一種低壓直流供電設備的負載驅動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于：有一負載及驅動電路串聯(lián)在控制電路的正端和電源正端之間。本實用新型具有以下有益效果：1)電路中沒有DC/DC變換器件，設備干擾小，采用可采用線性穩(wěn)壓器件為控制單元1供電更穩(wěn)定，系統(tǒng)成本低、2)在負載及驅動電路3需要的工作電壓為18V,控制單元1電壓為3.3V，系統(tǒng)供電為24V時，負載及驅動電路3的工作電流和控制單元1部分的工作電流相當時，設備總功率中用于負載的比例可高達75%，因此這是一種高效的電路；3）電路中沒有功率電感和大電容，因此電路都采用貼片元件，設備輕薄緊湊。
【專利說明】一種低壓直流供電設備的負載驅動電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及的是安全電壓或者低電壓供電的電氣設備中，特別是一種低壓直流供電設備的負載驅動電路。
【背景技術】
[0002]在低壓供電的電氣設備網(wǎng)絡中，每個設備的功耗越低，電源上的電流越小，電源線上的損耗越小，網(wǎng)絡上可連接的設備數(shù)量越大，因此降低每個節(jié)點的功耗是低壓供電網(wǎng)絡應用系統(tǒng)的一個重要目標。目前大多采用DC/DC變換技術將直流電源降低到單片機可用的5V或3V電壓，然后驅動外圍器件工作，但是由于DC/DC的轉換效率及DC/DC自身的功耗限制，導致整個電路的整體效率不高，以應急標志燈電路為例，目前多采用高亮度LED作為發(fā)光器件，用于點亮LED的能量只有IOOmW數(shù)量級，但目前市場上的所有高亮度LED應急燈控制器的功耗都遠大于這個數(shù)值，實際的損耗大大超過LED本身功耗，一方面導致沒必要的能量消耗，浪費的能源；另一方面一個供電網(wǎng)絡中連接的設備數(shù)量受到的功耗的限制。
[0003]以24V直流供電系統(tǒng)為例，分析一些小功率低壓電器的控制線路，大多采用將24V通過DC/DC變換電路降到3.3V或5V給單片機供電，然后再通過另外一個DC/DC變換電路為負載提供穩(wěn)定的直流電壓，單片機通過驅動電路控制負載。大多數(shù)的DC/DC的空載功耗在幾十mW量級，有的會達到IOOmW以上；而提供給負載的DC/DC電路的工作效率通常在80%左右，如果負載功耗不大，如IOOmW,那么整個電路中負載功耗在總功耗中的比重中，往往低于25%，顯然這是一種不合理的設計。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，一種用于低壓供電電氣設備的低功耗控制方法。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:有一負載及驅動電路串聯(lián)在控制電路的正端和電源正端之間?？刂齐娐穬啥瞬⒔佑蟹€(wěn)壓電路。在負載及驅動電路上串接有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和控制電路之間接有一補嘗電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。在負載及驅動電路和控制電路之間串聯(lián)有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和電源正端之間連接有補嘗電路，在控制電路兩端并接有穩(wěn)壓電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。
[0005]本實用新型具有以下有益效果:1)、電路中沒有DC/DC變換器件，設備干擾小，采用可采用線性穩(wěn)壓器件為控制單元I供電更穩(wěn)定，系統(tǒng)成本低、2)、在負載及驅動電路3需要的工作電壓為18V，控制單元I電壓為3.3V，系統(tǒng)供電為24V時，負載及驅動電路3的工作電流和控制單元I部分的工作電流相當時，設備總功率中用于負載的比例可高達75%，因此這是一種高效的電路；3)、電路中沒有功率電感和大電容，因此電路都采用貼片元件，設備輕薄緊湊?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0006]附圖1為本實用新型的電路框圖，附圖2、3為本實用新型的其它實施例的電路框圖，附圖4、5、6為本實用新型的具體電路原理圖。
【具體實施方式】
