CN109256939B - 电流选择电路和驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电流选择电路和驱动电路，所述电流选择电路依据预设的电流选择电阻的阻值选择输出电流的档位，电流选择电路具有输入端和输出端，输入端与电流选择电阻连接，输出端与电源变换器连接，所述电流选择电路根据所述电流选择电阻的电阻值，使与所述输出电流的档位对应的具有预定电阻值的电阻经由所述输出端与所述电源变换器连接，所述电源变换器根据所述电流选择电路所选择的电阻输出电流。根据本申请，可以进行灵活的电流选择，并且，电流选择装置的输入端子的数量不会随着输出电流的档位数量的增加而增加。

Description

电流选择电路和驱动电路
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种电流选择电路和具有该电流选择电路的驱动电路。
背景技术
在使用驱动电路对电子设备进行驱动时，用户有时需要调节驱动电路所输出的驱动电流的大小，这就要求驱动电路具备电流选择的功能。
在现有的驱动电路中，可以设置数字集成电路(digital IC)来实现电流选择的功能，该数字集成电路可以通过2个端口来输出不同的电流选择信号。
在现有的驱动电路中，也可以设置模拟电路来实现电流选择的功能，该模拟电路可以具有多个输出端口来输出不同的电流选择信号，从而使驱动电路输出不同大小的电流。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人发现，在现有的通过设置数字集成电路来实现电流选择功能的技术中，数字集成电路输出的是直流形式的电流选择信号，实现电流选择的成本较高；在现有的通过设置模拟电路来实现电流选择功能的技术中，如果要输出的电流选择档位的数量增多，那么该模拟电路的输出端口的数量也要增加。
本申请实施例提供一种电流选择电路和驱动电路，通过改变连接于电流选择电路的输入端的电流选择电阻的电阻值，来调整接入到电源变换器的电阻的电阻值，从而调整该电源变换器所输出的电流的电流值，由此，可以进行灵活的电流选择，并且，电流选择电路的输出端口的数量不会增加。
根据本申请实施例，提供一种电流选择电路，该电流选择电路根据预设的电流选择电阻的阻值选择输出电流的档位，所述电流选择电路具有输入端和输出端，所述输入端与所述电流选择电阻连接，所述输出端与电源变换器(power converter)连接，所述电流选择电路根据所述电流选择电阻的电阻值，使与所述输出电流的档位对应的具有预定电阻值的电阻经由所述输出端与所述电源变换器连接，所述电源变换器根据所述电流选择电路所选择的电阻输出对应于所述档位的电流(current)。
本申请实施例的有益效果在于：通过改变连接于电流选择电路的输入端的电流选择电阻的电阻值，来调整接入到电源变换器的电阻的电阻值，从而调整该电源变换器所输出的电流的电流值，由此，可以进行灵活的电流选择，并且，电流选择电路的输出端口的数量不会增加。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例1的电流选择电路的一个示意图；
图2是本申请实施例2的电源变换器搭配电流选择电路的一个示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本申请实施例1提供一种电流选择装置。图1是该电流选择电路的一个示意图。
如图1所示，该电流选择装置100可以具有预设的电流选择电阻101和电流选择电路102，电流选择电路102可以依据电流选择电阻101的阻值选择输出电流的档位。
在本实施例中，电流选择电路102可以具有输入端和输出端，该输入端与电流选择电阻101连接，该输出端与电源变换器(power converter)连接。
在本实施例中，电流选择电路102可以根据电流选择电阻101的电阻值，使与该输出电流的档位对应的具有预定电阻值的电阻经由该输出端与电源变换器200连接；该电源变换器200能够根据电流选择电路102所选择的电阻输出相应的电流(current)。
