一种电源控制电路及装置的制作方法

1.本发明实施例涉及电子电路领域，尤其涉及一种电源控制电路及装置。


背景技术：

2.电子设备在生活中随处可见，为各种电子设备供电的电源也相应的多种多样，实际应用环境中的布线和电力传输也造成了电子设备供电环境的复杂。
3.现有技术中，通常是一种电子设备对应一种供电装置；或者也有一种供电装置集成了多种电子设备的供电模式，可以为多种电子设备进行供电，示例性的，图1为现有技术中电源控制电路的结构示意图，如图1所示，供电装置100集成直流12v输入端101和交流24v输入端102，当用户需要采用直流12v充电时，将供电装置100的直流12v输入端101与电子装置200接通，当用户需要采用交流24v充电时，将供电装置100的交流24v输入端102与电子装置200接通；另外，在远距离供电的情况下，存在电源输出端到受电端压降较大的情况，在电源波动时，影响了电源的稳定性。
4.通常利用一种电子设备对应一种供电装置，供电模式过于单一，适用范围较窄，对于多个不同的电子设备需要匹配多个不同规格的供电装置；通过一种电子设备集成多种供电装置的供电模式的方法，需要增加对应的电路规格以及物理线路，操作相对较为复杂，同时供电装置需要配置大量相对应的接口引脚，增加了电子设备的成本，同时用户在使用时，往往容易混淆各个接口，容易将接口对接错误，造成接口损坏；在远距离输电的情况下，均需要通过二次电源进行转换，供电效率较低，同时，电源无法主动选择和配置输入电路，当远距离输电电压较低时，再经过二次电源的损耗，会造成电压过低无法运行的情况发生，另外，远距离输电采用的电源管理芯片价格昂贵，提高了供电装置的成本。


技术实现要素：

5.本发明实施例公开的一种电源控制电路及装置，目的在于丰富供电模式和电子设备的应用场景，提升电源的适用范围，能够自适应的选择不同电压所匹配的供电电路。解决了对于不同输入电压不能够自适应的匹配相应的供电电路的问题。
6.为达此目的，第一方面，本发明实施例公开一种电源控制电路，该电源控制电路，包括：监测模块和选择模块；
7.所述监测模块的输入端与电压源输入端电连接，所述监测模块的输出端与所述选择模块的输入端电连接，所述选择模块的第一输出端与二次电源的输入端电连接，所述选择模块的第二输出端与二次电源的输出端电连接；
8.所述监测模块用于识别监测所述电压源输入端的输入电压值；所述选择模块用于根据所述监测模块的监测结果，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第一输出端导通或控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第二输出端导通。
9.可选地，所述选择模块用于在所述监测模块的监测结果为直流低电压输入时，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第二输出端导通；在所述监测模块的监测结果
为直流高电压输入时，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第一输出端导通。
10.可选地，所述选择模块用于在所述监测模块的监测结果为直流低电压输入时，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第二输出端导通；在所述监测模块的监测结果为直流高电压输入，且所述直流高电压输入的电压值大于等于预设电压阈值时，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第一输出端导通；在所述监测模块的监测结果为直流高电压输入，且所述直流高电压输入的电压值小于预设电压阈值时，控制所述选择模块的输入端与所述选择模块的第二输出端导通。
11.可选地，所述监测模块包括第一开关单元、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二开关单元、第四电阻和第五电阻；
12.所述选择模块包括第三开关单元、第六电阻和第七电阻；
13.所述第一电阻的第一端与所述电压源输入端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一开关单元的控制端连接所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，所述第一开关单元的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第一开关单元的第二端接地，所述第三电阻的第一端与所述电压源输入端电连接，所述第三电阻的第二端还连接所述第四电阻和所述第五电阻的公共端；
14.所述第四电阻的第一端与所述电压源输入端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第二开关单元的控制端连接所述第四电阻和所述第五电阻的公共端，所述第二开关单元的第一端与所述第六电阻的第二端电连接，所述第二开关单元的第二端接地，所述第六电阻的第一端与所述电压源输入端电连接；
15.所述第三开关单元的控制端与所述第二开关单元的第一端电连接，所述第三开关单元的第一端与第二输出端电连接，所述第三开关单元的第二端与所述电压源输入端电连接；所述第七电阻的第一端与述第二开关单元的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与所述第二输出端电连接。
