本實(shí)用新型涉及恒壓技術(shù)，尤其涉及一種無輔助繞組的恒壓電路裝置。

背景技術(shù)：

目前的恒壓電路裝置廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，一般包含有輸入濾波電路、控制器、采樣電路、變壓器以及續(xù)流電路。

圖1為現(xiàn)有恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，包括：輸入濾波電路、控制器、采樣電路、供電電路、輸出電壓采樣電路、變壓器以及續(xù)流電路，其中，

輸入濾波電路，包括第一電容(C1)，第一電容的一端接地，另一端分別接輸入電壓以及變壓器中的第一初級(jí)繞組(N1)的一端；

控制器，包括第一端、第二端、第三端以及第四端，其中，第四端接地；

采樣電路，包括第一金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)以及第四電阻(R4)，柵極與第一端相連，漏極與變壓器中的第一初級(jí)繞組(N1)的另一端相連，源極與第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端接地；

供電電路，包括第一二極管(D1)、第三電阻(R3)以及第二電容(C2)，第一二極管的正極與變壓器中的輔助初級(jí)繞組(Naux)的一端相連，負(fù)極與第三電阻的一端相連，第三電阻的另一端分別與控制器的第三端以及第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地；

變壓器中的輔助初級(jí)繞組(Naux)的另一端接地，接地端靠近第一初級(jí)繞組的另一端；

輸出電壓采樣電路，包括第一電阻以及第二電阻，第一電阻的一端與與變壓器中的輔助初級(jí)繞組(Naux)的一端相連，另一端分別與控制器的第二端以及第二電阻的一端相連，第二電阻的另一端接地；

變壓器，包括：第一初級(jí)繞組(N1)、輔助初級(jí)繞組(Naux)以及第二次級(jí)繞組(N2)；

續(xù)流電路，包括第二二極管(D2)、第三電容(C3)以及負(fù)載電阻(Rload)，第二次級(jí)繞組的一端與第二二極管的正極相連，第二次級(jí)繞組的另一端分別與第二電容的一端以及負(fù)載電阻的一端相連，第三電容的另一端分別與第二二極管的負(fù)極以及負(fù)載電阻的另一端相連。

在圖1中，輸出電壓為：

式中，

V_out為輸出電壓；

V_ref為控制器內(nèi)部環(huán)路基準(zhǔn)電壓；

N_aux為輔助初級(jí)繞組匝數(shù)；

N₂為第二次級(jí)繞組匝數(shù)。

由上述可見，現(xiàn)有的恒壓電路裝置，在實(shí)現(xiàn)恒壓輸出時(shí)，對(duì)于采樣電路，利用第一金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置一屏蔽時(shí)間，在設(shè)置的屏蔽時(shí)間內(nèi)，可以防止錯(cuò)誤的輸出電壓采樣，而在設(shè)置的屏蔽時(shí)間過后，對(duì)第一金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和輸入電壓進(jìn)行差分采樣，將采樣的結(jié)果作為輸出電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。但對(duì)于輸出電壓采樣電路以及芯片的供電電路，需要設(shè)置一輔助初級(jí)繞組，這樣，需要額外增加一個(gè)輔助初級(jí)繞組、兩個(gè)分壓電阻(第一電阻以及第二電阻)、一個(gè)二極管(第一二極管)以及一個(gè)限流電阻(第三電阻)，使得恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種恒壓電路裝置，能夠降低恒壓電路裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，以解決現(xiàn)有的恒壓電路裝置需要設(shè)置輔助初級(jí)繞組導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的問題。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種恒壓電路裝置，包括：

輸入濾波電路、控制器、采樣電路、變壓器以及續(xù)流電路，其中，

輸入濾波電路分別與控制器以及變壓器相連；

控制器與采樣電路相連；

采樣電路與變壓器相連；

變壓器與續(xù)流電路相連。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述輸入濾波電路包括第一電容，第一電容的一端接地，另一端分別接輸入電壓以及變壓器中的初級(jí)繞組的一端；

控制器，包括第一端、第二端、第三端、第四端、第五端以及第六端，其中，第四端接地，第二端與第五端分別與變壓器中的初級(jí)繞組的一端相連，第六端與變壓器中的初級(jí)繞組的另一端相連；

采樣電路，包括金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管以及第一電阻，金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與控制器的第一端相連，漏極與變壓器中的初級(jí)繞組的另一端相連，源極與第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端接地；

