电源控制电路、副电源电路、电源系统及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及电源控制电路、副电源电路、电源系统及电子设备。

背景技术：

目前，许多电子设备都包括两套电源电路，其中，主电源电路用于接入市电，副电源电路用于接入电池等备用电源。上述电子设备在市电供电时，由主电源电路中的主采样电路和主控制电路控制主电源电路中的功率输出电路输出供电电压，在市电未供电时，由副电源电路中的副采样电路和副控制电路控制副电源电路中的功率输出电路输出供电电压。在很多情况下，副电源电路与电子设备的其他电路部分是做在一起的，而主电源电路则是独立做成一个电源板，由于主电源电路与副电源电路互相独立，因此需要通过额外的检测电路来检测主电源电路是否工作来控制是否关闭主电源电路。这样就导致了传统的电源电路结构繁杂，元器件多，可靠性低，且成本高。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供了电源控制电路、副电源电路、电源系统及电子设备。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种电源控制电路，所述电源控制电路包括：

副采样电路和副控制电路；

所述副采样电路的输入端分别与主功率输出电路以及副功率输出电路相连接，所述副采样电路的输出端与所述副控制电路相连接，所述副控制电路的输出端与所述副功率输出电路相连接；

所述副采样电路用于对主功率输出电路以及副功率输出电路的输出电压进行采样，若采样到所述主功率输出电路在接入市电时输出的高电压，向副控制电路输出第一控制信号，以使副控制电路控制所述副功率输出电路截止；若仅采样到所述副功率输出电路输出的低电压，向副控制电路输出第二控制信号，以使副控制电路控制所述副功率输出电路输出稳定的输出电压。

可选地，所述副采样电路包括光耦合器，稳压二极管，第一电容、第二电容，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；

所述光耦合器的发光源一端通过第一电阻分别与主功率输出电路和副功率输出电路相连接，另一端与稳压二极管的阴极相连接，所述光耦合器的受光器与副控制电路相连接，所述第二电阻跨接在所述发光源两端，所述稳压二极管的阳极接地，所述稳压二极管的参考端通过第五电阻接地；

所述第二电容一端连接稳压二极管的阴极，另一端通过第五电阻接地；

所述第一电容一端连接稳压二极管的阴极，另一端依次通过第四电阻和第五电阻接地；

所述第一电阻一端分别与主功率输出电路和副功率输出电路相连接，另一端通过第五电阻接地。

可选地，所述副控制电路包括控制ic，第六电阻，第七电阻，第八电阻，第九电阻，第一补偿电容，第二补偿电容，第三补偿电容，第四补偿电容，第五补偿电容；

所述副功率输出电路包括第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻，第一场效应管，第二场效应管；

所述控制ic的供电输入引脚与备用电源相连接，并通过第一补偿电容接地；所述控制ic的反馈引脚和接地引脚接地；所述控制ic的补偿引脚依次通过第九电阻和第五补偿电容接地，并通过所述受光器接地；所述控制ic的滤波电容连接引脚依次通过第七电阻和第六电阻与备用电源相连接，并通过第四补偿电容接地；所述控制ic的软启动引脚通过第二补偿电容接地；所述控制ic的频率设定引脚通过第八电阻接地；所述控制ic的电流采样引脚通过第三补偿电容接地，并依次通过第十二电阻和第十三电阻接地；所述控制ic的第一输出引脚通过第十一电阻连接第二场效应管的栅极，所述控制ic的第二输出引脚通过第十电阻连接第一场效应管的栅极；

所述第一场效应管的漏极和所述第二场效应管的漏极分别与备用电源相连接，所述第一场效应管的源极和所述第二场效应管的源极分别通过第十三电阻接地。

可选地，所述电源控制电路还包括：

分别与主功率输出电路和副功率输出电路相连接的整流滤波电路；

所述整流滤波电路用于对主功率输出电路的输出电压和副功率输出电路的输出电压进行整流滤波后输出。

可选地，所述整流滤波电路包括：

第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管、第七整流二极管、第八整流二极管、第九整流二极管、第十整流二极管、第十一整流二极管、第十二整流二极管、第十三整流二极管、第十四整流二极管、第十五整流二极管、第十六整流二极管，第一输出电解电容、第二输出电解电容；

