CN209200908U - 一种直流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种直流电源，该直流电源的DC‑DC转换器与端口组一一对应、且DC‑DC转换器与滞环控制电路一一对应；DC‑DC转换器的输出端与DC‑DC转换器所对应端口组中的电压输入端口、DC‑DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端电连接；DC‑DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端与DC‑DC转换器所对应端口组中的电压输出端口电连接；DC‑DC转换器所对应滞环控制电路的第一输出端用于输出第一输入端的电压，相对现有技术，该直流电源集成度高，能够降低实现电路的复杂度。

Description

一种直流电源

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，特别是涉及一种直流电源。

背景技术

随着电子技术的快速发展，电子产品的功能日益强大，与人们日常生活的联系日益紧密。电子产品中直流稳压电源是必不可少的一部分。直流稳压电源的质量直接关系到电子产品中各器件在使用过程中的质量。

现有技术中，常见的直流稳压电源一般是采用二极管实现电路设计的，但是采用二极管实现的电路集成度低，用于检测输入电压的电路和用于控制输出电压的电路一般是分体实现的，导致直流稳压电源的实现电路复杂、且供电回路存在压降。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种直流电源，以降低实现电路的复杂度。具体技术方案如下：

一种直流电源，所述电源包括：DC-DC转换器、滞环控制电路和电源管理电路；其中，DC-DC转换器的数量与滞环控制电路的数量相等；

滞环控制电路具有第一输入端、第二输入端和第一输出端；

电源管理电路具有至少一个端口组，所述端口组包括：电压输入端口和电压输出端口，各个端口组具有工作优先级；

每一端口组中，电压输出端口处于连通状态的情况下：电压输入端口的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口输出输出用于驱动滞环控制电路的第一输出端输出所述第一输入端的输入电压，电压输入端口的电压未处于第一预设范围内时，电压输出端口处于阻断状态，且在电压输出端口的电压处于第二预设范围内时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口处于连通状态；

DC-DC转换器与端口组一一对应、且DC-DC转换器与滞环控制电路一一对应；

DC-DC转换器的输入端用于与输入电源电连接，DC-DC转换器的输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输入端口、DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端电连接；

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输出端口电连接。

进一步地，所述滞环控制电路还包括：第二输出端；

所述端口组包括：电压检测输入端口；

每一端口组中，电压输出端口处于连通状态的情况下：电压输入端口的电压未在第一预设范围内时，电压输出端口处于阻断状态、电压输出端口的电压处于第二预设范围内、且第一电压差值大于预设阈值时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口处于连通状态，其中，所述第一电压差为：电压检测输入端口的电压与下一工作优先级的端口组中的电压输入端口的电压之间的差值；

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压检测输入端口电连接。

进一步地，每一端口组中，电压输出端口处于连通状态的情况下：上一工作优先级的端口组中电压输入端口的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口处于阻断状态，上一工作优先级的端口组中电压输出端口连通。

进一步地，所述预设阈值为120mV。

进一步地，端口组还包括：状态输出端口；

每一端口组中，状态输出端口用于输出状态信号，其中，所述状态信号为：表征电压输入端口的电压是否处于第一预设范围内的信号。

进一步地，所述电源还包括：指示灯，所述指示灯和端口组中的状态输出端口电连接。

进一步地，所述电源还包括：报警器，所述报警器和端口组中的状态输出端口电连接。

进一步地，所述电源管理电路为LTC4417芯片。

进一步地，所述电源管理电路还具有第一级联端口和第二级联端口；

所述第一级联端口用于与上一级联优先级电源管理电路的第二级联端口电连接；

所述第二级联端口用于与下一级联优先级电源管理电路的第一级联端口电连接。

进一步地，所述第二预设范围为300mv。

本实用新型实施例提供的一种直流电源，该直流电源包括DC-DC转换器、电源管理电路和滞环控制电路，DC-DC转换器与端口组一一对应、且DC-DC转换器与滞环控制电路一一对应；DC-DC转换器的输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输入端口、DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端电连接；DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输出端口电连接，相对现有技术，由于该直流电源采用DC-DC转换器和电源管理电路，因此该直流电源集成度高，进而能够降低实现电路的复杂度。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例的第一种直流电源的电路示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种直流电源的电路示意图。

1-第一输入端；2-第二输入端；3-第一输出端；4-第二输出端；5-电压输入端口；6-电压输出端口；7-电压检测输入端口；8-第一级联端口；9-第二级联端口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1为本实用新型实施例提供的第一种直流电源的电路示意图，所述电源包括：DC-DC转换器、电源管理电路和滞环控制电路；其中，DC-DC转换器的数量与滞环控制电路的数量相等；

