输入电压次级检测电路及其工作方法

文档序号:23157 发布日期:2021-09-21 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 输入电压次级检测电路及其工作方法 (Input voltage secondary detection circuit and working method thereof ) 是由 田前程 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了输入电压次级检测电路及其工作方法,该电路包括变压器辅助绕组T1C、电阻分压器单元、供电单元、开关元件以及RC积分单元,供电单元还连接有数字控制单元;开关元件与数字控制单元连接;变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元将输入的交流电压信号进行处理,叠加供电单元的电压后得到实时的直流信号脉冲;直流信号脉冲携带有交流输入信号的特征输入开关元件;开关元件导通时,RC积分单元的电压跟随直流信号脉冲的幅值,开关元件截止时,RC积分单元不会被快速充起,RC积分单元的电压按照设定的规律承载并保持交流输入信号,提供给数字控制单元检测。本发明实施例实现对交流输入信号的隔离检测,不占用太多的资源和成本。(The embodiment of the invention discloses an input voltage secondary detection circuit and a working method thereof, wherein the circuit comprises a transformer auxiliary winding T1C, a resistance voltage divider unit, a power supply unit, a switching element and an RC integrating unit, wherein the power supply unit is also connected with a digital control unit; the switch element is connected with the digital control unit; the transformer auxiliary winding T1C and the resistance voltage divider unit process the input alternating current voltage signal, and the voltage of the power supply unit is superposed to obtain real-time direct current signal pulse; the direct current signal pulse carries a characteristic input switching element of an alternating current input signal; when the switch element is switched on, the voltage of the RC integral unit follows the amplitude of the direct current signal pulse, when the switch element is switched off, the RC integral unit cannot be charged quickly, and the voltage of the RC integral unit bears and keeps the alternating current input signal according to a set rule and is supplied to the digital control unit for detection. The embodiment of the invention realizes the isolation detection of the alternating current input signal and does not occupy too much resources and cost.)

输入电压次级检测电路及其工作方法

技术领域

本发明涉及电压检测电路

技术领域

,尤其涉及输入电压次级检测电路及其工作方法。

背景技术

随着LED照明技术在道路照明中的普及,对驱动电源的可靠性要求也越来越高,在异常情况下必须提供必要保护以免驱动电源损坏,作为异常之一的输入电压过低或过高,会造成电源过热或者电压应力过高,进而影响电源寿命甚至造成损坏,如何感知输入电压的变化,并提供稳定可靠的信号给数字控制单元就显得尤为重要,特别是在内置有单片机的单级PFC(功率因数校正,Power Factor Correction)隔离调光智慧照明驱动应用中。

在单级PFC隔离调光智慧照明驱动应用中,给数字控制单元供电的变压器绕组上的电压携带了输入电压信号。但是这个信号是一系列的高频脉冲,直接检测这些脉冲,会占用大量的数字控制单元资源来对检测信号进行处理,且需要较高时钟的芯片才能检测到有效的信号,从而推高了总的成本。

因此,有必要设计一种新的电路,实现对交流输入信号的隔离检测,提供稳定可靠的信号给数字控制单元,同时不占用太多的资源,以便降低成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了输入电压次级检测电路及其工作方法。

为解决上述技术问题,本发明的目的是通过以下技术方案实现的:输入电压次级检测电路,包括变压器辅助绕组T1C、电阻分压器单元、供电单元、开关元件以及RC积分单元,所述变压器辅助绕组T1C与所述电阻分压器单元连接,所述电阻分压器单元与所述开关元件连接,所述RC积分单元与所述开关元件连接;所述供电单元与所述电阻分压器单元连接;所述供电单元与所述RC积分单元连接,所述供电单元还连接有数字控制单元;所述开关元件与所述数字控制单元连接;所述变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元将输入的交流电压信号进行处理,叠加所述供电单元的电压后得到实时的直流信号脉冲;所述直流信号脉冲携带有交流输入信号的特征输入所述开关元件;所述开关元件导通时,所述RC积分单元的电压跟随所述直流信号脉冲的幅值,所述开关元件截止时,所述RC积分单元不会被快速充起,所述RC积分单元的电压按照设定的规律承载并保持所述交流输入信号,提供给所述数字控制单元检测。

