家用电器及其开关电源的控制电路和方法_2

文档序号:9618285阅读:来源:国知局
载可以为饮水机和加湿器,还可以热水器等设备,在本发明实施例中,选取负载为饮水机。当负载为饮水机时,检测部件即为检测饮水机温度的部件,其中,检测温度的部件可以为热电偶传感器或者热敏电阻传感器组成的部件,还可以为数字温度传感器组成的部件。其中,在图1中并未示出负载与检测部件10的连接关系。
[0029]例如,当选取的温度传感器为热敏电阻传感器时,目标参数为该热敏电阻的电阻值,其中,当饮水机中水的温度变化时,该热敏电阻的电阻值也随之呈正比例变化。
[0030]比较部件20,与检测部件相连接,用于比较目标参数与第一参数阈值和第二参数阈值的大小,并根据比较结果输出目标电平信号,其中,第一参数阈值小于第二参数阈值。
[0031]当目标参数为热敏电阻的电阻值时,第一参数阈值对应一个电阻值,第二参数阈值对应另外一个电阻值,并且第一参数阈值对应的电阻值大于第二参数阈值对应的电阻值。其中,第一参数阈值和第二参数阈值构成一个阈值区间,该阈值区间表不为[第一参数阈值,第二参数阈值],第一参数阈值为该阈值区间的最小值,第二参数阈值为该阈值区间的最大值,并且该阈值区间可调。通过将目标参数与该阈值区间的第一参数阈值和第二参数阈值进行比较,并根据比较结果控制比较部件输出相应的目标电平信号。
[0032]需要说明的是,在本发明实施例中,目标电平信号为低电平信号或高电平信号,其中,高电平信号用“ 1”表示,低电平信号用“ 0 ”表示。
[0033]反馈部件30,与比较部件20相连接,用于根据目标电平信号调节目标电压值,并反馈目标电压值至开关电源的开关电源芯片。
[0034]比较部件20将目标电平信号传输至反馈部件30,反馈部件30根据接收到的目标电平信号调节目标电压值,其中,目标电压值为反馈至开关电源的开关电源芯片的电压。进而根据反馈模块反馈的目标电压值,来控制开关电源的输出电压值。
[0035]在本发明实施例中,通过将检测部件检测到目标参数发送至调试部件,调试部件将目标参数分别与第一参数阈值和第二参数阈值进行比较,根据比较结果控制自身的输出,并将该输出反馈至反馈部件,反馈部件根据接收到的输出控制反馈至开关电源的目标电压值,相对于现有技术中开关电源为点式反馈的模式,会使开关电源来回通断,影响开关电源的寿命,达到了开关电源由点式反馈变为段式反馈的目的,进而解决了现有技术中由于点式控制使开关电源频繁通电导致开关电源性能降低的技术问题。
[0036]图2是根据本发明实施例的另一种可选的开关电源的控制电路的示意图,如图2所示,反馈部件包括第一稳压芯片IC1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,其中:
[0037]第一稳压芯片IC1的第一端与开关电源芯片相连接,第一稳压芯片IC1的第二端接地,第一稳压芯片IC1用于向开关电源提供稳定的电压。
[0038]三极管Q1的基极与比较部件的输出端相连接,三极管Q1的发射极接地。其中,如图2所示,开关电源的控制电路还包括第十五电阻R15,第十五电阻R15的第一端与三极管Q1的基极相连接,第十五电阻R15第二端接地。
[0039]第一电阻R1的第一端接地,第一电阻R1的第二端与三极管Q1的发射极相连接。
[0040]第二电阻R2的第一端与第一稳压芯片IC1的参考端相连接,第二电阻R2的第二端与三极管Q1的集电极相连接。
[0041]第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端相连接,第三电阻R3的第二端接收高电平信号。
[0042]具体地,如图2所示,开关电源的控制电路还包括光电耦合器U1,其中,第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13均为光电耦合器的箝位电阻。其中,反馈部件通过光电耦合器U1连接至开关电源芯片中。
[0043]如图2所示,IC1为第一稳压芯片,其中,第一稳压芯片可以为可控精密稳压源(型号为:TL431),还可以为能够替换型号为TL431的可控精密稳压源的稳压模块,作为优选,在本发明实施例中,第一稳压芯片IC1选取为TL431。
[0044]需要说明的是,第一稳压芯片IC1的参考端的电压为VREF1,通过公式VI =VREF1*[1+ (R2+R3) /R1]来计算第一稳压芯片IC1输出的目标电压值,其中,VI为目标电压值。从公式可以看出,当VREF1固定不变的情况下,通过调节第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3阻值即可实现调节目标电压值VI,并改变反馈部件反馈至开关电源芯片的目标电压值,进而改变开关电源的输出电压。