滞环控制电路具有第一输入端1、第二输入端2和第一输出端3；

电源管理电路具有至少一个端口组，所述端口组包括：电压输入端口5和电压输出端口6，各个端口组具有工作优先级；

每一端口组中，电压输出端口6处于连通状态的情况下：电压输入端口5的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口6输出用于驱动滞环控制电路的第一输出端3输出所述第一输入端1的输入电压，电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内时，电压输出端口6处于阻断状态，且在电压输出端口6的电压处于第二预设范围内时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口6处于连通状态；

DC-DC转换器与端口组一一对应、且DC-DC转换器与滞环控制电路一一对应；

DC-DC转换器的输入端用于与输入电源电连接，DC-DC转换器的输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输入端口5、DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端1电连接；

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端2与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输出端口6电连接。

其中，DC-DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器，也就是说，DC-DC转换器能将输入电压转换成目标电压。

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输出端3用于输出第一输入端1的期望电压；

上述第一预设范围可以表示为：[第一阈值，第二阈值]。若电压输入端口5的电压小于第一阈值，可以称电压输入端口5的电压处于欠压状态，若电压输入端口5的电压大于第二阈值，可以称电压输入端口5的电压处于过压状态。

上述第二预设范围可以理解为小于或等于切换电压阈值，其中，该切换电压阈值可以理解为电源管理电路预先设置的是否切换下一个输入电源供电的阈值，该阈值可以为300mv；当电压输出端口6输出的电压降至300mv时，也就是说，电压输出端口6输出低电平时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口6处于连通状态。

需要说明的是，输入电源按照质量的优良等级划分优先级，则不同优先级的输入电源电连接DC-DC转换器后再接入电源管理电路中的每一端口组的各个端口，可见，一个优先级输入电源对应一个端口组的端口，则该输入电源的优先级作为该端口组的工作优先级。

举例而言，设有三个优先级从高到低的输入电源一一对应接入到DC-DC转换器，分别记为第一输入电源，第二输入电源和第三输入电源，则端口组的工作优先级分别为：第一输入电源通过DC-DC转换器对应电连接的端口组的各个端口为第一工作优先级，第二输入电源通过DC-DC转换器对应电连接的端口组的各个端口为第二工作优先级，第三输入电源通过DC-DC转换器对应电连接的端口组的各个端口为第三工作优先级。

上述滞环控制电路为用于控制和抗干扰电源管理电路的电路。

上述每一端口组的电压输入端口5、电压输出端口6和电压检测输入端口7之间均是通过电路连接的。

上述电源管理电路的端口组可以是一个端口组，也可以是多个端口组，当端口组为一个时，或是多个端口组仅有一个端口组工作时，则一个DC-DC转换器、一个端口组和一个滞环控制电路构成一个供电回路，当多个端口组均一一对应电连接DC-DC转换器和滞环控制电路时，则构成多个供电回路。

如果该直流电源仅有一个供电回路时，具体工作原理如下：

当该供电回路工作时即电源管理电路的电压输出端口6处于连通状态的情况下，一个直流电源的电压输入至DC-DC转换器，该DC-DC转换器将直流电源输入的电压转换为目标电压值，并将该目标电压值输入至电源管理电路的电压输入端口5，如果在电压输入端口5的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口6输出高电平以驱动滞环控制电路的第一输入端1的输入目标电压值，上述滞环控制电路的第一输出端3输出最终的期望电压。如果在电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内时，上述电压输出端口6处于阻断状态。

如果该直流电源有多个供电回路时，具体工作原理如下：

直流电源的优先级一一对应电源管理电路的电压输入端口5的工作优先级，DC-DC转换器的输出端对应电连接电源输入端口；针对每一端口组，当该端口组中的电压输出端口6处于连通状态的情况下，该端口组对应优先级的直流电源的电压输入至DC-DC转换器，该DC-DC转换器将直流电源输入的电压转换为目标电压值，并将该目标电压值输入至上述电压输入端口5，如果在电压输入端口5的电压即目标电压值处于第一预设范围内时，电压输出端口6输出高电平以驱动滞环控制电路的第一输入端1的输入目标电压值，上述滞环控制电路的第一输出端3输出最终的期望电压。如果在电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内时，上述电压输出端口6处于阻断状态，且在电压输出端口6的电压处于第二预设范围内时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口6处于连通状态。

由此可见，本实用新型实施例提供的直流电源的DC-DC转换器与端口组一一对应、且DC-DC转换器与滞环控制电路一一对应；DC-DC转换器的输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输入端口5、DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端1电连接；DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端2与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输出端口6电连接；相对现有技术，该直流电源集成度高，能够降低实现电路的复杂度。