其进一步技术方案为:所述开关元件包括三极管Q2,所述三极管Q2的基极与所述电阻分压器单元连接。

其进一步技术方案为:所述电阻分压器单元包括二极管D1、电阻R4、电阻R5以及电阻R6,所述供电单元依序连接所述二极管D1、电阻R4、电阻R5以及电阻R6。

其进一步技术方案为:所述二极管D1的负极与所述变压器辅助绕组T1C相连,所述二极管D1的正极与所述电阻R4的一端相连。

其进一步技术方案为:所述电阻R5的一端与所述电阻R6的一端分别与所述三极管Q2的基极连接。

其进一步技术方案为:所述RC积分单元包括电阻R7以及电容C2,所述电阻R7分别与所述供电单元以及所述三极管Q2的发射极连接,所述电容C2的一端与所述三极管Q2的发射极连接,所述电容C2的另一端与所述三极管Q2的集电极连接且连接到信号地,且所述电容C2与所述三极管Q2的发射极连接的一端连接有所述数字控制单元。

其进一步技术方案为:所述供电单元通过所述电阻R6与所述三极管Q2的基极连接。

其进一步技术方案为:所述变压器辅助绕组T1C依次通过所述二极管D1、电阻R4以及电阻R5与所述三极管Q2的基极连接。

其进一步技术方案为:所述供电单元包括依序连接的所述变压器辅助绕组T1C、整流滤波子单元以及线性LDO电路。

本发明还提供了输入电压次级检测电路的工作方法,包括:

变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元将输入的交流电压信号进行处理,叠加供电单元的电压后得到实时的直流信号脉冲;所述直流信号脉冲携带有交流输入信号特征输入开关元件;开关元件导通时,RC积分单元的电压跟随所述直流信号脉冲的幅值,开关元件截止时,RC积分单元的时间常数大,电压不会被快速充起,RC积分单元的电压按照设定的规律承载并保持所述交流输入信号,提供给数字控制单元检测。

本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明通过设置变压器辅助绕组T1C、电阻分压器单元、供电单元、开关元件以及RC积分单元,电阻分压器单元和供电单元一起将变压器辅助绕组T1C上的脉冲信号整形成可以识别的输入信号,并利用开关元件以及RC积分单元将输入信号采集和保持成稳定的直流信号,按照给定的规律承载所述交流输入信号提供给数字控制单元,实现了对交流输入信号的隔离检测,同时不占用太多的资源和成本。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的输入电压次级检测电路的示意性框图。

图2为本发明实施例提供的输入电压次级检测电路的具体电路原理图。

图中标识说明:

10、电阻分压器单元;20、开关元件;30、RC积分单元;40、供电单元;;50、数字控制单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

请参阅图1,图1为本发明实施例提供的输入电压次级检测电路的示意性框图,可以运用在带数字控制单元50即控制芯片的数字电源驱动电路中,实现对输入交流信号的隔离检测,提供稳定可靠的信号给数字控制单元50,同时不占用太多的资源且,降低成本。

请参阅图1,上述的输入电压次级检测电路,包括变压器辅助绕组T1C、电阻分压器单元10、供电单元40、开关元件20以及RC积分单元30,变压器辅助绕组T1C与电阻分压器单元10连接,电阻分压器单元10与开关元件20连接,RC积分单元30与开关元件20连接;供电单元40与电阻分压器单元10连接;供电单元40和RC积分单元30连接,供电单元40还连接有数字控制单元50;开关元件20与数字控制单元50连接;变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元10将输入的交流电压信号进行处理,叠加供电单元40的电压后得到实时的直流信号脉冲;直流信号脉冲携带有交流输入信号的特征输入开关元件20;所述开关元件导通时,RC积分单元30的电压跟随直流信号脉冲的幅值,开关元件20截止时,RC积分单元30不会被快速充起,RC积分单元30的电压按照设定的规律承载并保持交流输入信号,提供给数字控制单元50检测。

在本实施例中,RC积分单元30连接有数字控制单元50。

将变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元10的脉冲信号叠加上供电单元40的供电信号整形成稳定的交流输入倍频跟随信号,提供稳定可靠的信号给数字控制单元50检测,从而根据信号发出控制指令,无需直接检测高频脉冲信号,同时不占用太多的资源且可降低成本。

