CN102999073B - 应用于供电技术中的恒压恒流控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，包括：应用于供电技术中的电压控制环路、应用于供电技术中的电流控制环路以及光耦合器；所述电压控制环路和所述电流控制环路串联，且所述光耦合器的一输入端与所述电压控制环路的电压输出端连接，另一输入端与所述电流控制环路的电压输出端连接；所述电压控制环路的一个输入端为供电技术中的电压反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端；所述电流控制环路的一个输入端为供电技术中的电流反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端。本发明提供的技术方案不仅能够使开关电源及充电装置提供恒压且恒流的电源，而且还能够实现远程控制并节能，提高了供电安全性，非常适于实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电技术，特别是涉及一种应用于供电技术中如应用于开关电源以及充电装置(尤其是大功率充电机和充电器等)等中的能够实现外部控制(如远程控制)的恒压恒流控制电路。
背景技术
目前，开关电源控制大多采用负反馈控制技术，即在反馈网络的基础上实现对开关电源的控制。
发明人在实现本发明过程中发现：负反馈控制技术在反馈网络断开的情况下，开关电源的输出电压或输出电流处于失控状态，从而可能会对开关电源以及开关电源的后级用电设备造成损害。
有鉴于上述现有的反馈控制技术存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，能够克服现有的反馈控制技术存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的负反馈控制技术存在的缺陷，而提供一种新型结构的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，所要解决的技术问题是，避免开关电源或者充电装置等的输出电压或输出电流处于失控状态，以提高供电安全性，非常适于实用。
本发明的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，该控制电路包括：所述控制电路包括：应用于供电技术中的电压控制环路、应用于供电技术中的电流控制环路以及光耦合器；所述电压控制环路和所述电流控制环路串联，且所述光耦合器的一输入端与所述电压控制环路的电压输出端连接，另一输入端与所述电流控制环路的电压输出端连接；所述电压控制环路的一个输入端为供电技术中的的电压反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端；所述电流控制环路的一个输入端为供电技术中的的电流反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
较佳的，前述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其中电压反馈采样输入端与所述电压控制环路中的运算放大器的正输入端连接，所述电流反馈采样输入端与所述电流控制环路中的运算放大器的负输入端连接。
较佳的，前述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其中电压反馈采样输入端与所述电压控制环路中的运算放大器的负输入端连接，所述电流反馈采样输入端与所述电流控制环路中的运算放大器的正输入端连接。
较佳的，前述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其中所述光耦合器为光电三极管型光耦合器，且所述光耦合器中的光敏三极管的集电极接参考电压，发射极输出电压。。
借由上述技术方案，本发明的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路至少具有下列优点及有益效果：本发明通过将电压控制环路和电流控制环路串联，并将电压控制环路以及电流控制环路分别与光耦合器的输入端连接，使恒压恒流控制电路无论是在电压异常或者电流异常的情况下都能够停止电源供给，不但实现了外部信号远程控制，并能够实现在无控制信号时完全关断电源输出，使电源处于节能模式(如控制开关电源主控制芯片无脉宽调制PWM输出，这样，开关电源主功率电路达到零损耗)，从而在增强了开关电源以及充电装置等远程可控性的基础上，使开关电源或者充电装置(尤其是大功率充电机或者充电器)等能够对外提供恒压恒流的电源供给，有效避免了电源异常给开关电源或者充电器或者后级用电设备造成的不利影响，提高了控制电路的稳压稳流精度，进而本发明提高了用电安全性，非常适于实用。
综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极技术效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征以及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
本发明具体实施例的一种应用于供电技术中的恒压恒流控制电路包括：应用于供电技术中的电压控制环路、应用于供电技术中的电流控制环路以及光耦合器。其中，电压控制环路和电流控制环路串联连接，且光耦合器的一输入端与电压控制环路的电压输出端连接，光耦合器的另一输入端与电流控制环路的电压输出端连接。电压控制环路的一个输入端为供电技术中的电压反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端；电流控制环路的一个输入端为供电技术中的电流反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端。
上述电压反馈采样输入端和电流反馈采样输入端的设置方式可以有如下两种：
第一种设置方式：电压反馈采样输入端与电压控制环路中的运算放大器的正输入端连接，电压控制环路中的运算放大器的负输入端与基准电压输入端连接；电流反馈采样输入端与电流控制环路中的运算放大器的负输入端连接，电流控制环路中的运算放大器的正输入端与基准电压输入端连接。
