电压调节电路、可调输出电压电路及电器设备的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种电压调节电路、一种可调输出电压电路及一种电器设备。

背景技术：

恒定电压电路是模拟集成电路中常用的一种单元电路，在大部分的电子产品中有着广泛的应用。例如冰箱、空调、洗衣机、集成灶等家用电器产品都设置有恒定电压电路，通过恒定电压电路来输出恒定电压。然而，不同的电器设备需要的恒定电压不同，为了保障恒定电压电路良好地兼容性，目前通常采用一种线性调节输出电压电路，其中线性调节输出电压电路包括供电电路和连接于供电电路的供电输出端和反馈控制端之间的反馈调整电路，反馈调整电路包括光相反馈单元、稳压基准单元、电压采样单元、电压调整单元、输入端、输出端和控制端，通过反馈调节电路输入端输入外部控制信号至电压调节单元以及反馈调节电路中各单元的相互作用，从而调节输出端输出不同恒定电压，但目前输入至电压调整单元往往存在纹波，从而导致反馈调整电路输出的电压不稳定。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的输入至电压调整单元往往存在纹波导致反馈调整电路输出的电压不稳定的问题，提供一种电压调节电路。

一种电压调节电路，包括：第一电阻和滤波电路；

所述第一电阻的一端通过所述滤波电路连接可调输出电压电路的控制端，另一端通过所述可调输出电压电路的电压采样电路连接所述可调输出电压电路的稳压基准电路；其中，所述稳压基准电路通过所述可调输出电压电路的光耦反馈电路连接所述可调输出电压电路的输出端；所述输出端连接所述电压采样电路；

所述滤波电路接收所述控制端输入的外部控制信号，所述电压采样电路、所述稳压基准电路和所述光耦反馈电路根据所述外部控制信号调整所述输出端的电压值。

上述的电压调节电路，包括第一电阻和滤波电路，其中第一电阻的一端连接滤波电路的一端，滤波电路的另一端连接可调输出电压电路的控制端，其中控制端用于输出外部控制信号(通常为电压信号)，第一电阻的另一端依次连接可调输出电压电路的电压采样电路、稳压基准电路和光耦反馈电路，且稳压基准电路的一端和光耦反馈电路的一端连接可调输出电压电路的输出端，滤波电路接收从控制端输入的外部控制信号，对外部控制信号进行滤波处理，经滤波处理后的外部控制信号传输至电压采样电路、稳压基准电路和光耦反馈电路，电压采样电路、稳压基准电路和光耦反馈电路根据滤波后的外部控制信号互相配合，通过输出端输出相应的电压。通过上述的电压调节电路，可以改变输入的外部控制信号，从而改变输出的电压，且能使输出的电压稳定。另外，使用方便，操作简单。

在其中一个实施例中，还包括：连接在所述第一电阻与所述滤波电路之间的第一二极管；所述第一二极管的正极连接所述第一电阻，所述第一二极管的负极连接所述滤波电路。

在其中一个实施例中，所述滤波电路包括第二电阻和第一电容；

所述第一二极管的负极通过所述第一电容接地；所述第二电阻的一端连接在所述第一二极管的负极与所述第一电容之间，另一端连接所述控制端。

根据上述的电压调节电路，本实用新型实施例中还提供了一种可调输出电压电路。

一种可调输出电压电路，包括：光耦反馈电路、稳压基准电路、电压采样电路、输出端、控制端和电压调节电路，其中所述电压调节电路包括第一电阻和滤波电路；

所述第一电阻的一端通过所述滤波电路连接所述控制端，另一端通过所述电压采样电路连接所述稳压基准电路的一端；所述稳压基准电路的另一端连接所述光耦反馈电路的原边输出端；所述光耦反馈电路的原边输入端连接所述输出端，副边输出端连接电源芯片；所述输出端连接所述电压采样电路；

所述滤波电路接收所述控制端输入的外部控制信号，所述电压采样电路、所述稳压基准电路和所述光耦反馈电路根据所述外部控制信号调整所述输出端的电压值。

上述的可调输出电压电路由于采用了上述的电压调节电路，如此，也具有电压调节电路相应的有益效果，即可以通过改变输入的外部控制信号，从而改变输出的电压，且能使输出的电压稳定。另外，使用方便，操作简单。

