[發(fā)明專利]一種基于緩沖電路的智能開關(guān)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810296364.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN110323932A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳正義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州有達(dá)電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/34
• 分類號(hào): H02M1/34;H02M3/335
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 李浩

一種基于緩沖電路的智能開關(guān),本發(fā)明涉及智能開關(guān)領(lǐng)域，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)智能開關(guān)存在功耗高，頻率效應(yīng)速度慢，上電過(guò)沖或缺乏電壓補(bǔ)償，特別是在上電過(guò)沖時(shí)，沒有過(guò)沖反饋來(lái)及時(shí)通知控制芯片進(jìn)行調(diào)試且輸出電壓邏輯固定等技術(shù)問(wèn)題。包括輸入電壓轉(zhuǎn)換電路，接收電源的輸出電壓；中級(jí)開關(guān)電路，接收輸入電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的增益電壓；輸出電壓轉(zhuǎn)換電路，用于降壓調(diào)制，其中包括線性補(bǔ)償電路，接收中級(jí)開關(guān)電路輸出的電壓信號(hào)并隔離輸出直流信號(hào)；過(guò)沖反饋調(diào)節(jié)電路；緩沖電路和負(fù)載群；本發(fā)明用于提供智能開關(guān)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能開關(guān)領(lǐng)域，具體涉及一種基于緩沖電路的智能開關(guān)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)常常通過(guò)功率因數(shù)校正電路接收交流輸入，一些智能開關(guān)中的線性穩(wěn)壓源的驅(qū)動(dòng)管的柵極(基極)電壓會(huì)變化異常，造成線性穩(wěn)壓源的上電過(guò)沖。即快速的智能開關(guān)上電，會(huì)造成線性穩(wěn)壓源的上電過(guò)沖，由此可見僅使用BOOST-BOOST和隔離器的弊端。如果過(guò)沖電壓高于其負(fù)載耐壓值，即使過(guò)沖寬度很窄，也會(huì)對(duì)負(fù)載造成致命性的破壞，降低了智能開關(guān)應(yīng)用的可靠性；輸入電壓并不是一直為穩(wěn)定幅值，對(duì)于BOOST-BUCK型的智能開關(guān)，缺少對(duì)應(yīng)的BUCK轉(zhuǎn)換電路的電壓補(bǔ)償，從而導(dǎo)致下位電路供電不足觸發(fā)重啟，造成不便。

此外，如果用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O端子電容的電流很小，負(fù)載群功耗大，則輸出NMOS的柵極端子電壓和輸出PMOS的柵極端子電壓不能根據(jù)對(duì)輸入端子的輸入電壓的突然變化而充電或放電。這就延遲了響應(yīng)，并且因此延遲了來(lái)自輸出端子的輸出電壓的響應(yīng)。為了使來(lái)自輸出端子的輸出電壓對(duì)輸入端子的輸入電壓快速作出響應(yīng)，需要增大用于驅(qū)動(dòng)形成輸出部分的輸出NMOS和輸出PMOS的柵極端子電容的電流。然而，因?yàn)殡娏骺偸橇鲃?dòng)，妨礙了電耗的降低。如上所述，因?yàn)橹悄荛_關(guān)中的低功耗和高速輸出響應(yīng)處于權(quán)衡關(guān)系，難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)滿足這兩個(gè)特性的智能開關(guān)。

不同的系統(tǒng)需要不同的邏輯1/0閾值電壓。在有些負(fù)載為處理器，電壓小于5V意味著邏輯0，而大于15V意味著邏輯1，同時(shí)在有些負(fù)載為伺服驅(qū)動(dòng)器中，電壓小于1V意味著邏輯0，而大于4V意味著邏輯1，此時(shí)如果將處理器直接與伺服驅(qū)動(dòng)器連接則會(huì)產(chǎn)生很大問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種基于緩沖電路的智能開關(guān)，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在功耗高，頻率效應(yīng)速度慢，上電過(guò)沖或缺乏電壓補(bǔ)償，特別是在上電過(guò)沖時(shí)，沒有過(guò)沖反饋來(lái)及時(shí)通知控制芯片進(jìn)行調(diào)試且輸出電壓邏輯固定等技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于緩沖電路的智能開關(guān)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于緩沖電路的智能開關(guān),包括電源，還包括輸入電壓轉(zhuǎn)換電路，接收電源的輸出電壓；中級(jí)開關(guān)電路，接收輸入電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的增益電壓；輸出電壓轉(zhuǎn)換電路，用于降壓調(diào)制，其中包括線性補(bǔ)償電路，接收中級(jí)開關(guān)電路輸出的電壓信號(hào)并隔離輸出直流信號(hào)；過(guò)沖反饋調(diào)節(jié)電路，接收過(guò)沖的直流信號(hào)，并反饋過(guò)沖信號(hào)至輸出電壓轉(zhuǎn)換電路和中級(jí)開關(guān)電路；所述的電壓信號(hào)最大電壓幅值范圍為小于增益電壓二倍幅值；數(shù)字輸入電路，接收緩沖電路輸出的直流電壓信號(hào)。

上述方案中，所述的輸入電壓轉(zhuǎn)換電路，包括第一編程控制器，用于升壓調(diào)制；第一場(chǎng)效應(yīng)管，用于升壓調(diào)制開關(guān)，接收電源的輸出電壓，接收由第一編程控制器相對(duì)于電源輸出電壓所輸出的相位同步調(diào)制時(shí)鐘。

上述方案中，所述的輸入電壓轉(zhuǎn)換電路，還包括第一電感，其一端連接電源且另一端連接第一場(chǎng)效應(yīng)管；第一二極管，其高電極連接第一場(chǎng)效應(yīng)管；第二二極管，其高電極連接電源且低電極連接第一二極管的低電極。

上述方案中，所述的中級(jí)開關(guān)電路，包括第二編程控制器，用于電壓脈寬調(diào)制；第二場(chǎng)效應(yīng)管，接收輸入電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的增益電壓，接收第二編程控制器輸出的脈寬調(diào)制時(shí)鐘并輸出限定脈寬的電壓信號(hào)；第二電感，對(duì)限定脈寬的電壓信號(hào)濾波；第一電容，補(bǔ)償濾波后的電壓信號(hào)最低幅值。