輸出電源的開關(guān)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸出電源的開關(guān)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，特別是在機(jī)器人在工業(yè)中的運(yùn)用，整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的電源開關(guān)通常使用繼電器來進(jìn)行控制。然而，對于小型系統(tǒng)來說，系統(tǒng)上電通常使用MOSFET實(shí)現(xiàn)，兩者相比，繼電器具有大電流、穩(wěn)定性高、選擇面寬，針對不同的運(yùn)用，可以選擇不同的繼電器，而MOSFET作為電源的開關(guān)控制器件，具有成本低、體積小、無打火現(xiàn)象、使用壽命長等特點(diǎn)。將MOSFET用作直流電源的開關(guān)，在低壓、小電流系統(tǒng)中已經(jīng)是非常成熟的運(yùn)用。而在高壓、大電流系統(tǒng)中，對MOSFET的選擇的要求比較高。
[0003]在電池供電系統(tǒng)中，當(dāng)在中高壓供電系統(tǒng)中電源開關(guān)開啟時(shí)，瞬間的開啟電流較大，峰值電流會達(dá)到數(shù)十安培，這對電池的保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)大的考驗(yàn)。另外，在非電池系統(tǒng)的運(yùn)用中，如此大的電流可以使得前端的供電會出現(xiàn)保護(hù)的情況。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在中高壓供電系統(tǒng)中對開關(guān)器件的選擇要求較高以及在非電池系統(tǒng)中電流過大導(dǎo)致出現(xiàn)電流保護(hù)的情況的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，旨在解決針對現(xiàn)有技術(shù)中存在中高壓供電系統(tǒng)中對開關(guān)器件的選擇要求較高以及在非電池系統(tǒng)中電流過大導(dǎo)致出現(xiàn)電流保護(hù)的情況的問題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，第一方面提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，所述開關(guān)控制裝置包括：開關(guān)器件、儲能模塊、PWM信號產(chǎn)生模塊、升壓模塊、反饋模塊以及驅(qū)動模塊；
[0006]所述開關(guān)器件的輸入端與所述升壓模塊的輸入端共接并構(gòu)成所述輸出電源的開關(guān)控制裝置的電壓輸入端，所述開關(guān)器件的輸出端連接所述儲能模塊的輸入端，所述儲能模塊的輸出端連接所述反饋模塊的輸入端，所述反饋模塊的輸出端連接所述PWM信號產(chǎn)生模塊的輸入端，所述PWM信號產(chǎn)生模塊的輸出端連接所述驅(qū)動模塊的第一輸入端，所述升壓模塊的輸出端連接所述驅(qū)動模塊的第二輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接所述開關(guān)器件的控制端；
[0007]所述反饋模塊輸出反饋信號給所述PffM信號產(chǎn)生模塊；
[0008]所述PffM信號產(chǎn)生模塊根據(jù)反饋信號實(shí)時(shí)調(diào)整脈沖寬度，并將調(diào)整后的脈沖寬度輸出給所述驅(qū)動模塊；
[0009]所述升壓模塊將輸入電壓進(jìn)行升壓后輸出給所述驅(qū)動模塊；
[0010]所述驅(qū)動模塊根據(jù)所述調(diào)整后的脈沖寬度和升壓后的輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓直至開啟所述開關(guān)器件。
[0011]結(jié)合第一方面，作為第一方面的第一種實(shí)施方式，所述開關(guān)器件為場效應(yīng)管、三極管或IGBT。
[0012]結(jié)合第一方面及其第一種實(shí)施方式，作為第一方面的第二種實(shí)施方式，所述開關(guān)器件為場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管的漏極、源極以及柵極分別為所述開關(guān)器件的輸入端、輸出端以及控制端；
[0013]結(jié)合第一方面，作為第一方面的第三種實(shí)施方式，所述儲能模塊包括電感、穩(wěn)壓管以及電容；
[0014]所述電感的第一端與所述穩(wěn)壓管的陰極共接并形成所述儲能模塊的輸入端，所述穩(wěn)壓管的陽極以及所述電容的第一端與地共接，所述電容的第二端與所述電感的第二端共接并形成所述儲能模塊的輸出端。