16.可选地，所述第一开关单元和所述第二开关单元为npn型三极管，所述第三开关单元为p型场效应晶体管。
17.可选地，还包括第四开关单元和第八电阻，所述第四开关单元的控制端与所述第八电阻的第一端电连接，所述第四开关单元的第一端与所述第一输出端电连接，所述第四开关单元的第二端与所述电压源输入端电连接；所述第八电阻的第一端还与所述第二开关单元的控制端电连接，所述第八电阻的第二端与所述第一输出端电连接。
18.可选地，所述第四开关单元包括p型场效应晶体管。
19.可选地，所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元和所述第四开关单元还包括光耦或继电器。
20.可选地，所述监测模块还包括数模转换电路和采样芯片；
21.所述采样芯片的输入端与电压源输入端电连接，所述采样芯片的输出端与所述数模转换电路的输入端电连接，所述数模转换电路的输出端与所述选择模块电连接；
22.所述采样芯片用于采集识别所述电压源输入端的输入电压值，所述数模转换电路用于将所述输入电压转化为数字信号。
23.第二方面，本发明实施例还公开了一种电源控制装置，该电源控制装置包括二次
电源以及上述第一方面任意一项所述的电源控制电路；所述二次电源的输入端与选择模块的第一输出端电连接；所述二次电源的输出端与选择模块的第二输出端电连接。
24.本发明实施例公开了一种电源控制电路及装置，通过将监测模块的输入端与电压源输入端连接，使得监测模块可以及时识别到输入电压的电压值，并将监测模块的输出端与选择模块的输入端连接，使得选择模块可以根据识别的输入电压值控制选择模块的输入端与第一输出端或者第二输出端导通，提升电源控制电路的应用范围，使得电源控制电路能够自适应不同的输入电压。并且，实现了仅通过一个输入端口，满足多个不同供电装置取电，丰富了供电模式。另外，避免了由于一个供电装置集成多个电压输入接口而造成的物理线路复杂，配备多个相应的电路规格的问题，简化了用户的操作，降低了用户容易混淆电压输入接口的可能性，减少由于接入错误造成的设备损伤，降低了成本。同时，通过监测模块识别输入电压，配合选择模块控制输出电路，使得电源电路能够自适应选择是否经过二次电源进行转换，减小了远距离传输造成的电能损耗，避免由于远距离传输经过二次电源转换造成的无法运行的问题，提高了电源转换的效率。
附图说明
25.图1为现有技术中电源控制电路的结构示意图。
26.图2为本发明实施例提供的一种电源控制电路的结构示意图。
27.图3为本发明实施例提供的一种电源控制电路的电路图。
28.图4为本发明实施例提供的另一种电源控制电路的电路图。
29.图5为本发明实施例提供的又一种电源控制电路的电路图。
30.图6为本发明实施例提供的一种电源控制装置的结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
32.图2为本发明实施例提供的一种电源控制电路的结构示意图，如图2所示，一种电源控制电路，包括：监测模块1和选择模块2；
33.监测模块1的输入端与电压源输入端v1n电连接，监测模块1的输出端与选择模块2的输入端电连接，选择模块的第一输出端vdd1与二次电源的输入端电连接，选择模块2的第二输出端vdd2与二次电源的输出端电连接；
34.监测模块1用于识别监测电压源输入端vin的输入电压值；选择模块2用于根据监测模块1的监测结果，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1导通或控制选择模块2的输入端与选择模块的第二输出端vdd2导通。
35.通过监测模块1可以识别电压源输入端vin的输入电压值，选择模块2根据输入电压值选择将选择模块2的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1导通，或者将选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通，使得电源仅仅需要一个电压输入接口，既可以自适应的匹配多种不同规格的用电设备，避免了将多种不同规格的电压输入接口集成在一
个供电装置上造成的物理线路混乱的问题，又避免了用户使用容易将不同规格接口混淆的情况发生，降低了因为用户混淆接口规格从而对供电装置造成的损坏，降低了成本。同时，利用监测模块1识别输入电压，并通过选择模块2控制输出电路，可以自主选择是否经过二次电源进行转换，减少电能的损耗。
36.可选地，选择模块2用于在监测模块1的监测结果为直流低电压输入时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通；在监测模块1的监测结果为直流高电压输入时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第一输出vdd1端导通。