在其中一个实施例中，所述电压调节电路还包括：第一二极管；所述第一二极管连接在所述第一电阻与所述滤波电路之间，且所述第一二极管的正极连接所述第一电阻，负极连接所述滤波电路。

在其中一个实施例中，所述滤波电路包括第二电阻和第一电容；

所述第一二极管的负极通过所述第一电容接地，所述第二电阻的一端连接在所述第一二极管的负极与所述第一电容之间，另一端连接所述控制端。

在其中一个实施例中，第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端连接所述输出端，另一端通过所述第四电阻接地；所述第一电阻的另一端和所述稳压基准电路分别连接在所述第三电阻和所述第四电阻之间。

在其中一个实施例中，所述稳压基准电路包括稳压基准器和反馈补偿电路，所述反馈补偿电路连接在所述稳压基准器的参考输入端和阴极之间；所述稳压基准器的参考输入端连接在所述第三电阻和所述第四电阻之间，极接地，所述阴极连接所述光耦反馈电路的原边输出端。

在其中一个实施例中，所述光耦反馈电路包括光耦合器、第五电阻和第六电阻；

所述光耦合器包括位于原边的发光二极管和位于副边的光信号转换器；所述发光二极管的信号输入端通过所述第五电阻连接所述输出端，信号输出端连接所述稳压基准器的阴极；所述第六电阻连接在所述发光二极管的信号输入端和信号输出端之间；

所述光信号转换器的输出端用于连接所述电源芯片，所述光信号转换器的输入端接地。

在其中一个实施例中，所述反馈补偿电路包括第二电容、第三电容和第七电阻；

所述第二电容的一端连接所述稳压基准器的阴极，另一端通过所述第七电阻连接于所述第三电阻和所述第四电阻之间；

所述第三电容的一端连接所述稳压基准器的阴极，另一端连接于所述第三电阻和所述第四电阻之间。

在其中一个实施例中，还包括第一电感，所述第一电感的一端连接于所述输出端和所述第五电阻之间，所述第一电感的另一端连接于所述输出端和所述第三电阻之间。

根据上述的可调输出电压电路，本实用新型实施例中还提供了一种电器设备。

一种电器设备，包括所述的可调输出电压电路。

上述的电器设备因采用了所述的可调输出电压电路，如此，该电器设备可以根据实际的应用来调节相应的电压，使用方便。

附图说明

图1为一个实施例中电压调节电路的结构示意图；

图2为一个实施例中电压调节电路的结构示意图；

图3为一个实施例中可调输出电压电路的结构示意图；

图4为一个实施例中可调输出电压电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本实用新型的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。应当说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。另外，本文中“第一”、“第二”、“第三”、“第四”只是为了区分所描述的对象，并不是对对象的限定。

一种电压调节电路，如图1所示，包括：第一电阻R1和滤波电路102；第一电阻R1的一端通过滤波电路102连接可调输出电压电路100的控制端C，第一电阻R1的另一端通过可调输出电压电路100的电压采样电路20连接所述可调输出电压电路100的稳压基准电路30；其中，稳压基准电路30通过可调输出电压电路100的光耦反馈电路40连接可调输出电压电路的输出端out；输出端out连接电压采样电路10；滤波电路102接收控制端C输入的外部控制信号，电压采样电路20、稳压基准电路30和光耦反馈电路40根据外部控制信号调整输出端out的电压值。

具体地，可调输出电压电路100是一种反馈电压调节电路，其中包括电压调节电路10(其中电路调整电路100包括第一电阻R1和滤波电路102)、控制端C、电压采样电路20、稳压基准电路30、光耦反馈电路40以及输出端out，其中控制端C一端连接电压调节电路，另一端通常连接单片机，用于输出外部控制信号(通常是电压信号)，电压调节电路10对接收到的外部控制信号进行滤波处理，将滤波处理后的外部控制信号传输至电压采样电路20、稳压基准电路30以及光耦反馈电路40，电压采样电路20、稳压基准电路30以及光耦反馈电路40根据滤波后的外部控制信号(电压值)，对输出端的电压值进行调整，从而输出不同范围的输出电压值。