第一整流二极管的阴极、第二整流二极管的阴极、第三整流二极管的阴极和第四整流二极管的阴极与第一输出电解电容的一端相连接，第一整流二极管的阳极分别连接主功率输出电路和第七整流二极管的阴极，第二整流二极管的阳极分别连接主功率输出电路和第八整流二极管的阴极，第三整流二极管的阳极分别连接副功率输出电路和第六整流二极管的阴极，第四整流二极管的阳极分别连接副功率输出电路和第五整流二极管的阴极，第五整流二极管的阳极、第六整流二极管的阳极、第七整流二极管的阳极、第八整流二极管的阳极以及第一输出电解电容的另一端接地；

第十三整流二极管的阴极、第十四整流二极管的阴极、第十五整流二极管的阴极、第十六整流二极管的阴极以及第二输出电解电容的一端与副采样电路相连接，第十三整流二极管的阳极分别连接主功率输出电路和第九整流二极管的阴极，第十四整流二极管的阳极分别连接主功率输出电路和第十整流二极管的阴极，第十五整流二极管的阳极分别连接副功率输出电路和第十一整流二极管的阴极，第十六整流二极管的阳极分别连接副功率输出电路和第十二整流二极管的阴极，第九整流二极管的阳极、第十整流二极管的阳极、第十一整流二极管的阳极、第十二整流二极管的阳极以及第二输出电解电容的另一端接地。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种电源控制电路，所述副电源电路包括：

副功率输出电路；以及

任一实施例所述的电源控制电路。

可选地，所述副电源电路为dc-dc升压电路。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种电源系统，所述电源系统包括：

主电源电路；以及

任一实施例所述的副电源电路。

可选地，所述主电源电路包括：

主采样电路，主控制电路和主功率输出电路；

所述主采样电路分别与主控制电路和主功率输出电路相连接，所述主控制电路与主功率输出电路相连接；

所述主采样电路用于对主功率输出电路的输出电压进行采样，当主电源电路接入市电时，主采样电路采样到主功率输出电路输出的高电压，并驱动主控制电路控制主功率输出电路输出稳定的输出电压。

可选地，所述主电源电路为ac-dc电源电路。

根据本实用新型实施例的第四方面，提供一种电子设备，所述音频播放设备包括任一实施例所述的电源系统。

可选地，所述电子设备为拉杆音响。

应用本实用新型实施例方案，通过副采样电路对主功率输出电路以及副功率输出电路的输出电压进行采样，若采样到高电压，则说明主功率输出电路接入市电，此时副采样电路通过驱动副控制电路来控制副功率输出电路截止；若采样到低电压，则说明仅有备用电源供电，此时副采样电路通过驱动副控制电路来控制副功率输出电路导通，从而实现市电与备用电源之间的无缝切换。上述技术方案无需额外设置检测电路，减少了元件数量，结构简单，可靠性高，成本低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是一个实施例的传统的电源框图。

图2(a)是一个实施例的传统的主电源电路的电路图。

图2(b)是一个实施例的传统的副电源电路的电路图。

图3是本实用新型一个实施例的电源控制电路框图。

图4是本实用新型一个实施例的副采样电路的电路图。

图5是本实用新型另一个实施例的电源控制电路框图。

图6是本实用新型一个实施例的整流滤波电路的电路图。

图7是本实用新型一个实施例的电源框图。

图8是本实用新型一个实施例的整体电路图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使电子设备可以随身使用，通常会为电子设备配备两套电源电路，其中，主电源电路用于接入交流市电，副电源电路用于接入备用电源。如图1所示，是一个实施例的传统的电源框图，其中，主电源电路安装在主电源板101上，副电源电路安装在副电源板102上。主电源电路和副电源电路相互独立。主电源电路和副电源电路之间的转换通过电子开关103实现，主电源电路工作时，电子开关103控制副电源电路关闭，由主电源电路向功率放大电路104供电；主电源电路不工作时，电子开关103控制副电源电路开启，由副电源电路向功率放大电路104供电。