请参阅图2,图2是本发明实施例提供的输入电压次级检测电路的具体电路原理图;上述的开关元件20包括三极管Q2,三极管Q2的基极与电阻分压器单元10连接。借助三极管Q2的导通与截止实现RC积分单元30对交流信号的跟随和保持处理。

在一实施例中,请参阅图2,上述的RC积分单元30包括电阻R7以及电容C2,电阻R7分别与供电单元40以及三极管Q2的发射极连接,供电单元40提供+5V电压,电容C2的一端与三极管Q2的发射极连接,电容C2的另一端与三极管Q2的集电极连接且连接到信号地,且所述电容C2与所述三极管Q2的发射极连接的一端连接到数字控制单元50交流输入信号叠加供电单元40提供的+5V信号后,提供一个信号给三极管Q2的基极,而三极管Q2的源极跟随基极变化。合理设置电阻R7和电容C2的时间常数,保证三极管Q2导通时电容C2电压紧密跟随三极管Q2的基极信号,而三极管Q2的基极截止时电容C2不会被快速充起,则电容C2的电压就按照给定的规律承载了交流输入信号,提供给数字控制单元50检测。对交流输入信号的隔离检测,提供稳定可靠的信号给数字控制单元50,同时不占用太多的资源和成本。

在一实施例中,请参阅图2,上述的供电单元40提供+5V电压,通过电阻R6与三极管Q2的基极连接,叠加交流输入信号,将交流输入转变为直流脉冲信号。

在一实施例中,请参阅图2,上述的电阻分压器单元10包括二极管D1、电阻R4、电阻R5以及电阻R6,供电单元40包含的变压器辅助绕组T1C依序连接所述二极管D1、电阻R4、电阻R5以及电阻R6。

二极管D1的负极与所述变压器辅助绕组T1C相连,所述二极管D1的正极与所述电阻R4的一端相连。

电阻R5的一端与所述电阻R6的一端分别与所述三极管Q2的基极连接。

利用二极管D1、电阻R4以及电阻R5,进行整流形成交流输入信号。

在一实施例中,请参阅图2,供电单元40包括三极管Q1,三极管Q1的集电极与变压器辅助绕组TIC连接,三极管Q1的集电极与二极管D1连接。

具体地,上述的供电单元40包括依序连接的所述变压器辅助绕组T1C、整流滤波子单元以及线性LDO电路,以将输入的供电信号进行整流等处理,以形成+5V电压供给数字控制单元50。

所述供电单元40通过所述电阻R6与所述三极管Q2的基极连接。

所述变压器辅助绕组T1C依次通过所述二极管D1、电阻R4以及电阻R5与所述三极管Q2的基极连接。

上述的输入电压次级检测电路,通过设置变压器辅助绕组T1C、电阻分压器单元10、供电单元40、开关元件20以及RC积分单元30,电阻分压器单元10和供电单元40一起将变压器辅助绕组T1C上的脉冲信号整形成可以识别的输入信号,并利用开关元件20以及RC积分单元30将输入信号采集和保持成稳定的直流信号,按照给定的规律承载所述交流输入信号提供给数字控制单元50,实现了对交流输入信号的隔离检测,同时不占用太多的资源和成本。

在一实施例中,还提供了输入电压次级检测电路的工作方法,包括:

变压器辅助绕组T1C和电阻分压器单元10将输入的交流电压信号进行处理,叠加供电单元40的电压后得到实时的直流信号脉冲;所述直流信号脉冲携带有交流输入信号特征输入开关元件20;所述开关元件导通时,RC积分单元30的电压跟随所述直流信号脉冲的幅值,开关元件20截止时,RC积分单元30的时间常数大,电压不会被快速充起,RC积分单元30的电压按照设定的规律承载并保持所述交流输入信号,提供给数字控制单元50检测。

需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,上述输入电压次级检测电路的工作方法的具体实现过程,可以参考前述输入电压次级检测电路实施例中的相应描述,为了描述的方便和简洁,在此不再赘述。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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