CN219960389U - 电源控制电路及电源电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源控制电路及电源电路。电源控制电路包括供电端、多个供电电路、采样电路、基准电路和反馈电路，采样电路，包括多个采样子电路，采样子电路与供电电路一一对应连接，且每个采样子电路包括采样输出端，采样子电路检测所连接供电电路的供电电压，并通过采样输出端输出对应的检测电压；基准电路，包括基准输出端，基准电路与各个采样输出端连接，并将输出最大检测电压的采样输出端与基准输出端连通；反馈电路，包括多个反馈子电路，反馈子电路与采样输出端一一对应连接，并且与基准输出端、所连接采样输出端对应的供电电路连接。电源电路包括电源控制电路。可以提高带载能力。

Description

电源控制电路及电源电路

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种电源控制电路及电源电路。

背景技术

目前，在驱动一些负载工作时，可能需要高功率的电源。但是，高功率电源往往成本高，体积大，在很多应用场合(比如成本低的家电板卡中)不适用。鉴于此，现在很多解决方案是将多个相同的电源模块并联，来得到高功率的电源。

但是，这些并联的电源模块在输出电压上存在差异，不可能完全相同。这就导致输出电压偏高的电源模块，输出电流大，而输出电压偏低的电源模块，输出电流小，无法实现均流带载，降低了带载能力。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施方式提供了一种电源控制电路及电源电路，可以提高电路的带载能力。

本申请一方面提供了一种电源电路，所述电路包括：

供电端，用于连接负载；

多个供电电路，与所述供电端连接；

采样电路，包括多个采样子电路，所述采样子电路与所述供电电路一一对应连接，且每个所述采样子电路包括采样输出端，所述采样子电路检测所连接供电电路的供电电压，并通过所述采样输出端输出对应的检测电压；

基准电路，包括基准输出端，所述基准电路与各个所述采样输出端连接，并将输出最大检测电压的采样输出端与所述基准输出端连通；

反馈电路，包括多个反馈子电路，所述反馈子电路与所述采样输出端一一对应连接，并且与所述基准输出端、所连接采样输出端对应的供电电路连接，以基于所述基准输出端和各个所述采样输出端的电压，控制至少部分供电电路调整供电电压。

在一些实施例中，所述基准电路包括与所述采样子电路一一对应的多个基准子电路，所述基准子电路连接于所述基准输出端和所对应采样子电路的采样输出端之间，在所连接的采样输出端的电压高于所述基准输出端的电压时，所述基准子电路导通。

在一些实施例中，所述基准子电路包括第一单向导通器件，所述第一单向导通器件包括第一端和第二端，所述第一单向导通器件的第一端连接所对应采样电路的采样输出端，所述第一单向导通器件的第二端连接所述基准输出端，在所述第一端的电压高于所述第二端的电压时，所述第一单向导通器件导通。

在一些实施例中，所述采样子电路包括感测电阻和电压检测电路，所述感测电阻与所述采样子电路对应的供电电路串联连接，所述电压检测电路连接于所述感测电阻的两端，并与所述采样输出端连接。

在一些实施例中，所述电压检测电路包括第一比较器，所述第一比较器包括第一正向输入端、第二反向输入端和第一输出端，所述第一正向输入端和所述第二反向输入端连接于所述感测电阻的两端，所述第一输出端与所述采样输出端连接。

在一些实施例中，所述采样子电路还包括电压跟随器，所述电压跟随器连接于所述第一比较器的所述第一输出端和所述采样输出端之间。

在一些实施例中，所述反馈子电路包括第二比较器，所述第二比较器包括第二正向输入端、第二反向输入端和第二输出端，所述第二正向输出端与所对应的采样输出端连接，所述第二反向输入端与所述基准输出端连接，所述第二输出端与所连接采样输出端对应的供电电路连接。

在一些实施例中，所述供电电路包括电源输入端、供电输出端、第一电阻和第二电阻，所述反馈子电路包括电压调节电阻，所述电源输入端用于连接电源，所述供电输出端与所述供电端连接，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接于所述供电输出端和接地端，所述第一电阻和所述第二电阻的连接点用于接入电源输入端的输入电压，所述电压调节电阻连接于所述第二输出端和所述连接点之间。