另外，外部控制信号通常是利用单片机直接发出的一种电压信号，电压信号中常有纹波(即杂波)存在，即外部控制信号可能发生不稳定，由于外部控制信号的不稳定性容易导致输出端输出电压的不稳定性。因此，在本实施例中，采用包含有滤波电路102的电压调节电路10，利用滤波电路去除外部控制信号的杂波，将外部控制信号转换成稳定的直流电压信号，从而根据稳定的直流电压信号来调整输出端的输出电压。

另外，滤波电路102通常采用一阶低通滤波电路。一阶低通滤波电路能快速地将外部控制信号(例如PWM电路信号等)转变成直流电压信号。

上述的电压调节电路，包括第一电阻R1和滤波电路102，其中第一电阻R1的一端连接滤波电路102的一端，滤波电路102的另一端连接可调输出电压电路100的控制端C，其中控制端C用于输出外部控制信号(通常为电压信号)，第一电阻R1的另一端依次连接可调输出电压电路100的电压采样电路20、稳压基准电路30和光耦反馈电路40，且稳压基准电路30的一端和光耦反馈电路40的一端连接可调输出电压电路100的输出端C，滤波电路102接收从控制端输入的外部控制信号，对外部控制信号进行滤波处理，经滤波处理后的外部控制信号传输至电压采样电路20、稳压基准电路30和光耦反馈电路40，电压采样电路20、稳压基准电路30和光耦反馈电路40根据滤波后的外部控制信号互相配合，通过输出端输出相应的电压。通过上述的电压调节电路，可以改变输入的外部控制信号，从而改变输出的电压，且能使输出的电压稳定。另外，使用方便，操作简单。

在其中一个实施例中，还包括：如图2所示，连接在第一电阻R1与滤波电路102之间的第一二极管D1；第一二极管D1的正极连接第一电阻R1，第一二极管D1的负极连接滤波电路。

具体地，电压调节电路还包括第一二极管D1，其中第一二极管D1连接于第一电阻R1和滤波电路102之间，其中第一二极管D1的正极与第一电阻R1连接，第一二极管D1的负极与滤波电路102连接。第一二极管D1主要用于防止反接，即防止在提供外部控制信号的设备(通常是单片机)死机或异常时，直接将具有比较高的电压值的外部控制信号通过电压调节电路中的第一电阻R1直接加在稳压基准电路上，从而影响稳压基准电路的准确性，难以实现稳压。

在其中一个实施例中，如图2所示，滤波电路102包括第二电阻R2和第一电容C1；第一二极管D1的负极通过第一电容C1接地，第二电阻R2的一端连接在第一二极管D1的负极与第一电容C1之间，第二电阻R2的另一端连接控制端C。

RC电路，也叫PC滤波器，其中一个电容和一个电阻可以组成最简单的一阶滤波电路。在本实施例中，采用第二电阻R2和第一电容C1组成的一阶滤波电路，能快速出去外部控制信号中的纹波，使得添加在控制端的外部控制信号更加稳定，从而保证输出端输出的电压更加稳定。

应当理解，上述的滤波电路组成不唯一，本领域技术人员可以根据其需求选择其他的滤波器，例如由电感、电组以及电容这三个器件组合，形成不同的滤波电路。

根据上述的电压调节电路，本实用新型实施例中还提供了一种可调输出电压电路。

一种可调输出电压电路，如图3所示，包括：光耦反馈电路40、稳压基准电路30、电压采样电路20、输出端out、控制端C和电压调节电路10，其中电压调节电路10包括第一电阻R1和滤波电路102；第一电阻R1的一端通过滤波电路102连接控制端C，第一电阻R1的另一端通过电压采样电路20连接稳压基准电路30的一端，稳压基准电路30的另一端连接光耦反馈电路40的原边输出端，光耦反馈电路40的原边输入端连接输出端C；光耦反馈电路40的副边输出端用于连接电源芯片；输出端out连接电压采样电路20；滤波电路20接收控制端C输入的外部控制信号，电压采样电路20、稳压基准电路30和光耦反馈电路40根据外部控制信号调整输出端out的电压值。