在本实施例中，电源变换器200可以具有电流控制端201，该电流控制端201与接地端之间的电阻值可以控制该电源变换器200输出的驱动电流值。在一个实施方式中，电流控制端201与接地端之间可以连接有电流感测电阻2011(current sense resister)，该电流选择电路102所选择的电阻可以与电流感测电阻2011并联，由此，通过调整电流选择电路102输入端的电流选择电阻101的电阻值，可以调整该电流选择电路102所选择的电阻的电阻值，进而调整电源变换器200的电流控制端201与接地端之间的电阻值，从而调整电源变换器200的输出电流值。
根据本实施例，通过改变连接于电流选择电路的输入端的电流选择电阻的电阻值，来调整接入到电源变换器的电阻的电阻值，从而调整该电源变换器所输出的电流的电流值，由此，可以进行灵活的电流选择，例如，电流选择电阻的电阻值可以随时间以正弦曲线变化，由此，电源变换器200所输出的驱动电流也可以随时间以正弦曲线变化，从而提高了电流选择的灵活性；并且，电流选择电路的输出端口的数量不会增加。
在本实施例中，电源变换器200可以将输入电压转化驱动电流输出，输出的驱动电流的值可以受电流控制端201与接地端之间的电阻值的控制。关于电源变换器200的结构和工作原理可以参考现有技术。
例如，电源变换器200可以具有整流电路、平滑电路、开关元件、变压器、输出侧整流电路和中心控制装置等，其中，整流电路和平滑电路能够对输入的交流电进行整流和平滑；该中心控制装置可以具有导通/关断控制端口，该导通/关断控制端口可以输出控制信号，以控制开关元件的导通和关断，从而使平滑后的电信号进行谐振；变压器使谐振的电信号被输送到开关电源的输出侧；输出侧整流电路将输送到开关电源的输出侧的电信号进行整流，以形成驱动电流并输出。该中心控制装置还可以具有控制端口，即电源变换器200的电流控制端201，该控制端口与接地端之间的电阻值能够控制电源变换器200的输出的驱动电流值。
下面，结合附图详细说明电流选择装置100的结构和工作原理。
如图1所示，电流选择电路102可以具有两个端子X1和X2，电流选择电路102的输出端可以具有两个端子X3和X4，其中，端子X2和端子X4可以与电流选择装置100的接地端连接。端子X1和X2之间可以连接电流选择电阻101，端子X3可以与电源变换器200的电流控制端201连接。
在本实施例中，如图1所示，电流选择电路102可以具有分压电阻R1，电流选择电阻101与分压电阻R1串联连接于电流选择电路的电源端Vcc和接地端之间，通过调整电流选择电阻101的阻值，能够调整电流选择电阻101两端的电压值。
在本实施例中，电流选择电路102可以还具有至少一个电流感测电阻串，在图1中，示出了4个电流感测电阻串1021、1022、1023和1024。
在本实施例中，每一个电流感测电阻串都与输出端连接，例如，各电流感测电阻串1021、1022、1023和1024并联于电流选择电路102的输出端的端子X3和X4之间。
在本实施例中，各电流感测电阻串都可以具有串联的第一开关元件和第一电阻，电流选择电阻101控制各电流感测电阻串中的第一开关元件是否导通。例如，电流感测电阻串1021具有第一开关元件Q1和第一电阻R2，电流感测电阻串1022具有第一开关元件Q2和第一电阻R3，电流感测电阻串1023具有第一开关元件Q3和第一电阻R4，电流感测电阻串1024具有第一开关元件Q4和第一电阻R5。在本实施例中，第一开关元件可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，例如N型MOSFET，也可以是其它类型的开关元件。
在本实施例中，当某一电流感测电阻串的第一开关元件导通时，该电流感测电阻串的第一电阻经由输出端被接入电源变换器200，例如，该第一电阻被连接到电源变换器200的电流控制端201与接地端之间，与电流感测电阻2011并联。
在本实施例中，各电流感测电阻串的第一电阻的阻值可以彼此不同，由此，当不同的第一开关元件导通时，可以使不同阻值的第一电阻与电流感测电阻并联，从而使电源变换器200的电流控制端201与接地端之间具有不同的电阻值。
此外，本实施例可以不限于此，各电流感测电阻串的第一电阻的阻值也可以被设定为其它的值，例如，某几个第一电阻的阻值可以相同。
在本实施例中，电流选择电路102还可以具有至少一个开关控制电路，在图1中，示出了4个开关控制电路1025，1026，1027和1028，各开关控制电路两端的电压能够控制该开关控制电路是否导通。