在一些实施例中，所述供电电路包括供电芯片，所述供电芯片包括第一芯片端和第二芯片端，所述第一芯片端连接所述电源输入端，所述第二芯片端连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接点。

在一些实施例中，所述电源控制电路包括第二单向导通器件，所述第二单向导通器件连接于所述供电电路与供电端之间，在所述供电电路的供电电压低于所述供电端的电压时，所述单向导通器件截止。

本申请另一方面提供了一种电源电路，所述电源电路包括如上任一所述的电源控制电路。

在本申请一些实施例的技术方案中，通过为各个供电电路设置采样子电路，并通过基准电路将输出最大检测电压的采样输出端与基准输出端连通，由反馈电路基于基准输出端和各个采样输出端的电压，对至少部分供电电路的供电电压进行调整。如此，可以使各个供电电路输出的供电电压保持相同，从而可以实现均流带载，提高带载能力。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本申请的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本申请进行任何限制，在附图中：

图1示出了一些技术中的电源电路的模块示意图；

图2示出了本申请的一个实施例提供的电源控制电路的模块示意图；

图3示出了本申请一些实施例提供的电源控制电路的电路图；

图4示出了本申请的一个实施例提供的电源电路的模块示意图。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，为一些技术中的电源电路100的模块示意图。图1中，电源电路100包括多个电源模块11和供电端12。多个电源模块11连接至供电端12，供电端12连接负载13。多个电源模块11通过供电端12同时给负载13供电。通过多个电源模块11并联的方式，可以提高电源电路100的输出功率和带载能力。

但是，在实际应用中，多个电源模块11的输出电压通常无法做到完全相同，这就导致输出电压较高的电源模块11，输出电流大，输出电压偏低的电源模块11，输出电流小。电源电路100无法实现均流带载，降低了带载能力。

鉴于此，本申请提供一种电源控制电路，可以提高带载能力。请参阅图2，为本申请的一个实施例提供的电源控制电路200的模块示意图。图2中，电源控制电路200包括供电端25、多个供电电路21、采样电路22、基准电路23和反馈电路24。其中，供电端25用于连接负载。该多个供电电路21与供电端25连接，以通过供电端25给负载供电。

采样电路22包括多个采样子电路221，采样子电路221与供电电路21一一对应连接，且每个采样子电路221包括采样输出端222。采样子电路22检测所连接供电电路21的供电电压，并通过采样输出端222输出对应的检测电压。具体的，不同供电电路21对应的采样子电路221可以相同。每个采样输出端222输出的检测电压的大小，可以与所连接供电电路21的供电电压的大小成正比。如此，基于各个采样子电路221输出的检测电压的大小，便可以确定不同供电电路21输出的供电电压的大小关系。比如，假设采样子电路A与供电电路A连接，采样子电路B与供电电路B连接，采样子电路A的采样输出端A输出的检测电压为3伏，采样子电路B的采样输出端输出的检测电压为3.1伏，那么可以确定，供电电路B输出的供电电压比供电电路A输出的供电电压大。

基准电路23包括基准输出端231，基准电路23与各个采样输出端222连接，并将输出最大检测电压的采样输出端222与基准输出端231连通。比如，假设电源控制电路200包括供电电路A和供电电路B。供电电路A对应的采样输出端A输出的检测电压为3伏，供电电路B对应的采样输出端B输出的检测电压为3.1伏，那么基准电路23便可以把采样输出端B与基准输出端231连通，以及将采样输出端A与基准输出端231断开。在将输出最大检测电压的采样输出端222与基准输出端231连通后，基准输出端231的电压便为上述最大检测电压。