[0007]一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:有一負載及驅動電路串聯(lián)在控制電路的正端和電源正端之間?？刂齐娐穬啥瞬⒔佑蟹€(wěn)壓電路。在負載及驅動電路上串接有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和控制電路之間接有一補嘗電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。在負載及驅動電路和控制電路之間串聯(lián)有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和電源正端之間連接有補嘗電路，在控制電路兩端并接有穩(wěn)壓電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。
[0008]由控制單元I，穩(wěn)壓電路2，負載及驅動電路3，補償電路4，控制驅動電路5，負載檢測切換電路6組成。電路的特點是，負載及驅動電路3和控制單元I采用串聯(lián)工作方式，負載及驅動電路3工作時，電流通過補償電路4和負載及驅動電路3，再流過控制單元I和線性穩(wěn)壓電路2 ;當負載電路3被關閉時，負載檢測切換電路6檢測到負載無電流時，負載檢測切換電路6自動令電流通過補償電路4，再流過控制單元I和穩(wěn)壓電路2。電路的拓撲關系可以有多種實現(xiàn)方式如圖二和圖三；在負載不需要關閉時，系統(tǒng)可以簡化如圖一，即只包括穩(wěn)壓電路2、控制單元1、負載及驅動電路3。
[0009]圖五和圖六是兩種實現(xiàn)例圖，穩(wěn)壓單元2可以用常用的TL431實現(xiàn)，控制單元I可以是任意帶有推挽輸出引腳的單片機，當該引腳上輸出低電平時，電容C3因為Dl的鉗位而被充電，當該引腳上輸出高電平時，C3通過D2給C2充電，如此反復，當該引腳上輸出PWM波形時，C2將出現(xiàn)正電壓，幅值近似等于線性穩(wěn)壓電路的輸出電壓；此時Q3導通，而負載單元被通電而工作；當單片機引腳輸出固定電壓時，C2很快放電到0V，而Q3截至，負載被關閉；
[0010]當負載被關閉時，補償電路4起作用，為位于底端的單片機提供必須的工作電流，這部分有多種實現(xiàn)方法，如圖五和圖六。
[0011]圖五中，若負載關閉，R3電流為0，而導致Ql截止，而Q2導通，電源VIN的電流通過Q2，R5，流入到線性穩(wěn)壓電路，并為控制單元供電；若負載開啟，R3電壓超過三極管基極電壓時，而導致Ql導通，而Q2截止，電源VIN的電流通過負載流入到線性穩(wěn)壓電路為，并為控制單元供電，R5電流為O ;
[0012]圖TK為另外一種現(xiàn)實電路，D3, D4為Q4基極提供固定電壓,若負載關閉，R7電流減小，電壓降低，而導致Q4發(fā)射極電平降低，而Q4導通，電源VIN的電流通過R10，Q4, R7,流入到線性穩(wěn)壓電路，并為控制單元供電；若負載開啟，R7電壓升高，而導致Q4截止，電源VIN的電流通過負載流入到線性穩(wěn)壓電路，并為控制單元供電；
[0013]綜上所述，本實用新型所述電路的特征是控制單元I與負載及驅動電路3串聯(lián)，本說明書中給出了具體實現(xiàn)方法；本專業(yè)的技術人員根據(jù)電路中對偶原則也可根據(jù)本實用新型原理獲得其它的實現(xiàn)方法:例如:將控制單元I與負載及驅動電路3依次連接到電源的正極和負極，根據(jù)本實用新型的原理，適當修改后，仍可得到本實用新型的效果，諸如此類的修改，仍將視為本實用新型權利要求之內。
【權利要求】
1.一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:有一負載及驅動電路串聯(lián)在控制電路的正端和電源正端之間。
2.按權利要求1所述的一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:控制電路兩端并接有穩(wěn)壓電路。
3.按權利要求1所述的一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:在負載及驅動電路上串接有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和控制電路之間接有一補嘗電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。
4.按權利要求1所述的一種低壓直流供電設備的負載驅動電路，其特征在于:在負載及驅動電路和控制電路之間串聯(lián)有負載檢測切換電路，在負載檢測切換電路和電源正端之間連接有補嘗電路，在控制電路兩端并接有穩(wěn)壓電路，另有一控制驅動電路連接負載及驅動電路和控制電路。
【文檔編號】H05B37/02GK203708560SQ201320879428
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】李強, 趙春萌 申請人:寶星電器（上海）有限公司