專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種家用電器和辦公設(shè)備的供電設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器。
背景技術(shù)：
隨著個(gè)人數(shù)碼設(shè)備與筆記本電腦的普及，外供電源也成了必備物品。通常每個(gè)個(gè)人數(shù)碼產(chǎn)品與筆記本電腦都會(huì)提自己專(zhuān)有的電源適配器，但是這樣浪費(fèi)資源，有時(shí)候電源適配器因?yàn)椴缓脜^(qū)分，往往會(huì)因?yàn)榻渝e(cuò)而燒毀辦公設(shè)備或者家用電器。雖然，現(xiàn)在也有一些通用電源適配器，主要是通過(guò)手工調(diào)節(jié)電子元件參數(shù)獲得需要的供電電壓和電流，這種控制技術(shù)存在明顯的缺陷，控制不靈活，而且沒(méi)法準(zhǔn)確知道調(diào)節(jié)出的數(shù)值，也容易導(dǎo)致燒壞設(shè)備或者供電不足，使用不安全，缺乏人性化。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，它能夠通過(guò)識(shí)別輸出轉(zhuǎn)換頭上的信號(hào)電阻而準(zhǔn)確輸出與該輸出轉(zhuǎn)換頭匹配的穩(wěn)定電壓，使用安全，設(shè)計(jì)更加人性化。本實(shí)用新型的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器包括用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的開(kāi)關(guān)電源電路，以及與所述開(kāi)關(guān)電源電路連接的供電回路，所述供電回路包括DC輸出線(xiàn)、電阻檢測(cè)電路和MCU，所述DC輸出線(xiàn)內(nèi)含有信號(hào)電阻Rf，所述電阻檢測(cè)電路采樣DC 輸出線(xiàn)中的信號(hào)電阻Rf的電阻信號(hào)，并將檢測(cè)到的電阻信號(hào)反饋給所述MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電源電路輸出與DC輸出線(xiàn)匹配的電壓。所述開(kāi)關(guān)電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路；用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的全橋整流電路；在PWM控制下將整流出來(lái)的直流電轉(zhuǎn)換成用戶(hù)所需的電壓的開(kāi)關(guān)變壓器；用于濾除開(kāi)關(guān)變壓器輸出的直流電的紋波的次級(jí)整流濾波電路；通過(guò)改變PWM信號(hào)的頻率控制開(kāi)關(guān)變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路；用于將次級(jí)反饋和前級(jí)PWM控制隔離防止信號(hào)干擾到前級(jí)PWM控制開(kāi)關(guān)變壓器進(jìn)行變壓器變換的光耦反饋控制電路。所述MCU—端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級(jí)整流濾波電路的GND端。所述供電回路還包括用于采樣DC輸出線(xiàn)的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號(hào)反饋給MCU的電壓采樣電路，以及根據(jù)MCU的控制輸出當(dāng)前采樣的電壓值的顯示電路。所述顯示電路包括多個(gè)LED，多個(gè)LED與多級(jí)開(kāi)關(guān)連接，另一端連接到開(kāi)關(guān)變壓器的Vcc端。[0015]本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型在DC輸出線(xiàn)內(nèi)設(shè)置有信號(hào)電阻Rf，通過(guò)電阻檢測(cè)電路采樣信號(hào)電阻Rf兩端的電阻信號(hào)，并將檢測(cè)到的電阻信號(hào)反饋給MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電源電路輸出與該DC輸出線(xiàn)匹配的電壓，這樣只需要定義好每種輸出電壓所對(duì)應(yīng)的信號(hào)電阻Rf的阻值(一種輸出電壓可以對(duì)應(yīng)一種阻值的信號(hào)電阻Rf， 也可以對(duì)應(yīng)幾種不同阻值的信號(hào)電阻Rf，需要先在MCU內(nèi)設(shè)定)，這樣就可以通過(guò)改變DC 輸出線(xiàn)而實(shí)現(xiàn)電源適配器的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出，從而有效保證外部設(shè)備的供電；另外，本實(shí)用新型通過(guò)電壓采樣電路采樣DC輸出線(xiàn)的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號(hào)反饋給 MCU,通過(guò)MCU的控制顯示電路輸出當(dāng)前檢測(cè)的輸入電壓值，顯示電路所顯示的電壓輸出的準(zhǔn)確度更高，可以有效避免誤接造成設(shè)備的損壞，設(shè)計(jì)更加安全和人性化。