[0015]本實(shí)用新型提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，通過在開關(guān)器件的輸出端連接儲能模塊，使開關(guān)器件在上電時(shí)，儲能模塊在脈沖頻率下具有較高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件在上電瞬間時(shí)的電流較小，實(shí)現(xiàn)了在中高壓大電流的系統(tǒng)中，可以使用MOSFET作為系統(tǒng)的電源開關(guān)，并且降低了對MOSFET的參數(shù)要求，而且不會出現(xiàn)由于上電速度過快而導(dǎo)致前端電源適配器誤判為過流而出現(xiàn)保護(hù)的問題。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖I是本實(shí)用新型一種實(shí)施例提供的一種輸出電源的開關(guān)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例提供的一種輸出電源的開關(guān)控制裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]為了說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。
[0021]本實(shí)用新型一種實(shí)施例提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，如圖I所示，開關(guān)控制裝置包括：開關(guān)器件105、儲能模塊104、PffM信號產(chǎn)生模塊101、升壓模塊102、反饋模塊106以及驅(qū)動模塊103 ；
[0022]開關(guān)器件105的輸入端與升壓模塊102的輸入端共接并構(gòu)成開關(guān)控制裝置的電壓輸入端，開關(guān)器件105的輸出端連接儲能模塊104的輸入端，儲能模塊104的輸出端連接反饋模塊106的輸入端，反饋模塊106的輸出端連接PffM信號產(chǎn)生模塊101的輸入端，PffM信號產(chǎn)生模塊101的輸出端連接驅(qū)動模塊103的第一輸入端，升壓模塊102的輸出端連接驅(qū)動模塊103的第二輸入端，驅(qū)動模塊103的輸出端連接開關(guān)器件105的控制端；
[0023]反饋模塊106輸出反饋信號給PffM信號產(chǎn)生模塊101 ;
[0024]PffM信號產(chǎn)生模塊101根據(jù)反饋信號實(shí)時(shí)調(diào)整脈沖寬度，并將調(diào)整后的脈沖寬度輸出給驅(qū)動模塊103 ;
[0025]升壓模塊102將輸入電壓進(jìn)行升壓后輸出給驅(qū)動模塊103 ;
[0026]驅(qū)動模塊103根據(jù)調(diào)整后的脈沖寬度和升壓后的輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓直至開啟開關(guān)器件105。
[0027]對于開關(guān)器件105，具體的，開關(guān)器件105為場效應(yīng)管、三極管或IGBT。
[0028]優(yōu)選的，開關(guān)器件105為場效應(yīng)管Ql，場效應(yīng)管Ql的漏極、源極以及柵極分別為開關(guān)器件105的輸入端、輸出端以及控制端。
[0029]對于反饋模塊106，具體的，反饋模塊106可以采用兩個(gè)串聯(lián)電阻進(jìn)行分壓，再通過電壓比較器采集電壓信號以獲取反饋信號。
[0030]對于儲能器件，具體的，儲能模塊104包括電感LI、穩(wěn)壓管Dl以及電容Cl ;
[0031]電感LI的第一端與穩(wěn)壓管Dl的陰極共接并形成儲能模塊104的輸入端，穩(wěn)壓管Dl的陽極以及電容Cl的第一端與地共接，電容Cl的第二端與電感LI的第二端共接并形成儲能模塊104的輸出端。
[0032]其中，儲能器件的作用是利用MOSFET的導(dǎo)通脈沖電流，使得電感在脈沖頻率下具有較高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)MOSFET在上電瞬間的電流較小，此時(shí)MOSFET兩端的電壓高，以降低MOSFET上的應(yīng)力。
[0033]本實(shí)用新型開關(guān)控制裝置的工作過程為：驅(qū)動模塊103輸入的使能控制是控制電源是否開啟，即對于整個(gè)系統(tǒng)，使能控制是電源開關(guān)控制信號輸入，輸入使能控制信號后，系統(tǒng)上電，儲能模塊中的電感在脈沖頻率下具有較高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)MOSFET在上電瞬間的電流較小，反饋模塊106使用正反饋來反饋信號使得PffM控制波形的脈寬比上一個(gè)周期寬，從而使得驅(qū)動模塊103輸出的電壓上升，直到達(dá)到MOSFET設(shè)置的完全開啟電壓，PWM信號產(chǎn)生電路不再工作，完全開啟M0SFET。升壓模塊102和驅(qū)動模塊103的主要功能是通過輸入端的電源進(jìn)行升壓和對PWM波形的轉(zhuǎn)換，來實(shí)現(xiàn)對MOSFET的驅(qū)動。