可以理解的是，在各个供电电路21的供电电压存在波动的情况下，各个采样输出端222输出的检测电压也是波动的，因此，基准电路23可以根据各个采样输出端222输出的检测电压，动态调整与基准输出端231连通的采样输出端222。比如在时刻1，采样输出端A输出的检测电压最大；在时刻2，采样输出端B输出的检测电压最大，那么基准电路23可以在时刻1将采样输出端A与基准输出端231连通，以及在时刻2将采样输出端B与基准输出端231连通。

反馈电路24包括多个反馈子电路241，反馈子电路241与采样输出端222一一对应连接，并且与基准输出端231、所连接采样输出端222对应的供电电路21连接，以基于基准输出端231和各个采样输出端222的电压，控制至少部分供电电路21调整供电电压。为了清楚阐述反馈子电路241、采样输出端222、基准输出端231以及供电电路21之间的连接关系，以下结合图1进行举例说明。比如，假设采样输出端A连接供电电路A，采样输出端B连接供电电路B。若反馈子电路A与采样输出端A连接，反馈子电路B与采样输出端B连接，那么反馈子电路A同时还需要与基准输出端231、采样输出端A对应的供电电路A连接，反馈子电路B同时还需要与基准输出端231、采样输出端B对应的供电电路B连接。

在本实施例中，各个反馈子电路241可以基于基准输出端231和所连接采样输出端222的电压，按照如下方法对所连接供电电路21的供电电压进行调整：

若反馈子电路241连接的采样输出端222的电压小于基准输出端231的电压，那么可以控制反馈子电路241所连接的供电电路21提高供电电压的输出。这时，反馈子电路241连接的采样输出端222输出的检测电压也随之升高。待反馈子电路241连接的采样输出端222输出的检测电压与基准输出端231的电压相等时，停止针对供电电路21的控制。

基于上述关于基准电路23的描述可以得知，与基准输出端231连通的采样输出端222为检测电压最大的采样输出端222，而检测电压最大的采样输出端222对应的是供电电压最大的供电电路21。因此，这个控制过程可以理解为，基于供电电压最大的目标供电电路21，对其它供电电路21的供电电压进行调整，直至其它供电电路21的供电电压与目标供电电路21供电电压相等。如此，通过上述调整，便实现了各个供电电路21输出的供电电压相等。

综上所述，在本申请一些实施例的技术方案中，通过为各个供电电路21设置采样子电路22，并通过基准电路23将输出最大检测电压的采样输出端222与基准输出端231连通，由反馈电路24基于基准输出端231和各个采样输出端222的电压，对至少部分供电电路21的供电电压进行调整。如此，可以使各个供电电路21输出的供电电压保持相同，从而可以实现均流带载，提高带载能力。

请参阅图3，为本申请一些实施例提供的电源控制电路200的电路图。图3中，以电源控制电路200包括两个供电电路21为例进行说明。供电电路21可以包括供电输出端213和电容2131，每个供电电路21通过各自的供电输出端213与供电端25连接，为负载RL1供电。电容2131和负载RL1并联连接于所在供电电路21的供电输出端213和接地端GND之间。按照电容的正极放电等于负极吸电的原理，两个供电电路21可以形成如虚线箭头指向的两个电流回路。在每个电流回路中，电流大小相等。

基于以上描述，首先对采样电路221进行说明。

在一些实施例中，采样子电路221包括感测电阻2211和电压检测电路2212，感测电阻2211与采样子电路221对应的供电电路21串联连接，电压检测电路2212连接于感测电阻2211的两端，并与采样输出端222连接。具体的，不同采样子电路221中的感测电阻2211可以具有相同的电阻值。电压检测电路2212可以检测感测电阻2211两端的电压。由于感测电阻2211与供电电路21串联连接，故感测电阻2211与对应的供电电路21具有相同大小的电流。各个感测电阻2211两端的压降大小，可以反映各个供电电路21输出的电流大小，而供电电路21输出的电流大小，又可以反映供电电路21输出的供电电压大小。基于上述原理分析，可以理解的是，感测电阻2211两端的压降，与其串联连接的供电电路21的供电电压成正比。感测电阻2211两端的压降越大，表示与其串联连接的供电电路21的供电电压越大。通过将感测电阻2211与供电电路21串联连接，来变相检测各个供电电路21的供电电压大小，在电路实现上较为简单。