在实际电路中，为了实现上述功能，需要设置检测电路来检测主电源电路是否工作，从而控制是否关闭副电源电路。另外，主电源电路和副电源电路均包括采样电路、控制电路和功率输出电路，主电源电路中的主采样电路对主功率输出电路的输出电压进行采样，若采样到主功率输出电路的输出电压，驱动主控制电路，以使主控制电路控制主功率输出电路输出稳定的输出电压；副电源电路中的副采样电路对副功率输出电路的输出电压进行采样，若采样到副功率输出电路的输出电压，驱动副控制电路，以使副控制电路控制副功率输出电路输出稳定的输出电压。由于主电源电路和副电源电路互相独立，因此，主电源电路中的主采样电路和副电源电路中的副采样电路中都需要安装输出电解电容。

传统的主电源电路和副电源电路的电路图分别如图2(a)和图2(b)所示。其中，虚线框内的部分是由于主电源电路和副电源电路互相独立而需要的额外元器件。可以看出，电路中元件众多，电路结构复杂，成本高，可靠性低。

基于此，本实用新型提供一种电源控制电路，如图3所示，所述电源控制电路300可包括：

副采样电路301和副控制电路302；

所述副采样电路301的输入端分别与主功率输出电路303以及副功率输出电路304相连接，所述副采样电路301的输出端与所述副控制电路302相连接，所述副控制电路302的输出端与所述副功率输出电路304相连接；

所述副采样电路301用于对主功率输出电路303以及副功率输出电路304的输出电压进行采样，若采样到所述主功率输出电路303在接入市电时输出的高电压，向副控制电路302输出第一控制信号，以使副控制电路302控制所述副功率输出电路304截止；若仅采样到所述副功率输出电路304输出的低电压，向副控制电路302输出第二控制信号，以使副控制电路302控制所述副功率输出电路304输出稳定的输出电压。

在本实施例中，主电源电路可以是ac-dc(analogconverter-digitalconverter，交流-直流转换器)电源电路，副电源电路可以是dc-dc(digitalconverter-digitalconverter，直流-直流转换器)升压电路。主功率输出电路303可采用llc串联谐振电路，副功率输出电路304可采用推挽电路。主控制电路306和副控制电路304可采用控制ic(integratedcircuit，集成电路)实现。

本实施例的控制电路300在工作时，副采样电路301同时对主功率输出电路303的输出电压以及副功率输出电路304的输出电压进行采样。当主电源电路接入市电时，主功率输出电路303输出高电压，副采样电路301采样到该高电压之后，可以向副控制电路302输出第一驱动信号，副控制电路302接收到第一驱动信号之后，控制副功率输出电路304截止，从而保证在市电供电的情况下，备用电源不供电。

当主电源电路未接入市电，且副电源电路接入备用电源时，主电源电路不工作，输出电压为0；副功率输出电路304输出低电压，副采样电路301采样到该低电压之后，可以向副控制电路302输出第二驱动信号，副控制电路302接收到第二驱动信号之后，控制副功率输出电路304导通，从而保证仅由备用电源供电。

同时，主电源电路中的主采样电路305也可以对主功率输出电路303的输出电压进行采样。当主电源电路接入市电时，主采样电路305采样到主功率输出电路303输出的高电压，可以向主控制电路306输出第三驱动信号，主控制电路306接收到第三驱动信号之后，控制主功率输出电路303输出稳定的输出电压。

如图4所示，是本实用新型一个实施例的副采样电路301的电路图。所述副采样电路301可包括：

光耦合器，稳压二极管u3，第一电容c13、第二电容c14，第一电阻r20、第二电阻r22、第三电阻r23、第四电阻r26、第五电阻r27；

所述光耦合器的发光源pc2a一端通过第一电阻r20分别与主功率输出电路303和副功率输出电路304相连接，另一端与稳压二极管u3的阴极相连接，所述光耦合器的受光器pc2b与副控制电路302相连接，所述第二电阻r22跨接在所述发光源pc2a两端，所述稳压二极管u3的阳极接地，所述稳压二极管u3的参考端通过第五电阻r27接地；

所述第二电容c14一端连接稳压二极管u3的阴极，另一端通过第五电阻r27接地；

所述第一电容c13一端连接稳压二极管u3的阴极，另一端依次通过第四电阻r26和第五电阻r27接地；

所述第一电阻r20一端分别与主功率输出电路303和副功率输出电路304相连接，另一端通过第五电阻r27接地。

在本实施例中，光耦合器的发光源pc2a可以采用发光二极管，其中，发光二极管的阳极通过第一电阻r20分别与主功率输出电路303和副功率输出电路304相连接，发光二极管的阴极与稳压二极管u3的阴极相连接。光耦合器的受光器pc2b可以采用光敏三极管，其中，光敏三极管的集电极与副控制电路302相连接，光敏三极管的发射极接地。

