调节钳位电压的电路的制作方法

本发明涉及钳位电路，尤其涉及一种调节钳位电压的电路。

背景技术：

1、在某些由开关控制的供电系统中，用电设备需要相对稳定的电源电压，因而需要利用钳位电路。一般而言，钳位电压不随用电设备开启关闭的变化而变化。

2、这种方式虽然能给用电设备提供稳定的电压，但也为钳位电路带来了较大的散热压力。对于使用输出电流能力相对稳定的电源的系统来说，当用电设备启用时，用电设备能消耗掉大部分的电流，钳位系统不需要流过较大电流，此时钳位系统散热压力较小。当用电设备不启用时，用电设备不会流过电流，钳位系统需要流过较大电流以维持钳位电压，此时电能消耗在钳位电路上，钳位电路将面临较大的散热压力。

3、因此，需要提供一种既能提供钳位电压又能缓解钳位电路的散热压力的技术方案。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种调节钳位电压的电路。

2、本发明提供的一种调节钳位电压的电路，包括控制逻辑模块、电压采样模块、放电模块、运算放大器、负载开关、系统电源；

3、所述控制逻辑模块的输入端用于电性连接第一指令输入通道，其控制端与所述电压采样模块的控制端电性连接；

4、所述电压采样模块的第一端分别与所述放电模块的第一端、所述系统电源的正极电性连接并用于电性连接用电设备的正极输入端，其第二端电性接地连接，其电压采样端与所述运算放大器的第一输入端电性连接；

5、所述放电模块的控制端与所述运算放大器的输出端电性连接，其第二端分别与所述负载开关的第一端、所述系统电源的负极电性连接并接地；

6、所述运算放大器的第二输入端接参考电压；

7、所述负载开关的第二端用于电性连接用电设备的负极输入端，其控制端用于电性连接第二指令输入通道；

8、其中，所述系统电源具有恒流源特性；

9、所述控制逻辑模块用于根据从所述第一指令输入通道接收的控制指令控制所述电压采样模块的电压输出模式；

10、所述电压采样模块用于根据不同的电压输出模式输出不同的采样电压；

11、所述运算放大器用于根据所述采样电压和所述参考电压输出控制电压；

12、所述放电模块用于根据所述控制电压调整其第一端和第二端之间的导电能力，以此调节其第一端所处电路节点的钳位电压。

13、在一种可能的实现方式中，所述电压采样模块包括关联电压产生单元和开关单元；

14、所述关联电压产生单元的第一端分别与所述放电模块的第一端、所述系统电源的正极电性连接并用于电性连接用电设备的正极输入端，其第二端电性接地连接，其关联高电压端与所述开关单元的第一端电性连接，其关联低电压端与所述开关单元的第二端电性连接；

15、所述开关单元的第三端与所述运算放大器的第一输入端电性连接，其控制端与所述控制逻辑模块的控制端电性连接；

16、其中，所述关联电压产生单元用于分别通过所述关联高电压端与所述关联低电压端提供不同的采样电压。

17、在一种可能的实现方式中，所述开关单元为单刀双掷开关；

18、所述单刀双掷开关的控制端与所述控制逻辑模块的控制端电性连接，其第一不动端与所述关联高电压端电性接地连接，其第二不动端与所述关联低电压端电性连接，其动端与所述运算放大器的第一输入端电性连接。

19、在一种可能的实现方式中，所述关联电压产生单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻；

20、所述第一电阻的第一端分别与所述放电模块的第一端、所述系统电源的正极电性连接并用于电性连接用电设备的正极输入端，其第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述开关单元的第一端电性接地连接；

21、所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端、所述开关单元的第二端电性连接；

22、所述第三电阻的第二端电性接地连接。

23、在一种可能的实现方式中，所述放电模块采用nmos管；

24、所述nmos管的栅极与所述运算放大器的输出端电性连接，其漏极分别与所述电压采样模块的第一端、所述系统电源的正极电性连接并用于电性连接用电设备的正极输入端，其源极分别与所述负载开关的第一端、所述系统电源的负极电性连接并接地。

25、在一种可能的实现方式中，当接入所述用电设备并需要启用时，所述控制逻辑模块接收来自所述第一指令输入通道的启用指令，控制所述电压采样模块将电压输出模式切换为关联低电压模式；

26、所述电压采样模块在所述关联低电压模式下向所述运算放大器提供关联低电压；

27、所述运算放大器根据所述关联低电压和所述参考电压控制所述放电模块减弱所述导电能力；

28、随着所述导电能力的减弱，所述关联低电压的电压值接近所述参考电压的电压值至稳定值，所述钳位电压上升至所述用电设备的工作电压；

29、通过所述第二指令输入通道向所述负载开关发送闭合指令；

30、所述负载开关在所述闭合指令作用下进入闭合状态，以此启用所述用电设备。

31、在一种可能的实现方式中，当接入所述用电设备并需要关闭时，通过所述第二指令输入通道向所述负载开关发送打开指令；

32、所述负载开关在所述打开指令作用下进入打开状态，以此关闭所述用电设备；

33、所述控制逻辑模块接收来自所述第一指令输入通道的关闭指令，控制所述电压采样模块将电压输出模式切换为关联高电压模式；

34、所述电压采样模块在所述关联高电压模式下向所述运算放大器提供关联高电压；

35、所述运算放大器根据所述关联高电压和所述参考电压控制所述放电模块增强所述导电能力；

36、随着所述导电能力的增强，所述关联高电压的电压值接近所述参考电压的电压值至稳定值，所述钳位电压下降至低电压。

37、在一种可能的实现方式中，所述控制逻辑模块还包括信号检测端，所述信号检测端与所述负载开关的控制端电性连接，用于读取所述负载开关的开关状态；

38、所述控制逻辑模块还用于根据所述开关状态的变化控制所述电压采样模块的电压输出模式。

39、在一种可能的实现方式中，当接入所述用电设备时，通过所述控制逻辑模块读取所述负载开关的开关状态；

40、当所述开关状态由打开状态切换为闭合状态时，所述控制逻辑模块控制所述电压采样模块将电压输出模式切换为关联低电压模式；

41、所述电压采样模块在所述关联低电压模式下向所述运算放大器提供关联低电压；

42、所述运算放大器根据所述关联低电压和所述参考电压控制所述放电模块减弱所述导电能力；

43、随着所述导电能力的减弱，所述关联低电压的电压值接近所述参考电压的电压值至稳定值，所述钳位电压上升至所述用电设备的工作电压。

44、在一种可能的实现方式中，当所述开关状态由闭合状态切换为打开状态时，所述控制逻辑模块控制所述电压采样模块将电压输出模式切换为关联高电压模式；

45、所述电压采样模块在所述关联高电压模式下向所述运算放大器提供关联高电压；

46、所述运算放大器根据所述关联高电压和所述参考电压控制所述放电模块增强所述导电能力；

47、随着所述导电能力的增强，所述关联高电压的电压值接近所述参考电压的电压值至稳定值，所述钳位电压下降至低电压。

48、本发明提供的技术方案至少具有以下有益效果：

49、通过将控制逻辑模块、电压采样模块、运算放大器、放电模块的配合，可以根据用电设备的开启与关闭状态调整放电模块的第一端和第二端之间的导电能力以调节钳位电压，使钳位电路保持在较低功耗，缓解钳位电路的散热压力。