控制器的第三端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地；

變壓器，包括：初級(jí)繞組以及次級(jí)繞組；

續(xù)流電路，包括第二二極管、第三電容以及負(fù)載電阻，次級(jí)繞組的一端與第二二極管的正極相連，次級(jí)繞組的另一端分別與第二電容的一端以及負(fù)載電阻的一端相連，第三電容的另一端分別與第二二極管的負(fù)極以及負(fù)載電阻的另一端相連。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述控制器包括：供電以及限壓電路、輸出電壓采樣電路，其中，

供電以及限壓電路的第二端與變壓器中的初級(jí)繞組的一端相連，第三端與第二電容的一端相連；

輸出電壓采樣電路的第五端與變壓器中的初級(jí)繞組的一端相連，第六端與變壓器中的初級(jí)繞組的另一端相連，第四端接地，第一端與金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連。

結(jié)合第一方面的第二種實(shí)施方式，在第一方面的第三種實(shí)施方式中，所述供電以及限壓電路包括：低壓差線性穩(wěn)壓器以及限流二極管，其中，

低壓差線性穩(wěn)壓器的第二端與變壓器中的初級(jí)繞組的一端相連，第三端分別與第二電容的一端以及限流二極管的負(fù)極相連，限流二極管的正極接地。

結(jié)合第一方面的第二種實(shí)施方式，在第一方面的第四種實(shí)施方式中，所述輸出電壓采樣電路包括：第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管、第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、前置放大器、直流電路以及控制環(huán)路，其中，

第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與變壓器中的初級(jí)繞組的另一端相連，源極與第四電阻的一端相連；

第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與變壓器中的初級(jí)繞組的一端相連，源極與第二電阻的一端相連；

第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端以及前置放大器的第二端相連；

第五電阻的另一端分別與第八電阻的一端以及前置放大器的第三端相連并接地；

第二電阻的另一端分別與第三電阻的一端以及前置放大器的第一端相連；

第三電阻的另一端分別與前置放大器的第四端、直流電路的一端以及第六電阻的一端相連并接地；

直流電路的另一端與前置放大器的第五端相連；

第六電阻的另一端分別與第七電阻的一端以及第八電阻的另一端相連；

第七電阻的另一端分別與控制環(huán)路以及第九電阻的一端相連；

第九電阻的另一端接地；

金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制環(huán)路輸出的第一控制信號(hào)，第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制環(huán)路輸出的第二控制信號(hào)，第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制環(huán)路輸出的第三控制信號(hào)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種恒壓電路裝置，包括：輸入濾波電路、控制器、采樣電路、變壓器以及續(xù)流電路，其中，輸入濾波電路分別與控制器以及變壓器相連；控制器與采樣電路相連；采樣電路與變壓器相連；變壓器與續(xù)流電路相連，能夠降低恒壓電路裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，以解決現(xiàn)有的恒壓電路裝置需要設(shè)置輔助初級(jí)繞組導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為現(xiàn)有恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型包含控制器電路的恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例的恒壓電路裝置可以包括：輸入濾波電路、控制器、采樣電路、變壓器以及續(xù)流電路，其中，

輸入濾波電路分別與控制器以及變壓器相連；

控制器與采樣電路相連；

采樣電路與變壓器相連；

變壓器與續(xù)流電路相連。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，輸入濾波電路，包括第一電容(C1)，第一電容的一端接地，另一端分別接輸入電壓以及變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端；

控制器，包括第一端、第二端、第三端、第四端、第五端以及第六端，其中，第四端接地，第二端與第五端分別與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端相連，第六端與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的另一端相連；

采樣電路，包括金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)以及第一電阻(R1)，金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與控制器的第一端相連，漏極與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的另一端相連，源極與第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端接地；

控制器的第三端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地；

變壓器，包括：初級(jí)繞組(N1)以及次級(jí)繞組(N2)；

續(xù)流電路，包括第二二極管(D2)、第三電容(C3)以及負(fù)載電阻(Rload)，次級(jí)繞組的一端與第二二極管的正極相連，次級(jí)繞組的另一端分別與第二電容的一端以及負(fù)載電阻的一端相連，第三電容的另一端分別與第二二極管的負(fù)極以及負(fù)載電阻的另一端相連。

圖3為本實(shí)用新型包含控制器電路的恒壓電路裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例的控制器可以包括：供電以及限壓電路、輸出電壓采樣電路，其中，

供電以及限壓電路的第二端與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端相連，第三端與第二電容的一端相連；

輸出電壓采樣電路的第五端與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端相連，第六端與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的另一端相連，第四端接地，第一端與金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連。