可调输出电压电路100是一种反馈电压调节电路，其中包括电压调节电路10(其中电路调整电路100包括第一电阻R1和滤波电路102)、控制端C、电压采样电路20、稳压基准电路30、光耦反馈电路40以及输出端out，其中控制端C一端连接电压调节电路，另一端通常连接单片机，用于输出外部控制信号(通常是电压信号)，电压调节电路10对接收到的外部控制信号进行滤波处理，将滤波处理后的外部控制信号传输至电压采样电路20、稳压基准电路30以及光耦反馈电路40，电压采样电路20、稳压基准电路30以及光耦反馈电路40根据滤波后的外部控制信号(电压值)，对输出端的电压值进行调整，从而输出不同范围的输出电压值。

光耦反馈电路40，通常用在隔离电源中，是一种简单、低成本的隔离反馈方式。光耦反馈电路通常由光耦合器组成，光耦合器包括原边和副边，原边相当于一个发光二极管，发光二极管的正极为原边输入端，负极为原边输出端；副边相当于光信号转换器(通常是三极管)，光转换器也包括输入端和输出端，光转换器的输入端接地，输出端连接电源芯片。电源芯片通常是电子设备或电器设备中对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的芯片，在本实施例中，光耦合器的副边输出端连接电源芯片，通常是连接在电源芯片的COMP脚，COMP脚在芯片内部接的是一个运算放大器的负向输入端，是把输出电压作为反馈引回电压芯片，有保护的作用。

在其中一个实施例中，如图4所示，电压调节电路10还包括：连接在第一电阻R1与滤波电路102之间的第一二极管D1；第一二极管D1的正极连接第一电阻R1，第一二极管D1的负极连接滤波电路102。

电压调节电路还包括第一二极管D1，其中第一二极管D1连接于第一电阻R1和滤波电路102之间，其中第一二极管D1的正极与第一电阻R1连接，第一二极管D1的负极与滤波电路102连接。第一二极管D1主要用于防止反接，即防止在提供外部控制信号的设备(通常是单片机)死机或异常时，直接将具有比较高的电压值的外部控制信号通过电压调节电路中的第一电阻R1直接加在稳压基准电路上，从而影响稳压基准电路的准确性，难以实现稳压。

在其中一个实施例中，如图4所示，滤波电路102包括第二电阻R2和第一电容C1；第一二极管D1的负极通过第一电容C1接地，第二电阻R2的一端连接在第一二极管D1的负极与第一电容C1之间，第二电阻R2的另一端连接控制端C。

RC电路，也叫PC滤波器，其中一个电容和一个电阻可以组成最简单的一阶滤波电路。在本实施例中，采用第二电阻R2和第一电容C1组成的一阶滤波电路，能快速出去外部控制信号中的纹波，使得添加在控制端的外部控制信号更加稳定，从而保证输出端输出的电压更加稳定。

在其中一个实施例中，如图4所示，电压采集电路20第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3的一端连接输出端out，第三电阻R3的另一端通过第四电阻R4接地，第一电阻R1的另一端和稳压基准电路30分别连接在第三电阻R3和第四电阻R4之间。

在其中一个实施例中，如图4所示，稳压基准电路30包括稳压基准器U1和反馈补偿电路301，反馈补偿电路301连接在稳压基准器U1的参考输入端R和阴极K之间；稳压基准器U2的参考输入端R连接在第三电阻R3和第四电阻R4之间，稳压基准器U1的阳极A接地，稳压基准器U1的阴极连接光耦反馈电路40的原边输出端。

稳压基准器U1，是一种稳压集成电路，其性能好、价格低，广泛应用在各种电源电路中。稳压基准器U1的输出电压可以任意的设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。该器件可代替稳压二极管，应用于数字电压表、运放电路、可调压电源以及开关电源等。