[0034]本實(shí)用新型提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，通過在開關(guān)器件的輸出端連接儲能模塊，使開關(guān)器件在上電時(shí)，儲能模塊在脈沖頻率下具有較高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件在上電瞬間時(shí)的電流較小，實(shí)現(xiàn)了在中高壓大電流的系統(tǒng)中，可以使用MOSFET作為系統(tǒng)的電源開關(guān)，并且降低了對MOSFET的參數(shù)要求，而且不會出現(xiàn)由于上電速度過快而導(dǎo)致前端電源適配器誤判為過流而出現(xiàn)保護(hù)的問題，此外，該方案中，還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)上電的斜率調(diào)整、過流保護(hù)等附加功能。
[0035]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制裝置包括：開關(guān)器件、儲能模塊、PffM信號產(chǎn)生模塊、升壓模塊、反饋模塊以及驅(qū)動模塊； 所述開關(guān)器件的輸入端與所述升壓模塊的輸入端共接并構(gòu)成所述開關(guān)控制裝置的電壓輸入端，所述開關(guān)器件的輸出端連接所述儲能模塊的輸入端，所述儲能模塊的輸出端連接所述反饋模塊的輸入端，所述反饋模塊的輸出端連接所述PWM信號產(chǎn)生模塊的輸入端，所述PWM信號產(chǎn)生模塊的輸出端連接所述驅(qū)動模塊的第一輸入端，所述升壓模塊的輸出端連接所述驅(qū)動模塊的第二輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接所述開關(guān)器件的控制端； 所述反饋模塊輸出反饋信號給所述PWM信號產(chǎn)生模塊； 所述PffM信號產(chǎn)生模塊根據(jù)反饋信號實(shí)時(shí)調(diào)整脈沖寬度，并將調(diào)整后的脈沖寬度輸出給所述驅(qū)動模塊； 所述升壓模塊將輸入電壓進(jìn)行升壓后輸出給所述驅(qū)動模塊； 所述驅(qū)動模塊根據(jù)所述調(diào)整后的脈沖寬度和升壓后的輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓直至開啟所述開關(guān)器件。2.如權(quán)利要求I所述的輸出電源的開關(guān)控制裝置，其特征在于，所述開關(guān)器件為場效應(yīng)管、三極管或IGBT。3.如權(quán)利要求2所述的輸出電源的開關(guān)控制裝置，其特征在于：所述開關(guān)器件為場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管的漏極、源極以及柵極分別為所述開關(guān)器件的輸入端、輸出端以及控制端。4.如權(quán)利要求I所述的輸出電源的開關(guān)控制裝置，其特征在于：所述儲能模塊包括電感、穩(wěn)壓管以及電容； 所述電感的第一端與所述穩(wěn)壓管的陰極共接并形成所述儲能模塊的輸入端，所述穩(wěn)壓管的陽極以及所述電容的第一端與地共接，所述電容的第二端與所述電感的第二端共接并形成所述儲能模塊的輸出端。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電源開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型提供一種輸出電源的開關(guān)控制裝置，包括：開關(guān)器件、儲能模塊、PWM信號產(chǎn)生模塊、升壓模塊、反饋模塊以及驅(qū)動模塊；反饋模塊輸出反饋信號給PWM信號產(chǎn)生模塊；PWM信號產(chǎn)生模塊根據(jù)反饋信號實(shí)時(shí)調(diào)整脈沖寬度，并將調(diào)整后的脈沖寬度輸出給驅(qū)動模塊；升壓模塊將輸入電壓進(jìn)行升壓后輸出給驅(qū)動模塊；驅(qū)動模塊根據(jù)調(diào)整后的脈沖寬度和升壓后的輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓直至開啟開關(guān)器件，通過在開關(guān)器件的輸出端連接儲能模塊，使開關(guān)器件上電時(shí)，儲能模塊在脈沖頻率下具有較高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件在上電瞬間時(shí)的電流較小，實(shí)現(xiàn)了在中高壓大電流的系統(tǒng)中，降低了對開關(guān)器件的參數(shù)要求。
【IPC分類】H02M1/32, H02M3/158
【公開號】CN205160375
【申請?zhí)枴緾N201520900003
【發(fā)明人】彭志遠(yuǎn), 盧禮超, 梁洪軍
【申請人】深圳市朗馳欣創(chuàng)科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月12日