專利名稱：自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家用電器和辦公設備的供電設備，具體來說，涉及一種自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器。
背景技術：
隨著個人數(shù)碼設備與筆記本電腦的普及，外供電源也成了必備物品。通常每個個人數(shù)碼產(chǎn)品與筆記本電腦都會提自己專有的電源適配器，但是這樣浪費資源，有時候電源適配器因為不好區(qū)分，往往會因為接錯而燒毀辦公設備或者家用電器。雖然，現(xiàn)在也有一些通用電源適配器，主要是通過手工調(diào)節(jié)電子元件參數(shù)獲得需要的供電電壓和電流，這種控制技術存在明顯的缺陷，控制不靈活，而且沒法準確知道調(diào)節(jié)出的數(shù)值，也容易導致燒壞設備或者供電不足，使用不安全，缺乏人性化。
實用新型內(nèi)容針對以上不足，本實用新型提供了一種自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，它能夠通過識別輸出轉換頭上的信號電阻而準確輸出與該輸出轉換頭匹配的穩(wěn)定電壓，使用安全，設計更加人性化。本實用新型的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器包括用于將交流電轉換成直流電的開關電源電路，以及與所述開關電源電路連接的供電回路，所述供電回路包括DC輸出線、電阻檢測電路和MCU，所述DC輸出線內(nèi)含有信號電阻Rf，所述電阻檢測電路采樣DC 輸出線中的信號電阻Rf的電阻信號，并將檢測到的電阻信號反饋給所述MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號控制開關電源電路輸出與DC輸出線匹配的電壓。所述開關電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路；用于將交流電轉換成直流電的全橋整流電路；在PWM控制下將整流出來的直流電轉換成用戶所需的電壓的開關變壓器；用于濾除開關變壓器輸出的直流電的紋波的次級整流濾波電路；通過改變PWM信號的頻率控制開關變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路；用于將次級反饋和前級PWM控制隔離防止信號干擾到前級PWM控制開關變壓器進行變壓器變換的光耦反饋控制電路。所述MCU—端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級整流濾波電路的GND端。所述供電回路還包括用于采樣DC輸出線的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號反饋給MCU的電壓采樣電路，以及根據(jù)MCU的控制輸出當前采樣的電壓值的顯示電路。所述顯示電路包括多個LED，多個LED與多級開關連接，另一端連接到開關變壓器的Vcc端。[0015]本實用新型的有益效果本實用新型在DC輸出線內(nèi)設置有信號電阻Rf，通過電阻檢測電路采樣信號電阻Rf兩端的電阻信號，并將檢測到的電阻信號反饋給MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號控制開關電源電路輸出與該DC輸出線匹配的電壓，這樣只需要定義好每種輸出電壓所對應的信號電阻Rf的阻值(一種輸出電壓可以對應一種阻值的信號電阻Rf， 也可以對應幾種不同阻值的信號電阻Rf，需要先在MCU內(nèi)設定)，這樣就可以通過改變DC 輸出線而實現(xiàn)電源適配器的自動感應調(diào)節(jié)輸出，從而有效保證外部設備的供電；另外，本實用新型通過電壓采樣電路采樣DC輸出線的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號反饋給 MCU,通過MCU的控制顯示電路輸出當前檢測的輸入電壓值，顯示電路所顯示的電壓輸出的準確度更高，可以有效避免誤接造成設備的損壞，設計更加安全和人性化。
圖1為本實用新型電源適配器的系統(tǒng)框架圖；圖2為本實用新型電源適配器的開關電源電路原理圖；圖3為本實用新型電源適配器輸出轉換頭的電路原理圖；圖4為供電回路的電壓采樣電路的電路原理圖；圖5為供電回路的電阻檢測電路的電路原理圖；圖6為供電回路的顯示電路的電路原理圖；圖7為供電回路的MCU單元的外圍電路的電路原理圖；圖8為供電回路的MCU單元的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步闡述。如圖1、2和3所示，本實用新型的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器包括用于將交流電轉換成直流電的開關電源電路，以及與所述開關電源電路連接的供電回路。其中，開關電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路 11 ；用于將交流電轉換成直流電的全橋整流電路12 ；在PWM控制下將整流出來的直流電轉換成用戶所需的電壓的開關變壓器13 ；用于濾除開關變壓器輸出的直流電的紋波的次級整流濾波電路14 ；通過改變PWM信號的頻率控制開關變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路15 ；用于將次級反饋和前級PWM控制隔離防止信號干擾到前級PWM控制開關變壓器進行變壓器變換的光耦反饋控制電路16。