在本实施例中，副采样电路301的采样电压设置为低电压。当主电源电路接入市电时，副采样电路301采样到主功率输出电路303的输出电压为高电压，使得稳压二极管u3参考端r的电压过高，稳压二极管u3阴极吸收电流增大，使得光耦合器发光源pc2a电流增大，继而受光器pc2b电流也变大，从而使得副控制电路302控制副功率输出电路304截止。当主电源电路未接入市电，且副电源电路接入备用电源时，主电源电路不工作，此时副采样电路301采样到的是副功率输出电路304输出的低电压，使得稳压二极管u3参考端r的电压过低，u3阴极吸收电流减小，使得光耦合器发光源pc2a电流减小，继而受光器pc2b电流也减小，使得副控制电路302控制副功率输出电路304导通。

在一个实施例中，如图5所示，本实用新型的电源控制电路300还可以包括分别与主功率输出电路303和副功率输出电路304相连接的整流滤波电路307；所述整流滤波电路307用于对主功率输出电路303输出的输出电压和副功率输出电路304的输出电压进行整流滤波后输出。整流滤波后的输出电压可以用于给副功率输出电路304接入的备用电源(例如，蓄电池)充电。

在一个实施例中，如图6所示，本实用新型的整流滤波电路307可包括：

第一整流二极管d1、第二整流二极管d2、第三整流二极管d3、第四整流二极管d4、第五整流二极管d5、第六整流二极管d6、第七整流二极管d7、第八整流二极管d8、第九整流二极管d9、第十整流二极管d10、第十一整流二极管d11、第十二整流二极管d12、第十三整流二极管d13、第十四整流二极管d14、第十五整流二极管d15、第十六整流二极管d16，第一输出电解电容e1、第二输出电解电容e2；

第一整流二极管d1的阴极、第二整流二极管d2的阴极、第三整流二极管d3的阴极和第四整流二极管d4的阴极与第一输出电解电容e1的一端相连接，第一整流二极管d1的阳极分别连接主功率输出电路303和第七整流二极管d7的阴极，第二整流二极管d2的阳极分别连接主功率输出电路303和第八整流二极管d8的阴极，第三整流二极管d3的阳极分别连接副功率输出电路304和第六整流二极管d6的阴极，第四整流二极管d4的阳极分别连接副功率输出电路304和第五整流二极管d5的阴极，第五整流二极管d5的阳极、第六整流二极管d6的阳极、第七整流二极管d7的阳极、第八整流二极管d8的阳极以及第一输出电解电容e1的另一端接地；

第十三整流二极管d13的阴极、第十四整流二极管d14的阴极、第十五整流二极管d15的阴极、第十六整流二极管d16的阴极以及第二输出电解电容e2的一端与副采样电路302相连接，第十三整流二极管d13的阳极分别连接主功率输出电路303和第九整流二极管d9的阴极，第十四整流二极管d14的阳极分别连接主功率输出电路303和第十整流二极管d10的阴极，第十五整流二极管d15的阳极分别连接副功率输出电路304和第十一整流二极管d11的阴极，第十六整流二极管d16的阳极分别连接副功率输出电路304和第十二整流二极管d12的阴极，第九整流二极管d9的阳极、第十整流二极管d10的阳极、第十一整流二极管d11的阳极、第十二整流二极管d12的阳极以及第二输出电解电容e2的另一端接地。

值得一提的是，在传统的电源电路主电源电路和副电源电路互相独立，需要分别为主电源电路和副电源电路涉及整流滤波电路，这就导致了主电源电路对应的整流滤波电路以及副电源电路对应的整流滤波电路中均需要设置输出电解电容，电路中至少需要设置4个输出电解电容。而本实施例将主电源电路对应的整流滤波电路以及副电源电路对应的整流滤波电路相合并，因此，电路中仅需要设置2个输出电解电容，减少了元件数量，节约了成本。

如图7所示是本实用新型一个实施例的电源框图，在本实施例中，主电源电路和副电源电路安装在同一个开关电源板上，主电源电路接入交流市电，副电源电路接入备用电源，主电源电路和副电源电路共用一个输出端来向功率放大电路供电。