为了防止构成直流电源的电路中出现反向和交叉的传导电流，一种实现方式为：

上滞环控制电路还包括：第二输出端4；

上述端口组包括：电压检测输入端口7；

每一端口组中，电压输出端口6处于连通状态的情况下：电压输入端口5的电压未在第一预设范围内时，电压输出端口6处于阻断状态、电压输出端口6的电压处于第二预设范围内、且第一电压差值大于预设阈值时，下一工作优先级的端口组中电压输入端口5处于连通状态，其中，所述第一电压差为：电压检测输入端口7的电压与下一工作优先级的端口组中的电压输入端口5的电压之间的差值。

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输出端4与DC-DC转换器所对应端口组中的电压检测输入端口7电连接。

上述预设阈值可以为120mv。

可见，在本实现方式中，针对每一端口组中，电压输入端口5的电压未在第一预设范围内时，电压输出端口6处于阻断状态、电压输出端口6的电压处于第二预设范围内、且第一电压差值大于预设阈值时，下一工作优先级的端口组中电压检测输入端口7处于连通状态，该电源管理电路在防止构成直流电源的电路中出现反向和交叉的传导电流的基础上，使得该直流电源输出的期望电压更加稳定。

为了使得最优质的直流输入电源优先使用，一种实现方式为：每一端口组中，电压输出端口6处于连通状态的情况下：上一工作优先级的端口组中电压输入端口5的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口6处于阻断状态，上一工作优先级的端口组中电压输出端口6连通。

本实现方式可以理解为：当优先级高的电压输入端口5的电压恢复到第一预设范围内时，电源管理电路会切换到优先级高的端口组所在的供电回路供电。

基于上述示例，电压输出端口处于连通状态的情况下：

如果接入的第一输入电源输出的电压经过DC-DC转换器后输入至端口组中最高工作优先级的电压输入端口5，电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内时，则切换到第二输入电源所在的端口组中，在第一输入电源对应的工作优先级的端口组中电压输入端口5的电压处于第一预设范围内时，则第二输入电源对应端口组中的电压输出端口6处于阻断状态，第一输入电源所对应的端口组中的电压输出端口6连通。

如果接入的第一输入电源输出的电压经过DC-DC转换器后输入至端口组中最高工作优先级的电压输入端口5，电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内时，则切换到第二输入电源或第三输入电源对应的电压输入端口5的电压处于第一预设范围内的端口组中，如果第二输入电源和第三输入电源对应的电压输入端口5的电压均属于第一预设范围，则切换第二输入电源对应的端口组，在第二输入电源供电的过程中，当第一输入电源对应的电压输入端口5的电压处于第一预设范围内，则第二输入电源对应端口组中的电压输出端口6处于阻断状态，第一输入电源所对应的端口组中的电压输出端口6连通。

如果第三输入电源对应的电压输入端口5的电压属于第一预设范围，当第一输入电源对应的电压输入端口5未处于第一预设范围内，第二输入电源对应的电压输入端口5的电压处于第一预设范围内，则第三输入电源对应端口组中的电压输出端口6处于阻断状态，第二输入电源所对应的端口组中的电压输出端口6连通。

可见，在本实现方式中，针对每一端口组，电压输出端口6处于连通状态的情况下：上一工作优先级的端口组中电压输入端口5的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口6处于阻断状态，上一工作优先级的端口组中电压输出端口6连通，能够实现对最优质的输入电源的选择。

为了明确哪一个输入电源通过DC-DC转换器转换后的电压存在过压或欠压，一种实现方式为：端口组还包括：状态输出端口；

每一端口组中，状态输出端口用于输出状态信号，其中，所述状态信号为：表征电压输入端口5的电压是否处于第一预设范围内的信号。

基于上述的示例，状态输出端口可以接信号灯，如果第一输入电源对应端口组的状态输出端口所接的信号灯为红色，则表示第一输入电源经过DC-DC转换器转换后的电压值即该端口组中电压输入端口5的电压未处于第一预设范围内，也就是说，该端口组中电压输入端口5的电压是过压或欠压；

如果第二输入电源对应端口组的状态输出端口所接的信号灯为绿色，则表示第二输入电源经过DC-DC转换器转换后的电压值即该端口组中电压输入端口5的电压处于第一预设范围内，也就是说，该端口组中电压输入端口5的电压合格。