第二种设置方式：电压反馈采样输入端与电压控制环路中的运算放大器的负输入端连接，电压控制环路中的运算放大器的正输入端与基准电压输入端连接；电流反馈采样输入端与电流控制环路中的运算放大器的正输入端连接，电流控制环路中的运算放大器的负输入端与基准电压输入端连接。
本实施例中的光耦合器包括发光元件和受光元件。其中的发光元件可以为光电二极管，受光元件可以为光敏三极管。
在该光耦合器为光电三极管型光耦合器的情况下，该光耦合器中的光敏三极管的基极感光，集电极接参考电压(即Vref)，发射极输出电源电压。
图1是本发明的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路的一个具体实施电路图。
图1中示出的电路的左侧为光耦合器，右侧包括电流控制环路和电压控制环路。在右侧的最上端的I0(V0+)连接采样电流(即I0(V0+)为电流反馈采样输入端)，且右侧的最下端的V0+(I0)连接采样电压(即V0+(I0)为电压反馈采样输入端)时，图1中的右侧的上半部分电路为电流控制环路，且右侧的下半部分为电压控制环路。在右侧的最上端的I0(V0+)连接采样电压(即I0(V0+)为电压反馈采样输入端)，且右侧的最下端的V0+(I0)连接采样电流(即V0+(I0)为电流反馈采样输入端)时，图1中的右侧的上半部分电路为电压控制环路，且右侧的下半部分为电流控制环路。
图1示出的控制电路在I0(V0+)连接采样电流、且V0+(I0)连接采样电压的情况下，采样电流与上侧运算放大器的负输入端(即6端)连接，基准电压(即VREF-2)与上侧运算放大器的正输入端(即5端)连接，采样电压与下侧运算放大器的正输入端(即3端)连接，基准电压(即VREF-1)与下侧运算放大器的负输入端(即2端)连接，此时，只有在上侧运算放大器的输出端(即7端)为高且下侧运算放大器的输出端(即1端)为低时，光耦合器正常工作，输出电源电压，否则，光耦合器停止工作，没有电源电压输出。即在任何一个基准端无电压信号(即无基准电压)的情况下，电源即无输出。
图1示出的控制电路在I0(V0+)连接采样电压、且V0+(I0)连接采样电流的情况下，采样电压与上侧运算放大器的负输入端(即6端)连接，基准电压(即VREF-2)与上侧运算放大器的正输入端(即5端)连接，采样电流与下侧运算放大器的正输入端(即3端)连接，基准电压(即VREF-1)与下侧运算放大器的负输入端(即2端)连接，此时，只有在上侧运算放大器的输出端(即7端)为低且下侧运算放大器的输出端(即1端)为高时，光耦合器正常工作，输出电源电压，否则，光耦合器停止工作，没有电源电压输出。即在任何一个基准端无电压信号(即无基准电压)的情况下，电源即无输出。
由图1示出的具体电路可以看出，在反馈网络断开的情况下，光耦合器不会正常工作，从而自动关闭电源输出；在反馈网络正常，且对控制电路施加以VREF(基准电压)的情况下，只有在恒压恒流的情况下，光耦合器才会正常工作，从而提供电源输出。
具体的说，在图1中的I0(V0+)连接采样电流、且V0+(I0)连接采样电压的情况下，当控制电路工作在恒压状态时，其中的电压控制环路起到误差放大器的作用，其中的电流控制环路起到电压比较器的作用，且电流控制环路中的运算放大器一直输出高电平；而在电源采样电流达到恒流点后，控制电路自动切换至恒流状态工作，此时，电流控制环路起到误差放大器的作用，而电压控制环路起到电压比较器的作用，且电压控制环路一直输出低电平；从而光耦合器正常工作，该光耦合器中的光敏三极管的基极感光，集电极接参考电压(即Vref)，发射极输出一定的控制电压，控制电源输出所需要的电压。
另外，在将电压和电流反馈取样点对换，即图1中的I0(V0+)连接采样电压、且V0+(I0)连接采样电流的情况下，则电压和电流的状态与上述描述相反，但可以起到同样的恒压恒流作用。具体的，当控制电路工作在恒流状态时，其中电流控制环路起到误差放大器的作用，而电压控制环路起到电压比较器的作用，且电压控制环路一直输出高电平；而在采样电压达到恒压点后，控制电路自动切换至恒压状态工作，此时，电压控制环路起到误差放大器的作用，其中的电流控制环路起到电压比较器的作用，且电流控制环路中的运算放大器一直输出低电平；从而光耦合器正常工作，该光耦合器中的光敏三极管的基极感光，集电极接参考电压(即Vref)，发射极输出一定的控制电压，控制电源输出所需要的电压。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以具体限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或者修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：应用于供电技术中的电压控制环路、应用于供电技术中的电流控制环路以及光耦合器；
所述电压控制环路和所述电流控制环路串联，且所述光耦合器的一输入端与所述电压控制环路的电压输出端连接，另一输入端与所述电流控制环路的电压输出端连接；
所述电压控制环路的一个输入端为供电技术中的电压反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端；
所述电流控制环路的一个输入端为供电技术中的电流反馈采样输入端，另一个输入端为基准电压输入端。
2.如权利要求1所述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述电压反馈采样输入端与所述电压控制环路中的运算放大器的正输入端连接，所述电流反馈采样输入端与所述电流控制环路中的运算放大器的负输入端连接。
3.如权利要求1所述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述电压反馈采样输入端与所述电压控制环路中的运算放大器的负输入端连接，所述电流反馈采样输入端与所述电流控制环路中的运算放大器的正输入端连接。
4.如权利要求1或2或3所述的应用于供电技术中的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述光耦合器为光电三极管型光耦合器，且所述光耦合器中的光敏三极管的集电极接参考电压，发射极输出电压。
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