进一步的，在一些实施例中，电压检测电路2212包括第一比较器U2B、U5B，第一比较器2213包括第一正向输入端、第二反向输入端和第一输出端Q1，第一正向输入端和第二反向输入端连接于感测电阻2211的两端，第一输出端Q1与采样输出端222连接。按照比较器的工作原理可知，第一比较器2213将感测电阻2211两端的电压相减后，得到的电压差便是感测电阻2211两端的电压。第一比较器2213输出的电压差便可以作为采样输出端222输出的检测电压。

进一步的，在一些实施例中，出于减少检测电压中干扰信号的考虑，采样子电路221还可以包括电压跟随器2214，电压跟随器2214连接于第一比较器2213的第一输出端Q1和采样输出端222之间。电压跟随器2214可以消除检测电压中的干扰信号，提高信号稳定性。

综上，可以理解的是，各个采样电路221输出的检测电压的大小，可以体现各个采样电路221所对应的供电电路21的供电电压大小。通过比较各个供电电路21的检测电压大小，便可以确定供电电路21之间的供电电压的大小关系。

以下对基准电路23进行详细说明。

结合参阅图2和图3，在一些实施例中，基准电路23包括与采样子电路221一一对应的多个基准子电路232，基准子电路232连接于基准输出端231和所对应采样子电路221的采样输出端222之间，在所连接的采样输出端222的电压高于基准输出端231的电压时，基准子电路232导通，以及在所连接的采样输出端222的电压不高于基准输出端231的电压时，基准子电路232断开。如此，可以将输出最大检测电压的采样输出端22与基准输出端231连通。为了便于理解，以下通过举例进行说明。假设采样输出端A输出的检测电压为3伏，采样输出端B输出的检测电压为3.5伏，在采样输出端A输出与基准输出端231连通的情况下，基准输出端231的电压为3伏。此时，采样输出端B的电压(3.5伏)高于基准输出端231的电压，采样输出端B与基准输出端231之间的基准子电路232会导通，将基准输出端231的电压调整为3.5伏。此时，基准输出端231的电压高于采样输出端A的电压，采样输出端A与基准输出端231之间的基准子电路232会断开。基于这个原理，基准电路23可以始终将输出最大检测电压的采样输出端22与基准输出端231连通。

具体的，在一些实施例中，基准子电路232包括第一单向导通器件D1，第一单向导通器件D1包括第一端和第二端，第一单向导通器件D1的第一端连接所对应采样电路221的采样输出端222，第一单向导通器件D1的第二端连接基准输出端231，在第一端的电压高于第二端的电压时，第一单向导通器件D1导通。在本实施例中，第一单向导通器件D1为二极管，第一单向导通器件D1的第一端为二极管的阳极，第一单向导通器件D1的第二端为二极管的阴极。

以下对反馈子电路241和供电电路21进行综合阐述，以说明供电电压的调整原理。

结合参阅图2和图3，在一些实施例中，反馈子电路241包括第二比较器2412，第二比较器2412包括第二正向输入端、第二反向输入端和第二输出端Q2，第二正向输出端与所对应的采样输出端222连接，第二反向输入端与基准输出端231连接，第二输出端Q2与所连接采样输出端222对应的供电电路21连接。供电电路21包括电源输入端VIN、第一电阻211和第二电阻212，反馈子电路241包括电压调节电阻2411，电源输入端VIN用于连接电源，供电输出端213与供电端25连接，第一电阻211和第二电阻212串联连接于供电输出端213和接地端GND，第一电阻211和第二电阻212的连接点O用于接入电源输入端VIN的输入电压，电压调节电阻2411连接于第二输出端Q2和连接点O之间。

为便于理解，以图3中其中一个供电电路21和该供电电路21对应的反馈子电路241为例进行说明。在一些实施例中，第一电阻211可以串联连接于供电输出端213和第二电阻212之间，第二电阻212可以串联连接于第一电阻211和接地端GND之间。通过上述对基准电路23的描述和第二比较器2412的工作原理：

