一種led退耦控制電源電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED退耦控制電源電路。它由輸入單元、降壓開關穩(wěn)壓器芯片、輸出單元、電源工作狀態(tài)控制單元組成。本實用新型采用LM2576系列降壓開關穩(wěn)壓器芯片為核心的開關穩(wěn)壓電源，采用完全導通或關斷的工作方式，其平均工作效率可達70%～90%，利用電源工作狀態(tài)控制單元實現(xiàn)對整機電路在正常工作狀態(tài)與低功耗狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制，不僅減少能源損耗，減少對MCU的熱損害，而且可減少外部交流電壓大幅波動對MCU的干擾，同時可降低經(jīng)電源竄入的高頻干擾，這對保障MCU的安全和可靠運行能起到事半功倍的作用。
【專利說明】—種LED退耦控制電源電路
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電源【技術(shù)領域】，具體是為嵌入式控制系統(tǒng)中MCU供電的一種LED退耦控制電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前嵌入式控制系統(tǒng)在工業(yè)各領域日益廣泛，并且MCU的嵌入式控制系統(tǒng)的核心部件，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性在很大程度上由MCU是否能穩(wěn)定可靠工作決定。嵌入式控制系統(tǒng)的MCU—般都需要一個穩(wěn)定的工作電壓才能可靠工作，目前較多是采用線性穩(wěn)壓器件(如78xx系列三端穩(wěn)壓器件)作為電壓調(diào)節(jié)和穩(wěn)壓器件來將較高的直流電壓轉(zhuǎn)變MCU所需的工作電壓。然而這種線性穩(wěn)壓電源的線性調(diào)整工作方式在工作中會大的“熱損失”，其工作效率僅為30%?50%。加之工作在高粉塵等惡劣環(huán)境下往往將嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)置于密閉容器內(nèi)的聚集也加劇了 MCU的惡劣工況，從而使嵌入式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能變得更差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供高效率，低損耗的一種LED退稱控制電源電路。
[0004]本實用新型的實現(xiàn)方式是:由輸入單元、降壓開關穩(wěn)壓器芯片、輸出單元、電源工作狀態(tài)控制單元組成；
[0005]所述的輸入單元包括直流輸入電源，直流輸入電源正極分別與第二電容正極、第三電容正極、降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第一引腳連接，第二電容負極、第三電容負極及降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第三引腳均接地。
[0006]所述的輸出單元包括降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第二引腳與電感的第一端，第一二極管的負極連接，第一二極管的正極接地；電感的第二端與第一電容正極、第四電容正極連接，第一電容的負極與第四電容的負極均接地；降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第四引腳連接在電感的第二端與第一電容正極之間，構(gòu)成為MCU供電的直流輸出端。
[0007]所述的電源工作狀態(tài)控制單元包括壓開關穩(wěn)壓器芯片的第五引腳與第二電阻的第一端、開關的負極端、第一電阻的第一端連接，第二電阻的第二端與開關的正極端并聯(lián)接地，第一電阻的第二端連接綠色發(fā)光二極管的負極端，綠色發(fā)光二極管的正極端連接MCU相應控制引腳。
[0008]本實用新型是采用LM2576系列降壓開關穩(wěn)壓器芯片為核心的開關穩(wěn)壓電源，輸入單元中并聯(lián)連接的第二電容與第三電容，形成雙退耦合結(jié)構(gòu)，即使其中一個電容故障，另一個電容仍然起到消除供電電路中的寄生耦合，從而獲得更穩(wěn)定的供電電壓。利用完全導通或關斷的工作方式，其平均工作效率可達70%?90%。經(jīng)實際應用證明，在相同電壓降的條件下，本實用新型電源電路的較少的熱損失，從而有益于減小散熱片體積和PCB板的面積，甚至不需要加裝散熱片，減少了對MCU工作環(huán)境的有害影響。