37.示例性的，用电设备的供电电压为直流5v，当监测模块1识别到输入电压为直流5v时，确定为直流低电压，控制选择模块2将输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通，使得输入的5v直流电压不必经过二次电源转化，直接为用电设备进行供电。当监测模块1识别到输入电压为直流12v时，确定为直流高电压，控制选择模块2将输入端与选择模块2的第一输出端vdd1导通，使得输入的12v直流电压经过二次电源转换，转换成为5v直流电压，再为用电设备供电。通过监测模块1的识别，能够仅仅设立一个电压源输入端口，即可输入多个不同种规格的输入电压，当输入电压满足供电设备的供电电压时，控制输入电压直接为用电设备供电，当输入电压不满足供电设备的供电电压时，控制输入电压经过二次电源进行转换，丰富供电模式，降低多种规格电压输入结构集成的混乱性，减少多种规格电路的复杂性，降低成本，方便用户操作，提升用户的使用感。
38.图3为本发明实施例提供的一种电源控制电路的电路图，如图3所示，可选地，监测模块1包括第一开关单元q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第二开关单元q2、第四电阻r4和第五电阻r5；
39.选择模块2包括第三开关单元q3、第六电阻r6和第七电阻r7；
40.第一电阻r1的第一端与电压源输入端vin电连接，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端电连接，第二电阻r2的第二端接地；第一开关单元q1的控制端连接第一电阻r1和第二电阻r2的公共端，第一开关单元q1的第一端与第三电阻r3的第二端电连接，第一开关单元q1的第二端接地，第三电阻r3的第一端与电压源输入端vin电连接，第三电阻r3的第二端还连接第四电阻r4和第五电阻r5的公共端；
41.第四电阻r4的第一端与电压源输入端vin电连接，第四电阻r4的第二端与第五电阻r5的第一端电连接，第五电阻r5的第二端接地，第二开关单元q2的控制端连接第四电阻r4和第五电阻r5的公共端，第二开关单元q2的第一端与第六电阻r6的第二端电连接，第二开关单元q2的第二端接地，第六电阻r6的第一端与电压源输入端vin电连接；
42.第三开关单元q3的控制端与第二开关单元q2的第一端电连接，第三开关单元q3的第一端与第二输出端电连接，第三开关单元q3的第二端与电压源输入端vin电连接；第七电阻r7的第一端与述第二开关单元q2的第一端电连接，第七电阻r7的第二端与第二输出端vdd2电连接。
43.可选地，第一开关单元q1和第二开关单元q2为npn型三极管，第三开关单元为p型场效应晶体管。
44.监测模块1通过第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5的分压作用，控制第一开关单元q1和第二开关单元q2导通或者关断，从而控制选择模块2中的第三开关单元q3导通或者关断，进而可以选择通过第一输出端vdd1输出或者第二输出端
vdd2输出。示例性的，第一开关单元q1和第二开关单元q2为npn型三极管，第三开关单元为p型场效应晶体管(mos管)，第一开关单元q1的基极导通电压为2.5v，第二开关单元q2的基极导通电压为2.5v，且设置第一电阻r1为3兆欧，第二电阻r2为2兆欧，第四电阻r4为2兆欧，第五电阻r5为3兆欧，当输入5v直流电时，第一开关单元q1的基极b1分得电压为2v，第二开关单元q2的基极b2分得电压为3v，所以第一开关单元q1关断，第二开关单元q2导通，使得第三开关单元q3导通，因此5v直流输入电压通过选择模块2的第二输出端vdd2输出，不必经过二次电源，直接为供电设备供电。通过设置第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5的阻值大小，以及第一开关单元q1、第二开关单元q2的导通的条件，根据电压分配原理，进行电路切换，使得仅仅通过一个输入端口，即可满足多种不同规格用电设备的供电需求，避免多个不同规格用电设备需要匹配多个相应的供电装置的情况发生，并且降低了将多个不同规格输入接口集成在一个供电装置上的复杂性，减少集成后的不同规格物理线路，降低成本，同时方便用户操作使用，提高用户的体验感。可以理解的是，第一开关单元q1和第二开关单元q2可用但不限于npn型三极管，第三开关单元q3可用但不限于p型场效应晶体管，具有开关功能的晶体管均属于本发明实施例保护范围。
45.根据相同的原理，当输入直流12v电压时，确定为直流高电压，利用电路的分配原理，控制第一开关单元q1导通，第二开关单元q2关断，第三开关单元q3关断，直流12v电压经过选择模块2的第一输出端vdd1输出，经由二次电源转换，为用电设备供电。当输入为交流24v电压时，确定为交流高电压，利用电路的分配原理，控制第一开关单元q1关断，第二开关单元q2关断，第三开关单元q3关断，交流24v输入电压直接通过选择模块2的第一输出端vdd1输出，并经由二次电源转换，为用电设备供电。可以理解的是，本发明实施例中的电阻均为高阻值电阻，并且跟换变更第一开关单元q1、第二开关单元q2以及第三开关单元q3的类型也属于本发明保护的范围。
46.继续参考图2，可选地，选择模块2用于在监测模块1的监测结果为直流低电压输入时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通；在监测模块1的监测结果为直流高电压输入，且直流高电压输入的电压值大于等于预设电压阈值时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1导通；在监测模块1的监测结果为直流高电压输入，且直流高电压输入的电压值小于预设电压阈值时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通。