可见，在本实现方式中，端口组中设置的状态输出端口能够明确哪一个端口组中的电压输入端口5的电压处于未在第一预设范围内，进而明确哪一个输入电源正在供电。

在一种实现方式中，所述电源还包括：报警器，所述报警器和端口组中的状态输出端口电连接。

上述报警器可以为指示灯，也可以为鸣笛器，或带有指示灯的鸣笛器，基于上述示例，如果第一输入电源供电，则第一输入电源所对应的端口组中状态输出端口输出第一输入电源对应端口组的电压输入端口5的电压属于第一预设范围内，在第一输入电源供电时，突然第一输入电源对应端口组的状态输出端口电连接的警报器鸣笛后变红色，则表示第一输入电源出现问题，此刻，第二输入电源供电时，第二输入电源对应对应端口组的状态输出端口电连接的警报器显示绿色，则表示第二输入电源正在供电。

可见，本实现方式的警报器能够提醒哪一路输入电源出现问题，也能够显示哪一路输入电源正在供电。

其中，上述电源管理电路可以为LTC4417芯片。该LTC4417芯片能够保证保证直流电源实现电压的稳定输出。

在一种实现方式中，如图2所示，上述电源管理电路还具有第一级联端口8和第二级联端口9；

所述第一级联端口8用于与上一级联优先级电源管理电路的第二级联端口9电连接；

所述第二级联端口9用于与下一级联优先级电源管理电路的第一级联端口8电连接。

可见，在本实现方式中，电源管理电路电路上设有第一级联端口和第二级联端口不仅具有扩容的效果，而且可实现对输入电源进行高效率的管理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流电源，其特征在于，所述电源包括：DC-DC转换器、滞环控制电路和电源管理电路；其中，DC-DC转换器的数量与滞环控制电路的数量相等；

滞环控制电路具有第一输入端(1)、第二输入端(2)和第一输出端(3)；

电源管理电路具有至少一个端口组，所述端口组包括：电压输入端口(5)和电压输出端口(6)，各个端口组具有工作优先级；

每一端口组中，电压输出端口(6)处于连通状态的情况下：电压输入端口(5)的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口(6)输出用于驱动滞环控制电路的第一输出端(3)输出所述第一输入端(1)的输入电压，电压输入端口(5)的电压未处于第一预设范围内时，电压输出端口(6)处于阻断状态，且在电压输出端口(6)的电压处于第二预设范围内时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口(6)处于连通状态；

DC-DC转换器与端口组一一对应、且DC-DC转换器与滞环控制电路一一对应；

DC-DC转换器的输入端用于与输入电源电连接，DC-DC转换器的输出端与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输入端口(5)、DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第一输入端(1)电连接；

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输入端(2)与DC-DC转换器所对应端口组中的电压输出端口(6)电连接。

2.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述滞环控制电路还包括：第二输出端(4)；

所述端口组包括：电压检测输入端口(7)；

每一端口组中，电压输出端口(6)处于连通状态的情况下：电压输入端口(5)的电压未在第一预设范围内时，电压输出端口(6)处于阻断状态、电压输出端口(6)的电压处于第二预设范围内、且第一电压差值大于预设阈值时，下一工作优先级的端口组中电压输出端口(6)处于连通状态，其中，所述第一电压差为：电压检测输入端口(7)的电压与下一工作优先级的端口组中的电压输入端口(5)的电压之间的差值；

DC-DC转换器所对应滞环控制电路的第二输出端(4)与DC-DC转换器所对应端口组中的电压检测输入端口(7)电连接。

3.如权利要求2所述的电源，其特征在于，

每一端口组中，电压输出端口(6)处于连通状态的情况下：上一工作优先级的端口组中电压输入端口(5)的电压处于第一预设范围内时，电压输出端口(6)处于阻断状态，上一工作优先级的端口组中电压输出端口(6)连通。

4.如权利要求3项所述的电源，其特征在于，所述预设阈值为120mV。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电源，其特征在于，

端口组还包括：状态输出端口；

每一端口组中，状态输出端口用于输出状态信号，其中，所述状态信号为：表征电压输入端口(5)的电压是否处于第一预设范围内的信号。

6.如权利要求5所述的电源，其特征在于，所述电源还包括：指示灯，所述指示灯和端口组中的状态输出端口电连接。

7.如权利要求5所述的电源，其特征在于，所述电源还包括：报警器，所述报警器和端口组中的状态输出端口电连接。

8.如权利要求7所述的电源，其特征在于，所述电源管理电路为LTC4417芯片。

9.如权利要求8所述的电源，其特征在于，所述电源管理电路还具有第一级联端口(8)和第二级联端口(9)；

所述第一级联端口(8)用于与上一级联优先级电源管理电路的第二级联端口(9)电连接；

所述第二级联端口(9)用于与下一级联优先级电源管理电路的第一级联端口(8)电连接。

10.如权利要求6～9中任一项所述的电源，其特征在于，所述第二预设范围为300mv。