用于恒有效值控制的控制电路及电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种用于恒有效值控制的控制电路及电子设备，其中，该控制电路包括：第一跨导放大器、第一充放电电容、第一运算放大器、第二跨导放大器、第二充放电电容、第二运算放大器和SR锁存器；所述第一跨导放大器用于向所述第一充放电电容充电；所述第一运算放大器的输出端与所述SR锁存器的第一输入端相连；所述第二跨导放大器用于向所述第二充放电电容充电；所述第二运算放大器的输出端与所述SR锁存器的第二输入端相连；所述SR锁存器的输出端输出用于实现恒有效值控制的PWM信号。本发明专利技术实施例提供的控制电路及电子设备，电路结构简单，利用极低的成本即可实现恒有效值输出，所输出的功率与温度、供电电压等参数无关。供电电压等参数无关。供电电压等参数无关。

【技术实现步骤摘要】
用于恒有效值控制的控制电路及电子设备


[0001]本专利技术涉及输出控制
，具体而言，涉及一种用于恒有效值控制的控制电路及电子设备。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高和电子信息技术的快速发展，便携式电子设备的市场需求与发展与日俱增，同时人们对于电子设备使用的功能完整性和使用的一致性提出了更高的要求。体现在产品参数上就是输出电压、功率不随着外界环境发生改变。由于消费类电子设备便携轻巧的特点，就使得控制电路不能过于复杂，要简单可靠。对于采用电池供电的直流闭环控制系统，如电子烟，电风扇，点烟器，电动剃须刀，电动牙刷等，一般可以采用三种控制方法，分别是恒压输出控制、恒功率控制和恒有效值控制。
[0003]恒压输出模式是指输出过程中平均电压保持恒定。恒压控制存在以下问题:电池电压会随着使用时间的变长而逐渐下降，会导致在使用时出现输出功率的下降。例如，在电池期望电压为2.1V时，当电池电压高于2.1V时，通过芯片的内部控制输出电压为2.1V。当电池电压低于这个值时，由于占空比已经达到100％，所以输出电压会随着电池电压的下降而下降；根据功率的公式可知，由于电池电压的下降，输出功率也是在跟随下降。以电子烟为例，输出功率的下降会使得顾客使用时口感发生变化，前后口感不一致，使用效果不佳。
[0004]恒功率输出模式是指在输出过程中输出功率保持不变，通过检测负载电压和电流来达到设计目标。在使用过程中电池电压会由于放电持续降低，负载也有可能在使用过程中变小。恒功率控制通过对电源电压输出电流的检测获得PWM信号，使得输出功率不随电源电压、负载的变化而变化。也就是说功率一旦被设定就无法改变，在某些应用场景是不适合的，并且这种控制信号的产生需要对输出电流进行模数转化，电路较为复杂，且功率一旦设置就不好更改。
[0005]恒有效输出控制模式是指在输出过程中有效电压恒定，这种输出方式相对恒压输出的优势在于当负载电阻不发生改变时，输出功率会保持一致，当需要不同的设定功率值时，只需要改变负载值就可以达到。恒有效值控制可以使输出功率恒定，并且可以通过改变不同负载来达到设置不同输出功率的目的，即不同的负载可以对应不同的功率。恒有效值通过检测输出电压和参考电压来输出PWM信号进行恒有效值控制。但为了实现恒有效值控制，一般需要控制器类元件、ADC(模数转换器)等，电路复杂，实现困难，成本较高。