圖1為本實(shí)用新型電源適配器的系統(tǒng)框架圖；圖2為本實(shí)用新型電源適配器的開(kāi)關(guān)電源電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型電源適配器輸出轉(zhuǎn)換頭的電路原理圖；圖4為供電回路的電壓采樣電路的電路原理圖；圖5為供電回路的電阻檢測(cè)電路的電路原理圖；圖6為供電回路的顯示電路的電路原理圖；圖7為供電回路的MCU單元的外圍電路的電路原理圖；圖8為供電回路的MCU單元的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述。如圖1、2和3所示，本實(shí)用新型的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器包括用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的開(kāi)關(guān)電源電路，以及與所述開(kāi)關(guān)電源電路連接的供電回路。其中，開(kāi)關(guān)電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路 11 ；用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的全橋整流電路12 ；在PWM控制下將整流出來(lái)的直流電轉(zhuǎn)換成用戶(hù)所需的電壓的開(kāi)關(guān)變壓器13 ；用于濾除開(kāi)關(guān)變壓器輸出的直流電的紋波的次級(jí)整流濾波電路14 ；通過(guò)改變PWM信號(hào)的頻率控制開(kāi)關(guān)變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路15 ；用于將次級(jí)反饋和前級(jí)PWM控制隔離防止信號(hào)干擾到前級(jí)PWM控制開(kāi)關(guān)變壓器進(jìn)行變壓器變換的光耦反饋控制電路16。所述供電回路包括DC輸出線(xiàn)、電阻檢測(cè)電路、電壓采樣電路、顯示和MCU，所述DC 輸出線(xiàn)內(nèi)含有信號(hào)電阻Rf，用于連接外部設(shè)備；所述電阻檢測(cè)電路采樣DC輸出線(xiàn)中的信號(hào)電阻Rf的電阻信號(hào)，并將檢測(cè)到的電阻信號(hào)反饋給所述MCU ；電壓采樣電路采樣DC輸出線(xiàn)的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號(hào)反饋給MCU ；所述MCU —端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級(jí)整流濾波電路的GND端，MCU根據(jù)接收到的電阻信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電源電路輸出與DC輸出線(xiàn)匹配的電壓，同時(shí)根據(jù)采樣的輸入電壓信號(hào)控制顯示電路顯示采樣的電壓值；所述顯示電路包括多個(gè)LED，多個(gè)LED與多級(jí)開(kāi)關(guān)連接，另一端連接到開(kāi)關(guān)變壓器的Vcc端。這樣，只需要定義好每種輸出電壓所對(duì)應(yīng)的信號(hào)電阻Rf的阻值(一種輸出電壓可以對(duì)應(yīng)一種阻值的信號(hào)電阻Rf，也可以對(duì)應(yīng)幾種不同阻值的信號(hào)電阻Rf，需要先在MCU內(nèi)設(shè)定)，就可以實(shí)現(xiàn)電源適配器的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出，從而有效保證外部設(shè)備的供電，而顯示電路所顯示的電壓輸出的準(zhǔn)確度更高，可以有效避免誤接造成設(shè)備的損壞，設(shè)計(jì)更加安全和人性化。其中，開(kāi)關(guān)電源電路的EMI濾波電路包括共模電感Ll與X電容組成低通濾波器， 用于抑制外界高頻干擾信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部電路；全橋整流電路利用DB1對(duì)輸入AC交流電壓整流轉(zhuǎn)換成DC直流電壓；開(kāi)關(guān)變壓器通過(guò)Tl對(duì)高電壓和低電壓實(shí)行隔離，符合安全規(guī)范；PWM 控制電路的Ul通過(guò)PIN6電流采樣和PIN2的電壓控制信號(hào)改變PWM的占空比，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制；光耦反饋控制電路的U3采樣輸出電壓后通過(guò)OPl為Ul提供一個(gè)電壓控制信號(hào)； 次級(jí)整流濾波電路通過(guò)共模電感L2抑制高頻信號(hào)對(duì)外部設(shè)備干擾，U4通過(guò)采樣Q6的Vds 電壓在Q5關(guān)閉時(shí)，開(kāi)通Q6來(lái)實(shí)現(xiàn)同步整流。