在采样输出端222的检测电压小于最大检测电压时，第二输出端Q2会输出低电平，此时第二输出端Q2相当于接地，连接点O与第二输出端Q2之间产生电压差，电压调节电阻2411上有电流通过，电压调节电阻2411与第二电阻212并联连接后，与第一电阻211串联连接于供电输出端213和接地端GND之间，此时，供电输出端213输出给供电端25的电压如表达式(1)所示。

Vout1＝(1+r1/r21)*V_FB (1)

其中，Vout1表示电压调节电阻2411与第二电阻212并联连接后，与第一电阻211串联连接于供电输出端213和接地端GND之间时，供电输出端213输出给供电端25的电压；

r1表示第一电阻211的电阻值；

r21表示第二电阻212与电压调节电阻2411并联后的并联电阻；

V_FB表示连接点O处接入的电源输入端VIN的输入电压。

在采样输出端222的检测电压不小于最大检测电压时，第二输出端Q2会输出高电平，此时第二输出端Q2与连接点O等电位，连接点O与第二输出端Q2之间未产生电压差，电压调节电阻2411上没有电流通过，相当于电压调节电阻2411没有接入连接点O与接地端之间的电路，即电压调节电阻2411与第二电阻212未并联，只有第二电阻212与第一电阻211串联连接于供电输出端213和接地端GND之间，此时，供电输出端213输出给供电端25的电压如表达式(2)所示。

Vout2＝(1+r1/r22)*V_FB (2)

其中，Vout2表示仅第一电阻211与第二电阻212串联连接于供电输出端213和接地端GND之间时，供电输出端213输出给供电端25的电压；

r1表示第一电阻211的电阻值；

r22表示第二电阻212的电阻值；

V_FB表示连接点O处接入的电源输入端VIN的输入电压。

对比上述表达式(1)和表达式(2)可知，由于电阻值r22大于电阻值r21，故Vout2会小于Vout1。简单来说，就是在采样输出端222的检测电压小于最大检测电压时，电压调节电阻2411与第二电阻212并联连接，供电输出端213的供电电压提高。这样，就可以基于供电电压最大的目标供电电路21，对其它供电电路21的供电电压进行调整，直至其它供电电路21的供电电压与目标供电电路21供电电压相等。

在一些实施例中，在对供电电路21的供电电压进行调整时，若只进行一次调节，供电电路21的供电电压可能还存在不太稳定的问题，故可以对各个多次反馈调节，以使供电电路21输出稳定的供电电压。

继续参阅图3，在一些实施例中，供电电路21包括供电芯片214，供电芯片214包括第一芯片端IN和第二芯片端FB，第一芯片端IN连接电源输入端VIN，第二芯片端FB连接第一电阻211和第二电阻212的连接点O。供电芯片214可以对电源输入端VIN输入的电压进行转换等操作，使第二芯片端FB输出所需的目标电压。

进一步的，可以理解的是，在多个供电电路21中，若一个或多个供电电路21异常(比如芯片损坏或线路短路)，这些异常供电电路21的供电电压可能会为0伏(或者大大低于正常的供电电压)。这种情况下，其它正常的供电电路21可能会受到这些异常供电电路21的影响，导致带载能力下降。鉴于此，在一些实施例中，电源控制电路200可以包括第二单向导通器件215，第二单向导通器件215连接于供电电路215与供电端25之间，在供电电路21的供电电压低于供电端25的电压高于时，单向导通器件215截止。如此，可以防止异常的供电电路21对其它正常的供电电路21造成影响，提高了电源控制电路200的可靠性。

请参阅图4，为本申请的一个实施例提供的电源电路400的模块示意图。电源电路400可以包括以上所述的电源控制电路200。电源电路400的有益效果可参见电源控制电路200相关描述，此处不赘述。

虽然结合附图描述了本申请的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种电源控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括：

