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CN104102318A - 电源电路 - Google Patents

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CN104102318A
CN104102318A CN201310128693.8A CN201310128693A CN104102318A CN 104102318 A CN104102318 A CN 104102318A CN 201310128693 A CN201310128693 A CN 201310128693A CN 104102318 A CN104102318 A CN 104102318A
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CN
China
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electronic switch
voltage
power supply
resistor
terminal
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周海清
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Hongfujin Precision Electronics Tianjin Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Electronics Tianjin Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种电源电路，包括一欠压保护模块及一电压转换模块。所述欠压保护模块包括一比较器、一第一电子开关、一稳压单元、一第一电阻及一第二电阻。所述欠压保护模块与第一及第二电源相连。所述电压转换模块与所述第一电源相连。当所述第一电源的电压在正常范围内时，所述欠压保护模块用所述第二电源给所述电压转换模块供电。所述电压模块将所述第一电源的电压转换成一工作电压后输出。当所述第一电源的电压低于一阈值电压时，所述欠压保护模块不给所述电压转换模块供电，所述电压转换模块不工作。上述电源电路具有欠压保护的功能。

Description

电源电路
技术领域
本发明涉及一种电源电路。
背景技术
电源是电子设备(如台式电脑，笔记本电脑，服务器等)的功率部件，电子设备中每个部件的电能都来自于电源。当由于短路等原因而造成电源的电压在短时间内出现大幅度降低甚至消失（即欠压）时，若不及时采取相应的保护措施，电子设备将会受到损坏。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种具有欠压保护功能的电源电路。
一种电源电路，包括一欠压保护模块及一电压转换模块，所述欠压保护模块包括一比较器、一第一电子开关、一稳压单元、一第一电阻及一第二电阻，所述比较器的同相输入端与所述稳压单元相连，以接收所述稳压单元提供的一参考电压，所述比较器的反相输入端通过所述第一电阻与一第一电源相连，并通过所述第二电阻接地，所述比较器的输出端与所述第一电子开关的第一端相连，所述第一电子开关的第二端与一第二电源相连，所述第一电子开关的第三端与所述电压转换模块相连，所述电压转换模块与所述第一电源相连，当所述第一电源的电压在正常范围内时，所述比较器反相输入端的电压大于所述参考电压，所述比较器的输出端输出一低电平信号，所述第一电子开关导通，所述第二电源通过所述第一电子开关给所述电压转换模块供电，所述电压转换模块将所述第一电源的电压转换成一工作电压后输出，当所述第一电源的电压低于一阈值电压时，所述比较器反相输入端的电压小于所述参考电压，所述比较器的输出端输出一高电平信号，所述第一电子开关截止，所述电压转换模块不工作。
本发明电源电路通过所述欠压保护模块根据所述第一电源输入电压的大小来控制所述电压转换模块是否工作，以在所述第一电源输入电压小于所述阈值电压值使所述电压转换模块停止工作，从而实现了欠压保护的功能。
附图说明
图1是本发明电源电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
电源电路 10
欠压保护模块 20
稳压单元 22
电压转换模块 30
驱动芯片 32
第一电容 C1
第二电容 C2
稳压二极管 D
电感 L
第一电子开关 Q1
第二电子开关 Q2
第三电子开关 Q3
第一电阻 R1
第二电阻 R2
第三电阻 R3
第四电阻 R4
第五电阻 R5
第六电阻 R6
第七电阻 R7
比较器 U