技术实现思路

[0006]为解决现有恒有效值控制较为复杂的问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种用于恒有效值控制的控制电路及电子设备。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于恒有效值控制的控制电路，包括：第一跨导放大器、第一充放电电容、第一运算放大器、第二跨导放大器、第二充放电电容、第二运算放大器和SR锁存器；
[0008]所述第一跨导放大器的输入端用于接入预设的参考电压，所述第一跨导放大器的输出端与所述第一充放电电容的一端相连，用于向所述第一充放电电容充电；所述第一充放电电容的一端还与所述第一运算放大器的正输入端相连，所述第一充放电电容的另一端接地；
[0009]所述第一运算放大器的负输入端用于接入目标电压，所述目标电压是与采集到的供电电压具有线性关系的电压；所述第一运算放大器的输出端与所述SR锁存器的第一输入端相连；
[0010]所述第二跨导放大器的输入端用于接入所述目标电压，所述第二跨导放大器的输出端与所述第二充放电电容的一端相连，用于向所述第二充放电电容充电；所述第二充放电电容的一端还与所述第二运算放大器的正输入端相连，所述第二充放电电容的另一端接地；
[0011]所述第二运算放大器的负输入端用于接入所述参考电压；所述第二运算放大器的输出端与所述SR锁存器的第二输入端相连；
[0012]所述第一充放电电容还用于在电压充至所述目标电压时进行完全放电；
[0013]所述第二充放电电容还用于在电压充至所述参考电压、或者所述SR锁存器的第一输入端为高电平时进行完全放电；
[0014]所述SR锁存器的输出端输出用于实现恒有效值控制的PWM信号。
[0015]在一种可能的实现方式中，第一充电时间大于第二充电时间；所述第一充电时间为所述第一充放电电容的电压充至所述目标电压的充电时间，所述第二充电时间为所述第二充放电电容的电压充至所述参考电压的充电时间。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述SR锁存器的第一输入端为置位端，所述SR锁存器的第二输入端为复位端。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述PWM信号的占空比D满足：
[0018][0019]其中，C1为所述第一充放电电容的电容值，C2为所述第二充放电电容的电容值，1/R1为所述第一跨导放大器的跨导，1/R2为所述第二跨导放大器的跨导，VREF为所述参考电压，VT为所述目标电压。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述SR锁存器为或非门的SR锁存器，且所述SR锁存器的正输出端用于输出所述PWM信号。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述目标电压满足：
[0022]VT＝K1
×
BAT；
[0023]其中，VT为所述目标电压，BAT为所述供电电压，K1为预设的固定系数。
[0024]在一种可能的实现方式中，控制电路还包括至少四个反相器；
[0025]所述第一运算放大器的输出端串接偶数个所述反相器后与所述SR锁存器的第一输入端相连；
[0026]所述第二运算放大器的输出端串接偶数个所述反相器后与所述SR锁存器的第二输入端相连。
[0027]在一种可能的实现方式中，控制电路还包括第一分频电路和第二分频电路；
[0028]所述第一运算放大器的输出端串接所述第一分频电路后与所述SR锁存器的第一输入端相连；
[0029]所述第二运算放大器的输出端串接所述第二分频电路后与所述SR锁存器的第二输入端相连。
[0030]在一种可能的实现方式中，所述第一分频电路与所述第二分频电路具有不同的分频系数。
[0031]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：如上所述的用于恒有效值控制的控制电路。
[0032]本专利技术实施例上述第一方面提供的方案中，利用两个充放电电容的充放电情况分别控制SR锁存器的两个输入端，以第一充放电电容控制PWM信号的周期T，以第二充放电电容控制PWM信号的导通时间Ton，从而实现对PWM信号占空比D的控制，使得该PWM信号能够实现恒有效值控制。该控制电路无需控制器、模数转换器等元件，电路结构简单，利用极低的成本即可实现恒有效值输出；通过设置不同常数参数选择相应规格的元件(例如选择相应规格的第一充放电电容和第二充放电电容)即可实现预期功率的恒有效值输出，所输出的功率与温度、供电电压等参数无关。
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0034]为了更清楚地说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于恒有效值控制的控制电路，其特征在于，包括：第一跨导放大器(10)、第一充放电电容(C1)、第一运算放大器(A1)、第二跨导放大器(20)、第二充放电电容(C2)、第二运算放大器(A2)和SR锁存器(30)；所述第一跨导放大器(10)的输入端用于接入预设的参考电压，所述第一跨导放大器(10)的输出端与所述第一充放电电容(C1)的一端相连，用于向所述第一充放电电容(C1)充电；所述第一充放电电容(C1)的一端还与所述第一运算放大器(A1)的正输入端相连，所述第一充放电电容(C1)的另一端接地；所述第一运算放大器(A1)的负输入端用于接入目标电压，所述目标电压是与采集到的供电电压具有线性关系的电压；所述第一运算放大器(A1)的输出端与所述SR锁存器(30)的第一输入端相连；所述第二跨导放大器(20)的输入端用于接入所述目标电压，所述第二跨导放大器(20)的输出端与所述第二充放电电容(C2)的一端相连，用于向所述第二充放电电容(C2)充电；所述第二充放电电容(C2)的一端还与所述第二运算放大器(A2)的正输入端相连，所述第二充放电电容(C2)的另一端接地；所述第二运算放大器(A2)的负输入端用于接入所述参考电压；所述第二运算放大器(A2)的输出端与所述SR锁存器(30)的第二输入端相连；所述第一充放电电容(C1)还用于在电压充至所述目标电压时进行完全放电；所述第二充放电电容(C2)还用于在电压充至所述参考电压、或者所述SR锁存器(30)的第一输入端为高电平时进行完全放电；所述SR锁存器(30)的输出端输出用于实现恒有效值控制的PWM信号。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，第一充电时间大于第二充电时间；所述第一充电时间为所述第一充放电电容(C1)的电压充至所述目标电压的充电时间，所述第二充电时间为所述第二充放电电容(C2)的电压充至所述参考电压的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，边彬，陈畅，李宗兵，张磊，
申请(专利权)人：南京志行聚能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：