在一个实施例中，副控制电路302可包括控制ic，第六电阻r4，第七电阻r6，第八电阻r9，第九电阻r10，第一补偿电容c1，第二补偿电容c4，第三补偿电容c5，第四补偿电容c6，第五补偿电容c8；

所述副功率输出电路包括第十电阻r18，第十一电阻r19，第十二电阻r24，第十三电阻r25，第一场效应管q3，第二场效应管q4；

所述控制ic的供电输入引脚vin与备用电源相连接，并通过第一补偿电容c1接地；所述控制ic的反馈引脚vfb和接地引脚gnd接地；所述控制ic的补偿引脚comp依次通过第九电阻r10和第五补偿电容c8接地，并通过所述受光器pc2b接地；所述控制ic的滤波电容连接引脚vcc依次通过第七电阻r6和第六电阻r4与备用电源相连接，并通过第四补偿电容c6接地；所述控制ic的软启动引脚ss通过第二补偿电容c4接地；所述控制ic的频率设定引脚rt通过第八电阻r9接地；所述控制ic的电流采样引脚cs通过第三补偿电容c5接地，并依次通过第十二电阻r24和第十三电阻r25接地；所述控制ic的第一输出引脚out1通过第十一电阻r19连接第二场效应管q4的栅极，所述控制ic的第二输出引脚out2通过第十电阻r18连接第一场效应管q3的栅极；

所述第一场效应管q3的漏极和所述第二场效应管q4的漏极分别与备用电源相连接，所述第一场效应管q3的源极和所述第二场效应管q4的源极分别通过第十三电阻r25接地。

如图8所示是本实用新型一个实施例的整体电路图。图中，r表示电阻，c表示补偿电容，t表示变压器，l表示电感，d表示二极管，q表示场效应管，e表示电解电容，bt-，gnd和sgnd表示接地。

电路工作时，主采样电路的采样电压点可设置为40.5v，副采样电路的采样电压点可设置为40v，即，主电源电路和副电源电路的输出电压应分别稳定在40.5v和40v。当接入市电时，主电源电路工作。pc1a发送光信号到pc1b中，llc控制ic接收到光信号后，通过调整q1和q2的工作频率使输出电压+vo稳定在40.5v；由于副采样电路的采样电压点设置为40v，此时副采样电路采样到+vo为40.5v，过高，使得u3参考端r的电压过高，u3阴极吸收电流增大，使得pc2a电流增大，继而pc2b电流也变大，使得副控制电路icu1的comp脚电压变低，ic输出占空比逐渐减小，q3和q4进入休眠状态。此时电路中只有主电源电路、主控制电路、主采样电路、整流滤波电路在工作。

当不接入市电时，由于主电源电路没有输入电压，则主电源电路、主控制电路、主采样电路都不工作。此时只有副控制电路、副采样电路、整流滤波电路在备用电源供电的条件下工作。

由于备用电源是一直接入副电源电路的，当主电源电路不工作时，+vo会变低，此时副采样电路检测到+vo变低，使得u3参考端r的电压过低，u3阴极吸收电流减小，使得pc2a电流减小，继而pc2b电流也减小，使得副控制电路icu1的comp引脚电压变高，ic输出占空比逐渐增大，q3和q4开始工作，此时副助电源自动开始工作。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种副电源电路，所述副电源电路包括副功率输出电路；以及任一实施例所述的电源控制电路。在一个实施例中，所述副电源电路为dc-dc升压电路。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种电源系统，所述电源系统包括：主电源电路；以及任一实施例所述的副电源电路。在一个实施例中，所述主电源电路包括：主采样电路，主控制电路和主功率输出电路；所述主采样电路分别与主控制电路和主功率输出电路相连接，所述主控制电路与主功率输出电路相连接；所述主采样电路用于对主功率输出电路的输出电压进行采样，当主电源电路接入市电时，主采样电路采样到主功率输出电路输出的高电压，并驱动主控制电路控制主功率输出电路输出稳定的输出电压。在一个实施例中，所述主电源电路为ac-dc电源电路。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种电子设备，所述音频播放设备包括任一实施例所述的电源系统。在一个实施例中，所述电子设备为拉杆音响。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。