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1，本发明电源电路10的较佳实施方式包括一欠压保护模块20及一电压转换模块30。
所述欠压保护模块20包括一比较器U、一第一电子开关Q1、一稳压单元22、一第一电阻R1、一第二电阻R2及一第四电阻R4。所述比较器U的同相输入端与所述稳压单元22相连，以接收所述稳压单元22提供的一参考电压Vref。所述比较器U的反相输入端通过所述第一电阻R1与一第一电源Vin相连，并通过所述第二电阻R2接地。所述比较器U的输出端通过所述第四电阻R4与所述第一电子开关Q1的第一端相连。所述第一电子开关Q1的第二端与一第二电源VCC相连。所述第一电子开关Q1的第三端与所述电压转换模块30相连。
所述稳压单元22包括一稳压二极管D及第五至第七电阻R5-R7。所述稳压二极管D的阳极接地。所述稳压二极管D的阴极通过所述第五电阻R5与所述第二电源VCC相连，并依次通过所述第六电阻R6及所述第七电阻R7接地。所述第六电阻R6与所述第七电阻R7之间的节点作为所述稳压单元22的输出端与所述比较器U的同相输入端相连，并输出所述参考电压Vref给所述比较器U的同相输入端。
所述电压转换模块30包括一驱动芯片32、一第二电子开关Q2、一第三电子开关Q3、一电感L、一第一电容C1、一第二电容C2及一第三电阻R3。所述第二电子开关Q2的第一端与所述驱动芯片32的高通驱动引脚HGATE相连。所述第二电子开关Q2的第二端与所述第一电源Vin相连。所述第二电子开关Q2的第三端依次通过所述电感L及所述第一电容C1接地。所述第三电子开关Q3的第一端与所述驱动芯片32的低通驱动引脚LGATE相连。所述第三电子开关Q3的第二端与所述第二电子开关Q2的第三端相连。所述第三电子开关Q3的第三端接地。所述电感L与所述第一电容C1之间的节点作为所述电压转换模块30的输出端，以输出一工作电压Vout。所述驱动芯片32的电源引脚V与所述第一电子开关Q1的第三端相连。所述驱动芯片32的自举引脚BOOST依次通过所述第三电阻R3及所述第二电容C2与所述驱动芯片32的相位引脚PHASE相连。所述驱动芯片32的相位引脚PHASE与所述第二电子开关Q2的第三端相连。
工作时，所述稳压二极管D的阴极的电压保持不变。所述稳压二极管D的阴极的电压经所述第六电阻与第七电阻分压后，所述第七电阻R7所分得的电压即为所述参考电压Vref。当所述第一电源Vin的电压在正常范围内时，所述比较器U反相输入端的电压大于所述参考电压Vref，所述比较器U的输出端输出一低电平信号，所述第一电子开关Q1导通，所述第二电源VCC通过所述第一电子开关Q1给所述驱动芯片32供电，所述驱动芯片32开始工作。所述驱动芯片32的高通驱动引脚HGATE及低通驱动引脚LGATE交替输出高低电平信号以交替控制所述第二电子开关Q2及第三电子开关Q3的导通及截止。当所述驱动芯片32的高通驱动引脚HGATE输出高电平信号，低通驱动引脚LGATE输出低电平信号时，所述第二电子开关Q2导通，所述第三电子开关Q3截止，所述第一电源Vin通过所述第二电子开关Q2给所述电感L及所述第一电容C1充电。当所述驱动芯片32的高通驱动引脚HGATE输出低电平信号，低通驱动引脚LGATE输出高电平信号时，所述第二电子开关Q2截止，所述第三电子开关Q3导通，所述电感L及所述第一电容C1通过所述第三电子开关Q3放电。如此周而复始，即可得到所述电压转换模块30的输出端输出的所述工作电压Vout。
当由于短路等原因而造成所述第一电源Vin的电压低于一阈值电压（即欠压保护点的电压）时，所述比较器U的反相输入端的电压小于所述参考电压Vref。所述比较器U的输出端输出一高电平信号，所述第一电子开关Q1截止。所述第二电源VCC不能通过所述第一电子开关Q1给所述驱动芯片32供电，所述驱动芯片32不工作，所述电压转换模块30的输出端不输出所述工作电压Vout，从而实现了欠压保护的功能。
在本实施方式中，通过调整所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的阻值可调整阈值电压的大小。所述第一电子开关Q1为一PNP型三极管，所述第一电子开关Q1的第一、第二及第三端分别对应于PNP型三极管的基极、发射极及集电极。所述第二电子开关Q2及所述第三电子开关Q3均为NMOS场效应管，所述第二电子开关Q2及所述第三电子开关Q3的第一端、第二端及第三端分别对应于NMOS场效应管的栅极、漏极及源极。在其它实施方式中，所述第一电子开关Q1可替换为PMOS场效应管及其它具有相同功能的开关。所述第二电子开关Q2及所述第三电子开关Q3均可替换为NPN型三极管及其它具有相同功能的开关。
本发明电源电路10通过所述欠压保护模块20根据所述第一电源Vin输入电压的大小来控制所述电压转换模块30是否工作，以在所述第一电源Vin输入电压小于所述阈值电压值使所述电压转换模块30停止工作，从而实现了欠压保护的功能。