47.在远距离供电的情况下，当监测模块1监测到为直流低电压输入时，为避免直流低电压经过二次电源转换后，电压值过小，无法为用电设备供电，通过控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通，直接为用电设备供电。当监测模块1监测的为直流高电压输入时，当该直流高电压的电压值大于或等于预设电压阈值时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1导通，使得输入电压经过二次电源为用电设备供电，当该直流高电压的电压值小于预设电压阈值时，控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通，无需经过二次电源，直接为用电设备供电。通过设定预设电压值，使得在远距离供电时，避免了由于输电损耗，输入电压再次经过二次电源转换后电压值过低，无法为用电设备供电的情况发生。示例性的，预设电压阈值为10v，当监测模块1监测到输入电压为9v时，将控制选择模块2的输入端与选择模块2的第二输出端vdd2导通，无需经过二次电源，直接为用电设备供电。
48.图4为本发明实施例提供的另一种电源控制电路的电路图，如图4所示，可选地，还包括第四开关单元q4和第八电阻r8，第四开关单元q4的控制端与第八电阻r8的第一端电连接，第四开关单元q4的第一端与第一输出端vdd1电连接，第四开关单元q4的第二端与电压源输入端vin电连接；第八电阻r8的第一端还与第二开关单元q2的控制端电连接，第八电阻r8的第二端与第一输出端vdd1电连接。
49.可选地，第四开关单元q4包括p型场效应晶体管。
50.通过设置第四开关单元q4，控制选择模块2输入端与选择模块2的第二输出端vdd1导通时，能够截止流入选择模块2的第一输出端vdd1的电流，使得电能能够更为充分的通过选择模块2的第二输出端输出，提高电能的利用率。可以理解的是，当输入电压为直流低电压时，控制第一控制单元q1关断，第二控制单元q2导通，第三控制单元q3导通，第三控制单元q4关断；当输入电压为直流高电压时，控制第一控制单元q1导通，第二控制单元q2关断，第三控制单元q3关断，第三控制单元q4导通，电源控制电路的工作原理与上述相同，此处不再赘述。可以理解的是，第四开关单元q4可用但不限于p型场效应晶体管，具有开关功能的晶体管均属于本发明实施例保护范围。
51.可选地，第一开关单元q1、第二开关单元q2、第三开关单元q3和第四开关单元q4还包括光耦或继电器。
52.设置第一开关单元q1、第二开关单元q2、第三开关单元q3和第四开关单元q4为继电器或者光耦，能够更为准确的控制电路的切换，提高电路切换的准确率。可以理解的是，第一开关单元q1、第二开关单元q2、第三开关单元q3和第四开关单元q4可用但不限于继电器或者光耦，具有开关功能的元器件均属于本发明实施例保护范围。
53.图5为本发明实施例提供的又一种电源控制电路的电路图，如图5所示，可选地，监测模块1还包括数模转换电路12和采样芯片11；
54.采样芯片11的输入端与电压源输入端vin电连接，采样芯片11的输出端与数模转换电路12的输入端电连接，数模转换电路12的输出端与选择模块11电连接；
55.采样芯片11用于采集识别电压源输入端vin的输入电压值，数模转换电路12用于将输入电压转化为数字信号。
56.采样芯片11是指可以对参数进行分析处理的芯片，示例性的，采样芯片11可以是中央处理器(cpu)，通过采样芯片11采集电压源输入端vin的输入电压值，并将采集的电压值传输到数模转换电路(adc)12中，通过数模转换电路12将输入电压的模拟信号转化为数字信号，再通过采样芯片11进行分析处理，从而控制选择模块2进行电路切换。通过数模转换电路12搭配采样芯片11，提高对输入电压采集的准确性，增强电源控制电路的切换精准性。
57.图6为本发明实施例提供的一种电源控制装置的结构示意图，如图6所示，一种电源控制装置20，包括二次电源201以及上述任意一项所述的电源控制电路202；二次电源201的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1电连接；二次电源201的输出端与选择模块2的第二输出端vdd2电连接。
58.通过电源控制电路202识别电压源输入端vin的输入电压值，并选择通过选择模块2的输出端输出电压。通过将二次电源201的输入端与选择模块2的第一输出端vdd1电连接；二次电源201的输出端与选择模块2的第二输出端vdd2电连接，使得，电源仅仅需要一个电
压输入接口，利用电源控制电路202控制电压输出端口，可以在低电压的情况下避免经过二次电源201，减少了电能的损耗，在高电压的情况下经过二次电源201转换，输出合适的电压为用电设备进行供电，既可以自适应的匹配多种不同规格的用电设备，避免了将多种不同规格的电压输入接口集成在一个供电装置上造成的物理线路混乱的问题，又防止了电压过低无法正常使用的问题，同时避免了用户使用时容易将不同规格接口混淆的情况发生，降低了因为用户混淆接口规格从而对供电装置造成的损坏，降低了成本。
59.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。