一种直流电源输出控制电路及直流电源的制作方法

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1.本实用新型涉及电子电路领域，特别地，涉及一种直流电源输出控制电路及直流电源。

背景技术：

2.在直流电源领域，电源输出端一般会使用电容进行稳压，但是电容在充电过程，相当于短路，开启充电瞬间，使得电流非常大，形成较大冲击电流，会造成供电电源电流过大保护，影响设备使用。以及冲击电流过大，烧坏主控板保险丝，烧毁接插件。此外冲击电流对后端的mosfet、二极管等电子零件存在极大的冲击，使其有损坏的潜在危险。

技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种直流电源输出控制电路及直流电源，以解决电容在充电过程中，相当于短路，使得电流非常大，形成较大冲击电流的问题。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.第一方面，提供一种直流电源输出控制电路，与所述直流电源的输出端并联的电容；
6.所述直流电源与所述电容之间设置有并联回路，所述并联回路包括呈并联连接的稳压芯片和开关，所述稳压芯片用于将流过所述稳压芯片的电流限定为预设电流；
7.当所述电容两端电压等于预设值时，所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述开关断开。
8.进一步地，所述开关为继电器，所述电容的正极连接电压比较器的一个输入端，所述电压比较器的另一个输入端连接固定电压电源；所述电压比较器的输出端通过放大器连接所述继电器的线圈；
9.当所述电容两端电压等于预设值时，所述继电器的线圈得电，所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述继电器的线圈不得电，所述开关断开。
10.进一步地，所述开关为继电器，所述电容的正极连接电压比较器的一个输入端，所述电压比较器的另一个输入端连接固定电压电源；所述电压比较器的输出端连接三极管的基极，所述继电器的线圈连接三极管的发射极，所述三极管的集电极连接固定电压电源；
11.当所述电容两端电压等于预设值时，所述三极管导通，所述继电器的线圈得电，所述开关闭合；所述电容两端电压小于所述预设值时，所述三极管不导通，所述继电器的线圈不得电，所述开关断开。
12.进一步地，还包括：控制芯片和采样模块，所述采样模块和所述开关与所述控制芯片连接，所述采样模块用于采集所述电容两端的电压；
13.当所述电容两端电压等于预设值时，所述控制芯片控制所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述控制芯片控制所述开关断开。
14.进一步地，所述稳压芯片包括以下任一种：w7800系列芯片、w78m00系列芯片和
w78l00系列芯片。
15.进一步地，所述直流电源与所述并联回路之间设置有整流二极管。
16.进一步地，所述并联回路的稳压芯片支路上设有保护二极管，用于防止电流逆向流回所述稳压芯片。
17.进一步地，所述电容包括多个，任意两个所述电容相互并联。
18.进一步地，所述直流电源为开关电源。
19.第二方面，提供一种直流电源，包括如第一方面提供的技术方案中任一项所述的电路。
20.本技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
21.本技术技术方案提供一种直流电源输出控制电路及直流电源，直流电源输出端并联有电容，这样在直流电源连接负载时，输出的电压稳定为电容两端的电压；直流电源与电容之间设置的稳压芯片，由于稳压芯片将流过稳压芯片的电流限定为预设电流，这样电容充电时的充电电流被限制为预设电流，避免为电容充电时，电流较大，产生冲击电流。电容两端电压小于预设值即电容充电时，与稳压芯片并联的开关断开，稳压芯片正常工作；而当电容两端电压等于预设值即电容充满时，开关闭合，稳压芯片短路，直流电源直接连接电容，电路中电流不再被限制，能够满负荷输出。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例提供的一种直流电源输出控制电路原理图；
24.图2是本实用新型实施例提供的一种具体的直流电源输出控制电路原理图。
25.附图标记：
26.dc-直流电源，u1-稳压芯片，k-开关，c-电容，d1-整流二极管，d2-保护二极管，vcc-固定电压电源，u0-电压比较器，k1-线圈，q1-三极管。
具体实施方式
27.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
28.第一实施例，参照图1，本实用新型实施例提供了一种直流电源dc输出控制电路，与直流电源dc的输出端并联的电容c；
29.直流电源dc与电容c之间设置有并联回路，并联回路包括呈并联连接的稳压芯片u1和开关k，稳压芯片u1用于将流过稳压芯片u1的电流限定为预设电流；
30.当电容c两端电压等于预设值时，开关k闭合；当电容c两端电压小于预设值时，开关k断开。
