所述第三開關(guān)的輸出 端連接所述第四開關(guān)的輸入端，所述第三開關(guān)的受控端和所述第四開關(guān)的受控端連接所述 微處理器的輸出端，所述第四開關(guān)的輸出端接地，所述第三開關(guān)的輸出端為所述BOOST升 壓模塊的輸出端。
4. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述消噪模塊包括：第二電阻和第二電 容，所述第二電阻的第一端為所述消噪模塊的輸入端，所述第二電阻的第二端連接所述第 二電容的第一端，所述第二電容的第二端接地，所述第二電阻的第一端為所述消噪模塊的 輸出端。
5. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述對比模塊包括第二比較器，所述第 二比較器的同相輸入端為所述對比模塊的輸入端，所述第二比較器的反相輸入端為基準電 壓輸入端，所述第二比較器的輸出端為所述對比模塊的輸出端。
6. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述微處理器為單片機或ARM處理器。
7. 如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述微處理器為邏輯電路，根據(jù)所述電 源內(nèi)功率管的導通與關(guān)斷信號發(fā)出相應的控制信號。
8. -種電源，其特征在于，所述電源包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的電源電路。
【文檔編號】H02M3/157GK104242650SQ201410454743
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】余賢祥 申請人:滁州市圣宏制造有限公司