[0045]三极管Q1可以是型号为9013的三极管,还可以为能够替换9013的三极管。三极管Q1通过接收比较部件反馈的目标电平信号,并根据该目标电平信号,来控制三极管Q1的关断和开通,进而来控制第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的接入状态。
[0046]当目标电平信号为高电平“ 1 ”时,三极管Q1开通,第二电阻R2被短路,接入反馈部件回路的电阻的为第一电阻R1和第三电阻R3,此时第一稳压芯片IC1的输出的目标电压值,再加上光电耦合器U1自身的电压值,得到总反馈电压值,进而将该总反馈电压值反馈至开关电源,以使开关电源根据总反馈电压值控制负载的工作状态。
[0047]相同地,当目标电平信号为低电平“0”时,三极管Q1关断,并且第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均接入反馈部件的回路中,此时第一稳压芯片IC1的输出目标电压值,再加上光电耦合器U1自身的电压值,得到总反馈电压值,进而将该总反馈电压值反馈至开关电源,以使开关电源根据总反馈电压值控制负载的工作状态。
[0048]可选地,如图2所示,比较部件包括:比较芯片U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8,其中:
[0049]比较芯片U2的输出端与三极管Q1的基极相连接。
[0050]第四电阻R4的第一端与比较芯片U2的输出端相连接,第四电阻R4的第二端与比较芯片U2的正向输入端相连接。
[0051]第五电阻R5的第一端与比较芯片U2的正向输入端相连接,第五电阻R5的第二端与检测部件的输出端相连接。
[0052]第六电阻R6的第一端与比较芯片U2的反向输入端相连接,第六电阻R6的第二端与稳压模块相连接。
[0053]第七电阻R7的第一端接收高电平信号。
[0054]第八电阻R8的第一端与第五电阻R5的第二端相连接,第八电阻R8的第二端与第七电阻R7的第二端相连接。
[0055]比较芯片U2可以为型号为1C 358的比较器,还可以为能够替换1C 358的比较器,优选地,在本发明实施例中,比较芯片U2选取为型号为1C 358的比较器。
[0056]如图2所示,第四电阻R4是比较芯片U2的反馈电阻,第五电阻R5至第八电阻R8是比较芯片U2输入电阻。
[0057]在本发明提供的开关电源的控制电路中,比较芯片U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和电容C1构成一个迟滞比较器。
[0058]其中,迟滞比较器有两个电压阈值,即上阈值和下阀值,下阈值XI对应第一参数阈值,上阈值X2对应第二参数阈值。热敏电阻传感器的电阻值是随饮水机中水的温度变化而变化的,当热敏电阻传感器的电阻值发生变化时,比较芯片1C 358的正向输入端的电压也会发生变化。其中,热敏电阻传感器如图2中U3所示。
[0059]假设,当热敏电阻传感器的电阻值由大于第二参数阈值的任意时刻开始降低至第一参数阈值时,比较芯片U2中的正向输入端的电压会随之减小,当减小到下阈值时,比较芯片U2的输出由低电平变为高电平;同样地,当热敏电阻传感器的电阻值由小于第一参数阈值的任意时刻开始升高至第二参数阈值时,比较芯片U2中的正向输入端的电压会随之增大,当增大到上阈值时,比较芯片U2的输出由高电平变为低电平。从上述的分析可知,饮水机中的水的温度、热敏电阻传感器的阻值和比较芯片U2的正向输入端的电压值是呈正比例变化的。
[0060]通过调节第四电阻R4的大小,可以改变阈值区间[第一参数阈值,第二参数阈值]的阈值区间的宽度。假设,假设第四电阻R4的阻值为330ΚΩ时,阈值区间为[14,17],若第四电阻R4的阻值增大至1ΜΩ时,阈值区间变为[15,16]。由此可以看出,改变第四电阻的阻值,可以增大阈值区间的宽度。
[0061]同样地,通过调节第八电阻R8的大小,可以改变阈值区间的取值范围,假设第八电阻R8的阻值为2.2K Ω时,阈值区间为[16,17],若第八电阻R8的阻值减小为1K Ω时,阈值区间变为[15,16]。
[0062]需要说明的是,上述取值区间[14,17],[15,16]和[16,17]为阈值区间[第一参数阈值,第二参数阈值]对应的温度区间。
[0063]可选地,如图2所示,本发明提供的开关电源的控制电路还包括第十四电阻R14、第十六电阻R16、电容C2和电容C3,其中,第十四电阻R14为输出限流电阻,第十四电阻R14数量决定开关电源的输出电压的电压值的大小。
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