本實(shí)施例中，供電以及限壓電路的第二端以及第三端分別為控制器的第二端以及第三端，輸出電壓采樣電路的第五端、第六端、第四端、第一端分別為控制器的第五端、第六端、第四端、第一端。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，供電以及限壓電路包括：低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO，Low Dropout Regulator)以及限流二極管，其中，

低壓差線性穩(wěn)壓器的第二端與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端相連，第三端分別與第二電容的一端以及限流二極管的負(fù)極相連，限流二極管的正極接地。

輸出電壓采樣電路包括：第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)、第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、前置放大器(EA，Preliminary Amplifier)、直流電路(DC，Direct Current)以及控制環(huán)路，其中，

第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的漏極(第六端)與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的另一端相連，源極與第四電阻(R4)的一端相連；

第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)的漏極(第五端)與變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的一端相連，源極與第二電阻(R2)的一端相連；

第四電阻(R4)的另一端分別與第五電阻(R5)的一端以及前置放大器的第二端相連；

第五電阻(R5)的另一端分別與第八電阻(R8)的一端以及前置放大器的第三端相連并接地；

第二電阻(R2)的另一端分別與第三電阻(R3)的一端以及前置放大器的第一端相連；

第三電阻(R3)的另一端分別與前置放大器的第四端、直流電路的一端以及第六電阻(R6)的一端相連并接地；

直流電路的另一端與前置放大器的第五端相連；

第六電阻(R6)的另一端分別與第七電阻(R7)的一端以及第八電阻(R8)的另一端相連；

第七電阻(R7)的另一端分別與控制環(huán)路以及第九電阻(R9)的一端相連；

第九電阻(R9)的另一端接地；

金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)的柵極接收控制環(huán)路輸出的第一控制信號(hào)，第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的柵極接收控制環(huán)路輸出的第二控制信號(hào)，第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)的柵極接收控制環(huán)路輸出的第三控制信號(hào)。

本實(shí)施例中，輸出電壓為：

式中，

V_out為輸出電壓；

V_ref為控制器內(nèi)部環(huán)路基準(zhǔn)電壓。

本實(shí)施例中，當(dāng)有輸入電壓后，控制器開始工作，輸出電壓逐漸增大。此時(shí)，輸出電壓經(jīng)過采樣，為控制環(huán)路提供一輸入信號(hào)。當(dāng)輸出電壓小于計(jì)算得到的輸出電壓(V_out)時(shí)，控制器增加輸出至金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)柵極的PWM信號(hào)的占空比，以將更多的能量傳遞到輸出端。而當(dāng)輸出電壓大于計(jì)算得到的輸出電壓(V_out)時(shí)，減小輸出至金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)柵極的PWM信號(hào)的占空比，以將更少的能量傳遞到輸出端，最終得到并維持穩(wěn)定的電壓輸出。

用于驅(qū)動(dòng)第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)以及第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為控制器內(nèi)部信號(hào)，每一PWM信號(hào)輸出從高電平(ON)切換成低電平時(shí)，經(jīng)過一預(yù)先設(shè)置的消隱時(shí)間，打開第二金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)以及第三金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)。

本實(shí)施例中，輸出電壓采樣電路通過對(duì)母線(變壓器中的初級(jí)繞組(N1)的另一端)和金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)漏極電壓的差分采樣得到一采樣電壓，該采樣電壓值為Vout*N1/N2，然后，通過調(diào)整控制器外圍第八電阻以及第九電阻(R8，R9)的電阻值得到所需的輸出電壓。

本實(shí)施例中，輸入電壓為Vin，輸出電壓為Vout，在實(shí)現(xiàn)恒壓輸出時(shí)，對(duì)于采樣電路，利用第一金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置一屏蔽時(shí)間(消隱時(shí)間)，在設(shè)置的屏蔽時(shí)間內(nèi)，可以防止錯(cuò)誤的輸出電壓采樣，而在設(shè)置的屏蔽時(shí)間過后，通過差分采樣(對(duì)Vin+Vout與Vin)和延時(shí)處理獲得輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。與現(xiàn)有的恒壓電路裝置相比，裝置的供電以及輸出電壓的采樣都不需要通過輔助初級(jí)繞組以及對(duì)應(yīng)的取電電路或者采樣電路，從而可以有效簡(jiǎn)化恒壓電路裝置的復(fù)雜度，減少外圍電路復(fù)雜程度，降低線路成本，減少恒壓電路裝置的元器件數(shù)量。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。

應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置是以功能分為各種單元/模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本實(shí)用新型時(shí)可以把各單元/模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

通過以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實(shí)用新型可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本實(shí)用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。