在本实施例中，各开关控制电路1025，1026，1027和1028都与电流选择电阻101并联，因此，电流选择电阻101两端的电压与各开关控制电路两端的电压相同，由此，通过调整电流选择电阻101的阻值，能够调整电流选择电阻101两端的电压值，从而控制各开关控制电路是否导通。
在本实施例中，各开关控制电路导通所需的导通阈值电压可以不同，由此，在电流选择电阻101两端的电压逐渐上升的情况下，导通阈值电压较低的开关控制电路可以先导通，导通阈值电压较高的开关控制电路可以后导通。
在本实施例中，各开关控制电路1025，1026，1027和1028可以分别控制与之连接的电流感测电阻串1021、1022、1023和1024中的第一开关元件Q1，Q2，Q3和Q4是否导通，由此，电流选择电阻101通过控制各开关控制电路1025，1026，1027和1028是否导通，来控制相应的电流感测电阻串1021、1022、1023和1024中的第一开关元件Q1，Q2，Q3和Q4是否导通。
在本实施例中，各开关控制电路可以具有第二开关元件(Q5，Q6，Q7和Q8)，稳压元件(D1，D2，D3和D4)和第二电阻(R6，R7，R8和R9)，其中，第二开关元件的电流流入端和电流流出端、该第二电阻以及该稳压元件串联连接在端子X1与接地端之间，并且，该第二电阻和该稳压元件之间的连接点连接于第一开关元件的控制端，例如栅极。
在本实施例中，以开关控制电路1025为例，在开关控制电路1025两端的电压使稳压元件D1被击穿的情况下，第二开关元件Q5导通，使得第二电阻R5两端的电压升高，从而使第一开关元件Q1导通；在开关控制电路1025两端的电压不足以使稳压元件D1被击穿的情况下，第二开关元件Q5关断，第二电阻R5两端的电压与接地端相同，因而第一开关元件Q1关断。
在本实施例中，各第二开关元件Q5，Q6，Q7和Q8可以是npn双极型晶体管，但本实施例不限于此，第二开关元件也可以是其它类型的开关元件。
在本实施例中，各开关控制电路导通所需的导通阈值电压可以与各稳压元件的击穿电压相关，稳压元件的击穿电压越高，该开关控制电路导通所需的导通阈值电压越高。在一个实施方式中，各稳压元件的击穿电压可以不同。
在本实施例中，稳压元件可以是稳压二极管，例如，稳压元件D1的击穿电压可以是6.2V，其型号可以是BZX79-6V2；稳压元件D2的击穿电压可以是5.1V，其型号可以是BZX79-5V1；稳压元件D3的击穿电压可以是3.9V，其型号可以是BZX79-3V9；稳压元件D4的击穿电压可以是2.4V，其型号可以是BZX79-2V4。此外，各稳压元件也可以是其它类型和型号。
此外，如图1所示，各开关控制电路1025，1026，1027和1028还可以具有第三电阻R10，R11，R12和R13，各第三电阻可以连接在各第二开关元件的基极(base)和端子X1之间。
在本实施例中，在某一特定的电压下，可以两个以上的开关控制电路都导通，例如，在电流选择电阻101两端的电压高于开关控制电路1027和1028的导通阈值电压的情况下，可以使开关控制电路1027导通和1028都导通，由此，使第一电阻R4和R5都并联接入电源变换器200的电流控制端201与接地端之间。
本实施例可以不限于此，例如，在一个开关控制电路导通的情况下，可以使其它的开关控制电路断开，由此，避免两个以上的开关控制电路同时导通的情况。
如图1所示，电流选择电路102还可以具有至少一个附加控制单元，在图1中，示出了3个附加控制单元1031，1032和1033。
在本实施例中，附加控制单元可以进行控制，以使得在一个电流感测电阻串的第一开关元件导通的情况下，其它电流感测电阻串的第一开关元件关断，例如，附加控制单元使得在具有较高导通阈值电压的开关控制电路导通的情况下，具有较低导通阈值电压的开关控制电路关断。
在本实施例中，各附加控制单元可以分别与除具有最高导通阈值电压的开关控制电路之外的其它开关控制电路连接，例如，在图1中，导通阈值电压最高的开关控制电路是1025，其它的开关控制电路是1026，1027和1028，因此，附加控制单元1031，1032和1033分别与该其它的开关控制电路1026,1027和1028连接。如果不设置附加控制单元1031，1032和1033，那么在导通阈值电压最高的开关控制电路1025导通的情况下，其它的开关控制电路是1026，1027和1028也会导通，因而，本申请通过将附加控制单元1031，1032和1033分别与导通阈值较低的开关控制电路1026，1027和1028连接，能够避免两个以上的开关控制电路同时导通。
