本發(fā)明涉及電壓調整電路,特別涉及一種寬壓切換電路。
背景技術:
1、適配器是一個接口轉換器,其通常需要在特定的電壓范圍內工作,標準工作電壓一般為12v左右,實際使用時可允許一定范圍的電壓波動,例如9v~14v。然而,若輸入電壓低于9v,適配器會觸發(fā)低壓保護機制而停止工作;若輸入電壓超過14v,則可能因電壓過高而導致工作不穩(wěn)定,甚至損壞設備。因此,在日常使用適配器時需確保其在安全電壓范圍內工作。
技術實現思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能維持適配器在安全電壓范圍內的電壓傳輸電路。
2、為解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種寬壓切換電路,包括直流輸入端、直流輸出端、第一電壓控制開關、第二電壓控制開關、降壓模塊、第一可控精密穩(wěn)壓源、第二可控精密穩(wěn)壓源、第三可控精密穩(wěn)壓源、第四可控精密穩(wěn)壓源、第一分壓電路、第二分壓電路、第三分壓電路和過壓保護器件;所述第一電壓控制開關與所述降壓模塊串聯后接在直流輸入端與直流輸出端之間,所述第二電壓控制開關接在直流輸入端與直流輸出端之間;所述第一分壓電路、所述第二分壓電路、所述第三分壓電路和所述過壓保護器件各自串接在直流輸入端與地端之間;所述第一可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第一分壓電路的分壓點,陽極接地,陰極連接第二分壓電路的分壓點,所述第二可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第二分壓電路的分壓點,陽極接地,陰極連接第一電壓控制開關的控制端,所述第三可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第二分壓電路的分壓點,陽極接地,陰極連接第三分壓電路的分壓點,所述第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第三分壓電路的分壓點,陽極接地,陰極連接第二電壓控制開關的控制端。
3、進一步地,所述過壓保護器件的擊穿電壓為28v。
4、進一步地,所述第一、第二、第三分壓電路的分壓比設置為:
5、當輸入電壓小于9v時,經第一分壓電路分壓后的電壓小于第一可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,經第二分壓電路分壓后的電壓小于第二可控精密穩(wěn)壓源和第三可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,經第三分壓電路分壓后的電壓小于第四可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓;
6、當輸入電壓不小于9v但小于14v時,經第一分壓電路分壓后的電壓小于第一可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,經第二分壓電路分壓后的電壓小于第二可控精密穩(wěn)壓源和第三可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,而經第三分壓電路分壓后的電壓不小于第四可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓;
7、當輸入電壓為不小于14v但小于28v時,經第一分壓電路分壓后的電壓小于第一可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,而經第二分壓電路分壓后的電壓不小于第二可控精密穩(wěn)壓源和第三可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,經第三分壓電路分壓后的電壓不小于第四可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓。
8、進一步地,第一可控精密穩(wěn)壓源、第二可控精密穩(wěn)壓源、第三可控精密穩(wěn)壓源和第四可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓為2.5v。
9、進一步地,所述第一分壓電路的分壓比設置為10.2:1,所述第二分壓電路的分壓比設置為4.6:1,所述第三分壓電路的分壓比設置為2.6:1。
10、進一步地,所述第一電壓控制開關包括兩個p型mos管,其源極相接后連接直流輸入端,漏極相接后連接降壓模塊,柵極相接作為控制端,連接第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極;所述第二電壓控制開關包括p型mos管,其源極相接后連接直流輸入端,漏極相接后連接直流輸出端,柵極相接作為控制端,連接第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極。
11、進一步地,第一電壓控制開關與降壓模塊所在支路上串接有第一防反灌二極管,且第二電壓控制開關所在支路上串接有第二防反灌二極管。
12、進一步地,在直流輸入端與地端之間串接有防浪涌模塊,所述防浪涌模塊包括相互串聯的防浪涌電阻和防浪涌電容。
13、進一步地,所述降壓模塊包括ndp2450kc降壓芯片。
14、進一步地,所述第一電壓控制開關與所述降壓模塊之間的接點連接有儲能濾波電容。
15、本發(fā)明具有以下有益效果:四個可控精密穩(wěn)壓源中,若參考端電壓小于參考電壓,則陰極到陽極不導通,若參考端電壓不小于參考電壓,則陰極到陽極導通。由于第一可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第一分壓電路的分壓點,第二可控精密穩(wěn)壓源和第三可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第二分壓電路的分壓點,第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端連接第三分壓電路的分壓點,故可通過設置第一、第二、第三分壓電路的分壓比,來調整輸入到第一、第二、第三、第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端的電壓大小,從而控制陰極到陽極是否導通,進而控制第一電壓控制開關和第二電壓控制開關通斷,實現在不同輸入電壓下切換經第一電壓控制開關或第二電壓控制開關進行輸出。