所述供電回路包括DC輸出線、電阻檢測電路、電壓采樣電路、顯示和MCU，所述DC 輸出線內(nèi)含有信號電阻Rf，用于連接外部設備；所述電阻檢測電路采樣DC輸出線中的信號電阻Rf的電阻信號，并將檢測到的電阻信號反饋給所述MCU ；電壓采樣電路采樣DC輸出線的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號反饋給MCU ；所述MCU —端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級整流濾波電路的GND端，MCU根據(jù)接收到的電阻信號控制開關電源電路輸出與DC輸出線匹配的電壓，同時根據(jù)采樣的輸入電壓信號控制顯示電路顯示采樣的電壓值；所述顯示電路包括多個LED，多個LED與多級開關連接，另一端連接到開關變壓器的Vcc端。這樣，只需要定義好每種輸出電壓所對應的信號電阻Rf的阻值(一種輸出電壓可以對應一種阻值的信號電阻Rf，也可以對應幾種不同阻值的信號電阻Rf，需要先在MCU內(nèi)設定)，就可以實現(xiàn)電源適配器的自動感應調(diào)節(jié)輸出，從而有效保證外部設備的供電，而顯示電路所顯示的電壓輸出的準確度更高，可以有效避免誤接造成設備的損壞，設計更加安全和人性化。其中，開關電源電路的EMI濾波電路包括共模電感Ll與X電容組成低通濾波器， 用于抑制外界高頻干擾信號進入內(nèi)部電路；全橋整流電路利用DB1對輸入AC交流電壓整流轉換成DC直流電壓；開關變壓器通過Tl對高電壓和低電壓實行隔離，符合安全規(guī)范；PWM 控制電路的Ul通過PIN6電流采樣和PIN2的電壓控制信號改變PWM的占空比，實現(xiàn)輸出電壓的控制；光耦反饋控制電路的U3采樣輸出電壓后通過OPl為Ul提供一個電壓控制信號； 次級整流濾波電路通過共模電感L2抑制高頻信號對外部設備干擾，U4通過采樣Q6的Vds 電壓在Q5關閉時，開通Q6來實現(xiàn)同步整流。如圖4至圖8所示，將信號電阻Rf直接做到DC輸出線上，圖中Vout+、Vout-是輸出直流電壓，Rf是DC輸出線的識別信號電阻，通過電阻檢測電路檢測信號電阻Rf兩端的電阻信號，并生成一個模擬信號到MCU的IC3的ADC腳，經(jīng)MCU分析處理，識別出該DC輸出線的類型，從而控制Q11-Q18該部分電路的不同三極管的導通組合，來改變PWM控制型號的頻率或脈寬，PWM控制信號控制開關變壓器輸出相應所需的直流電壓，經(jīng)DC輸出線給與之相對應的用電設備提供電源。例如DELL筆記本電腦使用的19. 5VDC輸出線上內(nèi)置的信號電阻Rf的電阻值為10K。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，在實施過程中可能存在局部微小的結構改動，如果對本發(fā)明的各種改動或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且屬于本發(fā)明的權利要求和等同技術范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型。
權利要求1.一種自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，包括用于將交流電轉換成直流電的開關電源電路，以及與所述開關電源電路連接的供電回路，其特征在于，所述供電回路包括DC 輸出線、電阻檢測電路和MCU，所述DC輸出線內(nèi)含有信號電阻Rf，所述電阻檢測電路采樣DC 輸出線中的信號電阻Rf的電阻信號，并將檢測到的電阻信號反饋給所述MCU，MCU根據(jù)接收到的電阻信號控制開關電源電路輸出與DC輸出線匹配的電壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述開關電源電路包括用于濾除輸入交流電中的EMI干擾雜波的EMI濾波電路； 用于將交流電轉換成直流電的全橋整流電路；在PWM控制下將整流出來的直流電轉換成用戶所需的電壓的開關變壓器； 用于濾除開關變壓器輸出的直流電的紋波的次級整流濾波電路； 通過改變PWM信號的頻率控制開關變壓器變換出不同電壓值的輸出電壓的PWM控制電路；用于將次級反饋和前級PWM控制隔離防止信號干擾到前級PWM控制開關變壓器進行變壓器變換的光耦反饋控制電路。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述MCU 一端連接到光耦反饋控制電路的RX端，另一端連接到次級整流濾波電路的GND端。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述供電回路還包括用于采樣DC輸出線的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號反饋給MCU的電壓采樣電路，以及根據(jù)MCU的控制輸出當前采樣的電壓值的顯示電路。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，其特征在于，所述顯示電路包括多個LED，多個LED與多級開關連接，另一端連接到開關變壓器的Vcc端。
專利摘要本實用新型提供了一種自動感應調(diào)節(jié)輸出電壓的電源適配器，它包括將交流電轉換成直流電的開關電源電路，以及與開關電源電路連接的供電回路，開關電源電路包括EMI濾波電路、全橋整流電路、開關變壓器、次級整流濾波電路、PWM控制電路和光耦反饋控制電路；供電回路包括DC輸出線、電阻檢測電路、電壓采樣電路、顯示電路和MCU，DC輸出線內(nèi)含有信號電阻Rf，電阻檢測電路采樣信號電阻Rf的電阻信號，并將電阻信號反饋給MCU，電壓采樣電路采樣DC輸出線的輸入電壓，并將所采樣的輸入電壓信號反饋給MCU，MCU根據(jù)電阻檢測電路發(fā)送的電阻信號控制開關電源電路輸出與該DC輸出線匹配的電壓，同時根據(jù)電壓采樣電路傳輸?shù)妮斎腚妷盒盘柨刂骑@示單元輸出采樣的電壓值。
文檔編號H02M3/156GK202340193SQ20112050032
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者黃挺 申請人:廣東斯泰克電子科技有限公司