31.本实用新型实施例提供一种直流电源输出控制电路，直流电源dc输出端并联有电容c，这样在直流电源dc连接负载时，输出的电压稳定为电容c两端的电压；直流电源dc与电容c之间设置的稳压芯片u1，由于稳压芯片u1将流过稳压芯片u1的电流限定为预设电流，这样电容c充电时的充电电流被限制为预设电流，避免为电容c充电时，电流较大，产生冲击电流。电容c两端电压小于预设值即电容c充电时，与稳压芯片u1并联的开关k断开，稳压芯片u1正常工作；而当电容c两端电压等于预设值即电容c充满时，开关k闭合，稳压芯片u1短路，直流电源dc直接连接电容c，电路中电流不再被限制，能够满负荷输出。
32.第二实施例，作为对第一实施例的补充说明，本实用新型实施例提供一种具体的直流电源dc输出控制电路，如图2所示，包括直流电源dc，本实用新型实施例中直流电源dc为高频dc/dc开关电源，直流电源dc的输出端并联有电容c；
33.直流电源dc与电容c之间设置有并联回路，并联回路包括呈并联连接的稳压芯片u1和开关k，稳压芯片u1用于将流过稳压芯片u1的电流限定为预设电流；其中，稳压芯片u1输入一定范围电压，经过内部电阻进行分压，以及内部三极管限流，使得输出电压和电流稳定，同时芯片具有过压保护、过流保护、过热保护，具有良好的温度系数，引脚少，外部回路简单。具体地，稳压芯片u1可以采用以下任一种：w7800系列芯片、w78m00系列芯片和w78l00系列芯片。以稳压芯片u1采用w78m09芯片以及开关电源输出15v的电压为例进行说明，w78m09芯片能够将电容c的充电电压和充电电流限制为9v，0.5a；而如果不加稳压芯片u1，由于电容c充电时相当于导线，其电流非常大。而如果仅使用电阻来限制电流，存在两个问题，一个是电阻限制电流时，电阻处也会产生消耗能量，且电阻容易发热，影响电路安全。而稳压芯片u1内设有过热保护，产生热量少，消耗能力低。另一个问题是：随着电容c两端电压逐渐升高，电阻两端的电压以及流过电阻的电流会逐渐变小，充电时间非常长。
34.当电容c两端电压等于预设值时，开关k闭合；当电容c两端电压小于预设值时，开关k断开。
35.作为本实用新型实施例一种可选的实现方式，开关k为继电器，电容c的正极连接电压比较器u0的一个输入端，如正相输入端，电压比较器u0的另一个输入端如反相输入端连接固定电压电源vcc；电压比较器u0的输出端连接继电器的线圈k1；
36.当电容c两端电压等于预设值时，电压比较器u0的正相输入端电压大于反相输入端的电压，电压比较器u0的输出端输出高电平信号，该信号能够使继电器的线圈k1得电，这样开关k闭合；相反当电容c两端电压小于预设值时，压比较器的正相输入端电压小于反相输入端的电压，电压比较器u0的输出端输出为0或低电平，继电器的线圈k1不得电，开关k断开。
37.但是在实际控制时，电压比较器u0的输出端输出的高电平信号电流较低，无法驱动继电器的线圈k1，因此在实际控制时，需要对电压比较器u0的输出端的高电平信号进行放大。
38.因此一个实施例中，电压比较器u0的输出端与继电器线圈k1之间增加一个放大器。具体放大器设计为本领域常规技术手段，放大倍数也可以根据实际需要设置。
39.另一实施例中，如图2所示，电压比较器u0的输出端连接三极管q1的基极，继电器的线圈k1连接三极管q1的发射极，三极管q1的集电极连接固定电压电源vcc；当电容c两端电压等于预设值时，电压比较器u0的输出端输出的高电平使三极管q1导通，继电器的线圈
k1得电，开关k闭合；电容c两端电压小于预设值时，电压比较器u0的输出端的输出无法使三极管q1导通，继电器的线圈k1不得电，开关k断开。三极管q1相对结构简单，价格也比较低，这样成本较低。
40.作为本实用新型实施例另一可选的实现方式，还包括：控制芯片和采样模块，采样模块和开关k与控制芯片连接，采样模块用于采集电容c两端的电压；当电容c两端电压等于预设值时，控制芯片控制开关k闭合；当电容c两端电压小于预设值时，控制芯片控制开关k断开。采用控制芯片简单方便，控制迅速。
41.为了防止电流倒灌回直流电源dc，直流电源dc与并联回路之间设置有整流二极管d1。此外，为了防止电流倒灌回稳压芯片u1，并联回路的稳压芯片u1支路上设有保护二极管d2。
42.根据实际需要，电容可以设置多个不同量级的滤波电容，任意两个电容并联。
43.需要说明的是，图2中电压比较器u0的正相输入端和反相输入端均连接有一个电阻，其中电压比较器u0的反相输入端还通过一个滑动变阻器接地，通过滑动变阻器改变阻值可以改变电压比较器u0反相输入端的电压，在采用不同量级的电容c时，可以调整滑动变阻器阻值改变压比较器u0反相输入端的电压。此外，三极管q1的集电极通过电阻连接固定电压vcc。上述各电阻的作用和设置均为本领域常规技术手段，在此不再描述，图2中各电阻的阻值以及各元器件的规格根据实际需要确定，本实用新型实施例不做限定。
44.本实用新型实施例提供的具体的直流电源dc输出控制电路，通过稳压芯片u1实现直流电源dc以低于额定电压且较小的电流对后端稳压电容c进行充电，待电容c充满后，通过继电器使稳压芯片u1短路，使直流电源dc可以做到满压满负荷输出，同时实现减小上电时冲击电流的产生。
45.第三实施例，本实用新型提供一种直流电源，包括如第一实施例或第二实施例提供的直流电源输出控制电路。