16、具體將第一、第二、第三分壓電路的分壓比設置為:當輸入電壓小于9v時,經第一、第二、第三分壓電路分壓后的電壓都小于可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓;當輸入電壓為不小于9v但小于14v時,經第一分壓電路和第二分壓電路分壓后的電壓小于可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,而經第三分壓電路分壓后的電壓不小于可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓;當輸入電壓為不小于14v但小于28v時,經第一分壓電路分壓后的電壓小于可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓,而經第二分壓電路分壓后的電壓不小于可控精密穩(wěn)壓源的參考電壓。如此則:
17、當輸入電壓小于9v時,第一可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第一分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第一可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,使第二分壓電路正常分壓,而第二可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,由于第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第一電壓控制開關的控制端,故在第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通時第一電壓控制開關也不導通,輸入電壓不能經第一電壓控制開關和降壓模塊輸出到直流輸出端。
18、與此同時,第三可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第三可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,使第三分壓電路正常分壓,而第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第三分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,由于第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第二電壓控制開關的控制端,故在第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通時第二電壓控制開關也不導通,輸入電壓不能經第二電壓控制開關輸出到直流輸出端。
19、當輸入電壓不小于9v但小于14v時,第一可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第一分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第一可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,使第二分壓電路正常分壓,而第二可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,由于第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第一電壓控制開關的控制端,在第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通時第一電壓控制開關也不導通,輸入電壓不能經第一電壓控制開關和降壓模塊輸出到直流輸出端。
20、與此同時,第三可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第三可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,使第三分壓電路正常分壓,而第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第三分壓電路分壓所得,該電壓不小于參考電壓,則第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極導通,由于第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第二電壓控制開關的控制端,在第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極導通時第二電壓控制開關也導通,輸入電壓就能經第二電壓控制開關輸出到直流輸出端。
21、當輸入電壓不小于14v但小于28v時,第一可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第一分壓電路分壓所得,該電壓小于參考電壓,則第一可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,使第二分壓電路正常分壓,而第二可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓不小于參考電壓,則第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極導通,由于第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第一電壓控制開關的控制端,在第二可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極導通時第一電壓控制開關也導通,輸入電壓就能經第一電壓控制開關和降壓模塊輸出,通過降壓模塊將輸入電壓降為9v~14v后輸出到直流輸出端。
22、與此同時,第三可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓由第二分壓電路分壓所得,該電壓不小于參考電壓,則第三可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極導通,使第四可控精密穩(wěn)壓源的參考端電壓被拉低,該電壓小于參考電壓,則第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通,由于第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極連接第二電壓控制開關的控制端,在第四可控精密穩(wěn)壓源的陰極到陽極不導通時第二電壓控制開關也不導通,輸入電壓不能經第二電壓控制開關輸出到直流輸出端。
23、當輸入電壓不小于28v時,過壓保護器件擊穿導通,直流輸入端的輸入電壓經過壓保護器件輸出到地端,不能經第一電壓控制開關或第二電壓控制開關輸出到直流輸出端。
24、綜上,當輸入電壓小于9v或不小于28v時,該輸入電壓不能輸出到直流輸出端;當輸入電壓不小于9v但小于14v時,該輸入電壓直接經第二電壓控制開關輸出到直流輸出端;當輸入電壓為不小于14v但小于28v時,該輸入電壓經第一電壓控制開關和降壓模塊輸出,通過降壓模塊將輸入電壓降為9v~14v后輸出到直流輸出端。如此通過本寬壓切換電路實現了只輸出9v~14v的電壓,能維持適配器在安全電壓范圍內工作。