在本实施例中，如图1所示，各附加控制单元可以具有第三开关元件Q9，Q10和Q11，该第三开关元件可以是npn双极型晶体管或其他类型的开关元件。
在本实施例中，各第三开关元件(Q9，Q10和Q11)的集电极可以与对应的第二开关元件(Q6，Q7和Q8)的基极连接，各第三开关元件(Q9，Q10和Q11)的基极可以经由第三电阻(R20，R21和R22)连接于比该第三开关元件控制的开关控制电路具有更高的导通阈值电压的开关控制电路所对应的第一开关元件的栅极。
例如，如图1所示，第三开关元件Q9控制的开关控制电路是1026，比开关控制电路1026具有更高导通阈值电压的开关控制电路是1025，所以，Q9的基极经由第三电阻R20连接到开关控制电路1025所对应的第一开关元件Q1的栅极，由此，在Q1导通的情况下，Q9也导通，Q6基极电位下降导致Q6断开，从而Q2断开；同样，第三开关元件Q10控制的开关控制电路是1027，比开关控制电路1027具有更高导通阈值电压的开关控制电路是1025和1026，所以，Q10的基极经由第三电阻R20连接到开关控制电路1025所对应的第一开关Q1的栅极，Q10的基极还经由第三电阻R21连接到开关控制电路1026所对应的第一开关Q2的栅极，由此，在Q1或Q2导通的情况下，Q10导通，从而Q7断开，导致Q3断开；同样，第三开关元件Q11控制的开关控制电路是1028，比开关控制电路1028具有更高导通阈值电压的开关控制电路是1025、1026和1027，所以，Q11的基极经由第三电阻R20连接到开关控制电路1025所对应的第一开关Q1的栅极，Q11的基极还经由第三电阻R21连接到开关控制电路1026所对应的第一开关Q2的栅极，Q11的基极还经由第三电阻R22连接到开关控制电路1027所对应的第一开关Q3的栅极，由此，在Q1、Q2或Q3导通的情况下，Q11导通，从而Q8断开，导致Q4断开。
在本实施例中，在第三开关元件的基极与两个以上的第一开关元件的栅极连接的情况下，与各第一开关元件的栅极连接的连接路径上还可以设置有二极管，以避免不同连接路径上的信号相互干扰。例如，第三开关元件Q10的基极与Q1的栅极和Q2的栅极的连接路径上分别设置有二极管D6和D7，第三开关元件Q11的基极与Q1的栅极、Q2的栅极和Q3的栅极的连接路径上分别设置有二极管D9、D10和D11。
在本实施例中，通过设置附加控制单元(1031，1032和1033)，可以避免两个以上的开关控制电路同时导通的情况，由此，使得电流选择电路102一次仅选择一个第一电阻连接到电源变换器200。
根据本申请的实施例，通过改变连接于电流选择电路的输入端的电流选择电阻的电阻值，来调整接入到电源变换器的电阻的电阻值，从而调整该电源变换器所输出的电流的电流值，由此，可以进行灵活的电流选择；并且，电流选择电路的输出端口的数量不会增加。
实施例2
本申请实施例2提供一种驱动电路，该驱动电路可以具有实施例1所述的电流选择装置100，以及图1所示的电源变换器200。
如图1所示，在驱动电路300中，电源变换器200可以根据电流选择装置100的电流选择电路102所选择的电阻输出电流。
图2是本实施例的电源变换器搭配电流选择电路以形成驱动电路的一个示意图，如图2所示，驱动电路300a具有电流选择装置100和电源变换器200a，其中，图2的电流选择装置100的结构与图1相同，关于电流选择装置100的说明可以参考实施例1，图2的电源变换器200a是图1的电源变换器200的一个具体的电路结构。
下面，对图2的驱动电路300a进行说明。
如图2所示，电源变换器200a可以具有整流电路BD1和平滑电容C2，其中，整流电路BD1例如可以是二极管桥电路，能够对交流电源AC所输入的交流电压进行整流；平滑电容C2能够对整流电路BD1整流后的电压进行平滑以形成直流电源。
电源变换器200a还可以具有开关元件Q21，中心控制单元U1从端口6输出控制信号以控制开关元件Q21的导通和关断。