TL431是一种可调式精密稳压基准器，并联稳压集成电路，TL431有三端(即三极)，分别为参考极R、阳极A和阴极K，TL431可等效为一只稳压二极管，其工作原理为：当输入电压增大，输出电压增大导致了输出采样增大，这时内部电路通过调整使得流过自身的电流增大，这也就使得流过限流电阻的电流增大，这样限流电阻的压降增大，而输出电压等于输入电压减限流电阻压降，输入电压增大与限流电阻压降增大使得输出电压减小，实现稳压。在本实施例中，TL431与反馈补偿电路以及采样电路连接，其中采样电路连接电压调节电路10，电压调节电路10通过控制端C接收外部控制信号，并对外部控制信号进行滤波处理后，传输至电压采样电路20(即R3、R4)、TL431以及光耦反馈电路40，电压采样电路20(即R3、R4)、TL431以及光耦反馈电路40根据外部控制信号调整输出端的输出电压值。

在其中一个实施例中，如图4所示，光耦反馈电路40包括光耦合器U2、第五电阻R5和第六电阻R6；光耦合器U2包括位于原边的发光二极管U2A和位于副边的光信号转换器U2B；发光二极管U2A的信号输入端通过第五电阻R5连接输出端，发光二极管U2A的信号输出端连接稳压基准器U1的阴极K；第六电阻R6连接在发光二极管U2A的信号输入端和信号输出端之间；光信号转换器U2B的输出端用于连接电源芯片，光信号转换器U2B的输入端接地。

光耦合器包括原边和副边，其中原边相当于一个发光二极管U2A，副边相当于光信号转换器U2B(即三极管)，原边电路If越大，光强越强，副边三极管的电路Ic越大。副边三极管Ic与原边二极管If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。常用光耦合器信号有TLP521、PC817。其中，光耦合器TLP521通常与稳压基准器(可以是TL431)结合使用进行反馈调节。另外，R5为反馈限流电阻。

在其中一个实施例中，反馈补偿电路401包括第二电容C2、第三电容C3和第七电阻R7；第二电容C2的一端连接稳压基准器U1的阴极，第二电容C2的另一端通过第七电阻R7连接于第三电阻R3和第四电阻R4之间；第三电容C3的一端连接稳压基准器U1的阴极，第三电容C3的另一端连接于第三电阻R3和第四电阻R4之间。

为了便于理解，如图4所示，上述可调输出电压电路的工作原理为：电压采样电路20中的第四电阻R4和光耦反馈电路40中的第七电阻R7连接输出端，通过控制端C输入外部控制信号(可以是PWM方波信号)至电压调节电路102，通过第一电容C1和第二电阻R2组成的一阶滤波电路将外部控制信号转化成直流电压信号，直流电压信号经过第一电阻R1、第三电阻R3和第四电阻R4的分压后接到稳压基准器U1的参考极，此时输出端C输出电压Vout＝ref[1+R3/(R4//R1)]，ref为稳压基准器TL431的参考基准，通常为2.5V，计算时需计算时需考虑R1串联二极管D1的压降，通过外部控制信号调节第一电容C1两端的电压来改变下偏电阻的阻抗，从而实现输出电压可调。当第一电容C1两端电压为0V时，R1串联D1与R4并联，此时输出电压Vout为最大值，当第一电容C1两端电压大于2.5V时，相当于切断R1并联电阻回路，此时输出电压Vout为最小值，合理调节参数，能够使输出在一定范围内调节，较宽的输出电压能够匹配不同电压的负载，并且输出电压精准。

在其中一个实施例中，还包括第一电感L1，第一电感L1的一端连接于输出端out和第五电阻R5之间，第一电感L1的另一端连接于输出端out和第三电阻R3之间。

具体地，在第三电阻R3和第五电阻R5之间添加电感进行滤波，去除输出端电压中的一些杂波，使得输出的电压更加稳定。

上述的可调输出电压电路由于采用了上述的电压调节电路，如此，也具有电压调节电路相应的有益效果，即可以通过改变输入的外部控制信号，从而改变输出的电压，且能使输出的电压稳定。另外，使用方便，操作简单。

根据上述的可调输出电压电路，本实用新型实施例中还提供了一种电器设备。

一种电器设备，包括任意一实施例中的可调输出电压电路。

上述的电器设备因采用了任意一实施例中的可调输出电压电路，如此，该电器设备可以根据实际的应用来调节相应的电压，使用方便。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。