Claims (7)

1.一种电源电路，包括一欠压保护模块及一电压转换模块，所述欠压保护模块包括一比较器、一第一电子开关、一稳压单元、一第一电阻及一第二电阻，所述比较器的同相输入端与所述稳压单元相连，以接收所述稳压单元提供的一参考电压，所述比较器的反相输入端通过所述第一电阻与一第一电源相连，并通过所述第二电阻接地，所述比较器的输出端与所述第一电子开关的第一端相连，所述第一电子开关的第二端与一第二电源相连，所述第一电子开关的第三端与所述电压转换模块相连，所述电压转换模块与所述第一电源相连，当所述第一电源的电压在正常范围内时，所述比较器反相输入端的电压大于所述参考电压，所述比较器的输出端输出一低电平信号，所述第一电子开关导通，所述第二电源通过所述第一电子开关给所述电压转换模块供电，所述电压转换模块将所述第一电源的电压转换成一工作电压后输出，当所述第一电源的电压低于一阈值电压时，所述比较器反相输入端的电压小于所述参考电压，所述比较器的输出端输出一高电平信号，所述第一电子开关截止，所述电压转换模块不工作。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述电压转换模块包括一驱动芯片、一第二电子开关、一第三电子开关、一电感及一第一电容，所述第二电子开关的第一端与所述驱动芯片的高通驱动引脚相连，所述第二电子开关的第二端与所述第一电源相连，所述第二电子开关的第三端依次通过所述电感及所述第一电容接地，所述第三电子开关的第一端与所述驱动芯片的低通驱动引脚相连，所述第三电子开关的第二端与所述第二电子开关的第三端相连，所述第三电子开关的第三端接地，所述电感与所述第一电容之间的节点作为所述电压转换模块的输出端，所述驱动芯片的电源引脚与所述第一电子开关的第三端相连，当所述第一电子开关导通时，所述第二电源通过所述第一电子开关给所述驱动芯片供电，所述驱动芯片开始工作，所述驱动芯片的高通驱动引脚及低通驱动引脚交替输出高低电平信号以交替控制所述第二及第三电子开关的导通及截止，当所述驱动芯片的高通驱动引脚输出高电平信号，低通驱动引脚输出低电平信号时，所述第二电子开关导通，所述第三电子开关截止，所述第一电源通过所述第二电子开关给所述电感及所述第一电容充电，当所述驱动芯片的高通驱动引脚输出低电平信号，低通驱动引脚输出高电平信号时，所述第二电子开关截止，所述第三电子开关导通，所述电感及所述第一电容通过所述第三电子开关放电，所述电压转换模块的输出端输出所述工作电压，当所述第一电子开关截止时，所述驱动芯片不工作，所述电压转换模块的输出端不输出工作电压。
3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于：所述电压转换模块还包括一第二电容及一第三电阻，所述驱动芯片的自举引脚依次通过所述第三电阻及所述第二电容与所述驱动芯片的相位引脚相连，所述驱动芯片的相位引脚与所述第二电子开关的第三端相连。
4.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于：所述第二及第三电子开关均为NMOS场效应管，所述第二及第三电子开关的第一端、第二端及第三端分别对应于NMOS场效应管的栅极、漏极及源极。
5.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述比较器的输出端通过一第四电阻与所述第一电子开关的第一端相连。
6.如权利要求5所述的电源电路，其特征在于：所述第一电子开关为一PNP型三极管，所述第一电子开关的第一、第二及第三端分别对应于PNP型三极管的基极、发射极及集电极。
7.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述稳压单元包括一稳压二极管及第五至第七电阻，所述稳压二极管的阳极接地，所述稳压二极管的阴极通过所述第五电阻与所述第二电源相连，并依次通过所述第六电阻及所述第七电阻接地，所述第六电阻与所述第七电阻之间的节点作为所述稳压单元的输出端与所述比较器的同相输入端相连，并输出所述参考电压给所述比较器的同相输入端。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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