电源变换器200a还可以具有变压器T1，变压器T1具有一次侧绕组P1，二次侧绕组S1和辅助绕组Aux，辅助绕组Aux向中心控制单元U1的端口1提供工作电压，并且，中心控制单元U1的端口1与电流选择装置100的电源端Vcc连接。
电源变换器200a还可以具有整流二极管D52和平滑电容C28，C29，其中，整流二极管D52分别与二次绕组S1连接，用于对二次绕组S1的感测电压进行整流；平滑电容C28，C29用于对整流后的电压进行平滑以形成驱动电流进行输出。
如图2所示，电源变换器200a的中心控制单元U1的端口5与接地端之间串联连接有电阻R29，R211和R212，电流选择装置100的端口X3和X4连接于电阻R211和R212两端，通过调整电流选择装置100的端口X1和X2之间的电流选择电阻的阻值，能够调整经由端口X3和X4与电阻R211和R212并联的电阻的阻值，从而调整电源变换器200a的输出的驱动电流的电流值。
此外，如图2所示，图2的电源变换器200a还可以具有压敏电阻RV1，保险丝F1，电感L1，电感L2，电阻R21，电阻R22，电容CX1、CY1，电阻R23，电感L3，电阻R24、R25、R26、R28、R210、R214、R215，电容C23、C24、C25、C26、C41，二极管D32、D22、D42，关于上述元件的说明，可以参考现有技术，本实施例不再赘述。
关于图2的中心控制单元U1的端口2，端口3和端口4的说明也可以参考现有技术。
需要说明的是，图2的电源变换器200a仅是电源变换器200的一个实施方式，本实施例并不限于此，电源变换器也可以具有其它的结构。
在本实施例的驱动电路中，通过改变连接于电流选择电路的输入端的电流选择电阻的电阻值，来调整接入到电源变换器的电阻的电阻值，从而调整该电源变换器所输出的电流的电流值，由此，可以进行灵活的电流选择；并且，电流选择电路的输出端口的数量不会增加。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (7)

1.一种电流选择电路，其特征在于，所述电流选择电路依据预设的电流选择电阻的阻值选择输出电流的档位，
所述电流选择电路具有输入端和输出端，
所述输入端与所述电流选择电阻连接，
所述输出端与电源变换器连接，
所述电流选择电路根据所述电流选择电阻的电阻值，使与所述输出电流的档位对应的具有预定电阻值的电阻经由所述输出端与所述电源变换器连接，
所述电源变换器根据所述电流选择电路所选择的电阻输出电流，
所述电流选择电路具有至少一个电流感测电阻串，
每一个所述电流感测电阻串都与所述输出端连接，
每一个所述电流感测电阻串具有串联的第一开关元件和第一电阻，
所述电流选择电阻控制所述电流感测电阻串中的所述第一开关元件是否导通，
所述电流选择电路还具有至少一个开关控制电路，
每一个所述开关控制电路都与所述电流选择电阻并联，
所述电流选择电阻控制所述开关控制电路是否导通，
每一个所述开关控制电路控制与之连接的所述电流感测电阻串的所述第一开关元件是否导通。
2.如权利要求1所述的电流选择电路，其中，
所述电源变换器具有电流控制端，所述电流控制端连接有电流感测电阻，
所述电流选择电路所选择的电阻与所述电流感测电阻并联。
3.如权利要求1所述的电流选择电路，其中，
各所述电流感测电阻串的所述第一电阻的阻值彼此不同。
4.如权利要求1所述的电流选择电路，其中，
所述电流选择电路还具有分压电阻，
所述电流选择电阻与所述分压电阻串联连接于所述电流选择电路的电源端和接地端之间。
5.如权利要求1所述的电流选择电路，其中，
所述电流选择电路还具有至少一个附加控制单元，
所述附加控制单元用于控制，使得在一个电流感测电阻串的第一开关元件导通的情况下，其它电流感测电阻串的第一开关元件关断。
6.如权利要求5所述的电流选择电路，其中，
所述附加控制单元使得在具有较高导通阈值电压的开关控制电路导通的情况下，具有较低导通阈值电压的开关控制电路关断。
7.一种驱动电路，其具有电源变换器、预设的电流选择电阻以及如权利要求1-6中任一项所述的电流选择电路，其中，所述电源变换器根据所述电流选择电路所选择的电阻输出电流。
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