供电端(25)，用于连接负载；

多个供电电路(21)，与所述供电端(25)连接；

采样电路(22)，包括多个采样子电路(221)，所述采样子电路(221)与所述供电电路(21)一一对应连接，且每个所述采样子电路(221)包括采样输出端(222)，所述采样子电路(221)检测所连接供电电路(21)的供电电压，并通过所述采样输出端(222)输出对应的检测电压；

基准电路(23)，包括基准输出端(231)，所述基准电路(23)与各个所述采样输出端(222)连接，并将输出最大检测电压的采样输出端(222)与所述基准输出端(231)连通；

反馈电路(24)，包括多个反馈子电路(241)，所述反馈子电路(241)与所述采样输出端(222)一一对应连接，并且与所述基准输出端(231)、所连接采样输出端(222)对应的供电电路(21)连接，以基于所述基准输出端(231)和各个所述采样输出端(222)的电压，控制至少部分供电电路(21)调整供电电压。

2.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述基准电路(23)包括与所述采样子电路(221)一一对应的多个基准子电路(232)，所述基准子电路(232)连接于所述基准输出端(231)和所对应采样子电路(221)的采样输出端(222)之间，在所连接的采样输出端(222)的电压高于所述基准输出端(231)的电压时，所述基准子电路(232)导通。

3.如权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述基准子电路(232)包括第一单向导通器件，所述第一单向导通器件包括第一端和第二端，所述第一单向导通器件的第一端连接所对应采样电路(22)的采样输出端(222)，所述第一单向导通器件的第二端连接所述基准输出端(231)，在所述第一端的电压高于所述第二端的电压时，所述第一单向导通器件导通。

4.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述采样子电路(221)包括感测电阻(2211)和电压检测电路(2212)，所述感测电阻(2211)与所述采样子电路(221)对应的供电电路(21)串联连接，所述电压检测电路(2212)连接于所述感测电阻(2211)的两端，并与所述采样输出端(222)连接。

5.如权利要求4所述的电源控制电路，其特征在于，所述电压检测电路(2212)包括第一比较器，所述第一比较器(2213)包括第一正向输入端、第二反向输入端和第一输出端，所述第一正向输入端和所述第二反向输入端连接于所述感测电阻(2211)的两端，所述第一输出端与所述采样输出端(222)连接。

6.如权利要求5所述的电源控制电路，其特征在于，所述采样子电路(221)还包括电压跟随器(2214)，所述电压跟随器(2214)连接于所述第一比较器(2213)的所述第一输出端和所述采样输出端(222)之间。

7.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述反馈子电路(241)包括第二比较器(2412)，所述第二比较器(2412)包括第二正向输入端、第二反向输入端和第二输出端，所述第二正向输出端与所对应的采样输出端(222)连接，所述第二反向输入端与所述基准输出端(231)连接，所述第二输出端与所连接采样输出端(222)对应的供电电路(21)连接。

8.如权利要求7所述的电源控制电路，其特征在于，所述供电电路(21)包括电源输入端、供电输出端(213)、第一电阻(211)和第二电阻(212)，所述反馈子电路(241)包括电压调节电阻(2411)，所述电源输入端用于连接电源，所述供电输出端(213)与所述供电端(25)连接，所述第一电阻(211)和所述第二电阻(212)串联连接于所述供电输出端(213)和接地端，所述第一电阻(211)和所述第二电阻(212)的连接点用于接入电源输入端的输入电压，所述电压调节电阻(2411)连接于所述第二输出端和所述连接点之间。

9.如权利要求8所述的电源控制电路，其特征在于，所述供电电路(21)包括供电芯片(214)，所述供电芯片(214)包括第一芯片端和第二芯片端，所述第一芯片端连接所述电源输入端，所述第二芯片端连接所述第一电阻(211)和所述第二电阻(212)的连接点。

10.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括第二单向导通器件(215)，所述第二单向导通器件(215)连接于所述供电电路(21)与供电端(25)之间，在所述供电电路(21)的供电电压低于所述供电端(25)的电压时，所述单向导通器件截止。

11.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括如权利要求1至10任一所述的电源控制电路。