46.本实用新型实施例提供的直流电源，包括直流电源输出控制电路，通过在直流电源与电容之间设置的稳压芯片，将流过稳压芯片的电流限定为预设电流，这样电容充电时的充电电流被限制为预设电流，避免为电容充电时，电流较大，产生冲击电流。电容两端电压小于预设值即电容充电时，与稳压芯片并联的开关断开，稳压芯片正常工作；而当电容两端电压等于预设值即电容充满时，开关闭合，稳压芯片短路，直流电源直接连接电容，电路中电流不再被限制，能够满负荷输出。
47.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
48.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
49.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
50.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
51.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
52.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
53.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种直流电源输出控制电路，其特征在于：与所述直流电源的输出端并联的电容；所述直流电源与所述电容之间设置有并联回路，所述并联回路包括呈并联连接的稳压芯片和开关，所述稳压芯片用于将流过所述稳压芯片的电流限定为预设电流；当所述电容两端电压等于预设值时，所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述开关断开。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述开关为继电器，所述电容的正极连接电压比较器的一个输入端，所述电压比较器的另一个输入端连接固定电压电源；所述电压比较器的输出端通过放大器连接所述继电器的线圈；当所述电容两端电压等于预设值时，所述继电器的线圈得电，所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述继电器的线圈不得电，所述开关断开。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述开关为继电器，所述电容的正极连接电压比较器的一个输入端，所述电压比较器的另一个输入端连接固定电压电源；所述电压比较器的输出端连接三极管的基极，所述继电器的线圈连接三极管的发射极，所述三极管的集电极连接固定电压电源；当所述电容两端电压等于预设值时，所述三极管导通，所述继电器的线圈得电，所述开关闭合；所述电容两端电压小于所述预设值时，所述三极管不导通，所述继电器的线圈不得电，所述开关断开。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：控制芯片和采样模块，所述采样模块和所述开关与所述控制芯片连接，所述采样模块用于采集所述电容两端的电压；当所述电容两端电压等于预设值时，所述控制芯片控制所述开关闭合；当所述电容两端电压小于所述预设值时，所述控制芯片控制所述开关断开。5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述稳压芯片包括以下任一种：w7800系列芯片、w78m00系列芯片和w78l00系列芯片。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述直流电源与所述并联回路之间设置有整流二极管。7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述并联回路的稳压芯片支路上设有保护二极管，用于防止电流逆向流回所述稳压芯片。8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述电容包括多个，任意两个所述电容相互并联。9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述直流电源为开关电源。10.一种直流电源，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的电路。

技术总结

本实用新型公开了一种直流电源输出控制电路及直流电源，属于电子电路领域；直流电源输出端并联有电容，这样在直流电源连接负载时，输出的电压稳定为电容两端的电压；直流电源与电容之间设置的稳压芯片，由于稳压芯片将流过稳压芯片的电流限定为预设电流，这样电容充电时的充电电流被限制为预设电流，避免为电容充电时，电流较大，产生冲击电流。电容两端电压小于预设值即电容充电时，与稳压芯片并联的开关断开，稳压芯片正常工作；而当电容两端电压等于预设值即电容充满时，开关闭合，稳压芯片短路，直流电源直接连接电容，电路中电流不再被限制，能够满负荷输出。能够满负荷输出。能够满负荷输出。