[0009]利用電源工作狀態(tài)控制單元實現(xiàn)對整機電路在正常工作狀態(tài)與低功耗狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制，當綠色發(fā)光二極管點亮時表示進入低功耗狀態(tài)，反之則表示正常工作，這樣不僅能減少能源損耗，減少對MCU的熱損害，而且可減少外部交流電壓大幅波動對MCU的干擾，同時可降低經(jīng)電源竄入的高頻干擾，這對保障MCU的安全和可靠運行能起到事半功倍的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]參照圖1，本實用新型由輸入單元、降壓開關穩(wěn)壓器芯片、輸出單元、電源工作狀態(tài)控制單元組成；降壓開關穩(wěn)壓器芯片采用LM2576系列系列芯片。
[0013]所述的輸入單元包括直流輸入電源Vin，直流輸入電源Vin正極分別與第二電容C2正極、第三電容C3正極、降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第一引腳連接，第二電容C2負極、第三電容C3負極及降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第三引腳均接地。輸入單元中并聯(lián)連接的第二電容C2與第三電容C3，形成雙退耦合結(jié)構(gòu)，即使其中一個電容故障，另一個電容仍然起到消除供電電路中的寄生耦合作用，從而獲得更穩(wěn)定的供電電壓。
[0014]所述的輸出單元包括降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第二引腳與電感L的第一端，第一二極管Dl的負極連接，第一二極管Dl的正極接地；電感L的第二端與第一電容Cl正極、第四電容C4正極連接，第一電容Cl的負極與第四電容C4的負極均接地；降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第四引腳連接在電感L的第二端與第一電容Cl正極之間，構(gòu)成為MCU供電的直流輸出端Vout。第一電容Cl與第四電容C4在輸出單元中起到退耦作用，確保輸出穩(wěn)定的直流供電電壓。
[0015]所述的電源工作狀態(tài)控制單元包括壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第五引腳與第二電阻R2的第一端、開關K的負極端、第一電阻Rl的第一端連接，第二電阻R2的第二端與開關K的正極端并聯(lián)接地，第一電阻Rl的第二端連接綠色發(fā)光二極管LED的負極端，綠色發(fā)光二極管LED的正極端連接MCU相應控制引腳。第二電阻R2和開關K，可確保接入開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第五引腳的電平為低電平時，綠色發(fā)光二極管LED未導通，處于熄滅狀態(tài)，則降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul正常工作，正常向MCU提供高效率的直流輸出電源，反之接入開關穩(wěn)壓器芯片Ul的第五引腳的電平為高電平時，綠色發(fā)光二極管LED導通并點亮，則降壓開關穩(wěn)壓器芯片Ul停止工作，系統(tǒng)進入低功耗狀態(tài)，這樣不僅減少能源損耗，減少對MCU的熱損害，而且可減少外部交流電壓大幅波動對MCU的干擾，同時可降低經(jīng)電源竄入的高頻干擾，這對保障MCU的安全和可靠運行能起到事半功倍的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種LED退耦控制電源電路，其特征在于:由輸入單元、降壓開關穩(wěn)壓器芯片、輸出單元、電源工作狀態(tài)控制單元組成； 所述的輸入單元包括直流輸入電源，直流輸入電源正極分別與第二電容正極、第三電容正極、降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第一引腳連接，第二電容負極、第三電容負極及降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第三引腳均接地； 所述的輸出單元包括降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第二引腳與電感的第一端，第一二極管的負極連接，第一二極管的正極接地；電感的第二端與第一電容正極、第四電容正極連接，第一電容的負極與第四電容的負極均接地；降壓開關穩(wěn)壓器芯片的第四引腳連接在電感的第二端與第一電容正極之間，構(gòu)成為MCU供電的直流輸出端； 所述的電源工作狀態(tài)控制單元包括壓開關穩(wěn)壓器芯片的第五引腳與第二電阻的第一端、開關的負極端、第一電阻的第一端連接，第二電阻的第二端與開關的正極端并聯(lián)接地，第一電阻的第二端連接綠色發(fā)光二極管的負極端，綠色發(fā)光二極管的正極端連接MCU相應控制引腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED退耦控制電源電路，其特征是:降壓開關穩(wěn)壓器芯片采用LM2576系列芯片。
【文檔編號】H05B37/02GK203632917SQ201320716364
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳亮, 楊潤光, 董前民, 楊琳, 施勇峰, 張淑琴, 金尚忠 申請人:中國計量學院