如圖4至圖8所示，將信號(hào)電阻Rf直接做到DC輸出線(xiàn)上，圖中Vout+、Vout-是輸出直流電壓，Rf是DC輸出線(xiàn)的識(shí)別信號(hào)電阻，通過(guò)電阻檢測(cè)電路檢測(cè)信號(hào)電阻Rf兩端的電阻信號(hào)，并生成一個(gè)模擬信號(hào)到MCU的IC3的ADC腳，經(jīng)MCU分析處理，識(shí)別出該DC輸出線(xiàn)的類(lèi)型，從而控制Q11-Q18該部分電路的不同三極管的導(dǎo)通組合，來(lái)改變PWM控制型號(hào)的頻率或脈寬，PWM控制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)變壓器輸出相應(yīng)所需的直流電壓，經(jīng)DC輸出線(xiàn)給與之相對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備提供電源。例如DELL筆記本電腦使用的19. 5VDC輸出線(xiàn)上內(nèi)置的信號(hào)電阻Rf的電阻值為10K。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施過(guò)程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，包括用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的開(kāi)關(guān)電源電路，以及與所述開(kāi)關(guān)電源電路連接的供電回路，其特征在于，所述供電回路包括DC 輸出線(xiàn)、電阻檢測(cè)電路和MCU，所述DC輸出線(xiàn)內(nèi)含有信號(hào)電阻Rf，所述電阻檢測(cè)電路采樣DC 輸出線(xiàn)中的信號(hào)電阻Rf的電阻信號(hào)，并將檢測(cè)到的電阻信號(hào)反饋給所述MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電源電路輸出與DC輸出線(xiàn)匹配的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路； 用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的全橋整流電路；在PWM控制下將整流出來(lái)的直流電轉(zhuǎn)換成用戶(hù)所需的電壓的開(kāi)關(guān)變壓器； 用于濾除開(kāi)關(guān)變壓器輸出的直流電的紋波的次級(jí)整流濾波電路； 通過(guò)改變PWM信號(hào)的頻率控制開(kāi)關(guān)變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路；用于將次級(jí)反饋和前級(jí)PWM控制隔離防止信號(hào)干擾到前級(jí)PWM控制開(kāi)關(guān)變壓器進(jìn)行變壓器變換的光耦反饋控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述MCU 一端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級(jí)整流濾波電路的GND端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述供電回路還包括用于采樣DC輸出線(xiàn)的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號(hào)反饋給MCU的電壓采樣電路，以及根據(jù)MCU的控制輸出當(dāng)前采樣的電壓值的顯示電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述顯示電路包括多個(gè)LED，多個(gè)LED與多級(jí)開(kāi)關(guān)連接，另一端連接到開(kāi)關(guān)變壓器的Vcc端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)感應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，它包括將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的開(kāi)關(guān)電源電路，以及與開(kāi)關(guān)電源電路連接的供電回路，開(kāi)關(guān)電源電路包括EMI濾波電路、全橋整流電路、開(kāi)關(guān)變壓器、次級(jí)整流濾波電路、PWM控制電路和光耦反饋控制電路；供電回路包括DC輸出線(xiàn)、電阻檢測(cè)電路、電壓采樣電路、顯示電路和MCU，DC輸出線(xiàn)內(nèi)含有信號(hào)電阻Rf，電阻檢測(cè)電路采樣信號(hào)電阻Rf的電阻信號(hào)，并將電阻信號(hào)反饋給MCU，電壓采樣電路采樣DC輸出線(xiàn)的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號(hào)反饋給MCU，MCU根據(jù)電阻檢測(cè)電路發(fā)送的電阻信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電源電路輸出與該DC輸出線(xiàn)匹配的電壓，同時(shí)根據(jù)電壓采樣電路傳輸?shù)妮斎腚妷盒盘?hào)控制顯示單元輸出采樣的電壓值。
文檔編號(hào)H02M3/156GK202340193SQ20112050032
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者黃挺 申請(qǐng)人:廣東斯泰克電子科技有限公司