[发明专利]一种基于缓冲电路的智能开关

说明书

一种基于缓冲电路的智能开关,本发明涉及智能开关领域，其旨在解决现有技术智能开关存在功耗高，频率效应速度慢，上电过冲或缺乏电压补偿，特别是在上电过冲时，没有过冲反馈来及时通知控制芯片进行调试且输出电压逻辑固定等技术问题。包括输入电压转换电路，接收电源的输出电压；中级开关电路，接收输入电压转换电路输出的增益电压；输出电压转换电路，用于降压调制，其中包括线性补偿电路，接收中级开关电路输出的电压信号并隔离输出直流信号；过冲反馈调节电路；缓冲电路和负载群；本发明用于提供智能开关的稳定结构。

技术领域

本发明涉及智能开关领域，具体涉及一种基于缓冲电路的智能开关。

背景技术

现有技术常常通过功率因数校正电路接收交流输入，一些智能开关中的线性稳压源的驱动管的栅极(基极)电压会变化异常，造成线性稳压源的上电过冲。即快速的智能开关上电，会造成线性稳压源的上电过冲，由此可见仅使用BOOST-BOOST和隔离器的弊端。如果过冲电压高于其负载耐压值，即使过冲宽度很窄，也会对负载造成致命性的破坏，降低了智能开关应用的可靠性；输入电压并不是一直为稳定幅值，对于BOOST-BUCK型的智能开关，缺少对应的BUCK转换电路的电压补偿，从而导致下位电路供电不足触发重启，造成不便。

此外，如果用于驱动栅极端子电容的电流很小，负载群功耗大，则输出NMOS的栅极端子电压和输出PMOS的栅极端子电压不能根据对输入端子的输入电压的突然变化而充电或放电。这就延迟了响应，并且因此延迟了来自输出端子的输出电压的响应。为了使来自输出端子的输出电压对输入端子的输入电压快速作出响应，需要增大用于驱动形成输出部分的输出NMOS和输出PMOS的栅极端子电容的电流。然而，因为电流总是流动，妨碍了电耗的降低。如上所述，因为智能开关中的低功耗和高速输出响应处于权衡关系，难以实现同时满足这两个特性的智能开关。

不同的系统需要不同的逻辑1/0阈值电压。在有些负载为处理器，电压小于5V意味着逻辑0，而大于15V意味着逻辑1，同时在有些负载为伺服驱动器中，电压小于1V意味着逻辑0，而大于4V意味着逻辑1，此时如果将处理器直接与伺服驱动器连接则会产生很大问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于缓冲电路的智能开关，其旨在解决现有技术存在功耗高，频率效应速度慢，上电过冲或缺乏电压补偿，特别是在上电过冲时，没有过冲反馈来及时通知控制芯片进行调试且输出电压逻辑固定等技术问题，本发明提供了一种基于缓冲电路的智能开关。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于缓冲电路的智能开关,包括电源，还包括输入电压转换电路，接收电源的输出电压；中级开关电路，接收输入电压转换电路输出的增益电压；输出电压转换电路，用于降压调制，其中包括线性补偿电路，接收中级开关电路输出的电压信号并隔离输出直流信号；过冲反馈调节电路，接收过冲的直流信号，并反馈过冲信号至输出电压转换电路和中级开关电路；所述的电压信号最大电压幅值范围为小于增益电压二倍幅值；数字输入电路，接收缓冲电路输出的直流电压信号。

上述方案中，所述的输入电压转换电路，包括第一编程控制器，用于升压调制；第一场效应管，用于升压调制开关，接收电源的输出电压，接收由第一编程控制器相对于电源输出电压所输出的相位同步调制时钟。

上述方案中，所述的输入电压转换电路，还包括第一电感，其一端连接电源且另一端连接第一场效应管；第一二极管，其高电极连接第一场效应管；第二二极管，其高电极连接电源且低电极连接第一二极管的低电极。

上述方案中，所述的中级开关电路，包括第二编程控制器，用于电压脉宽调制；第二场效应管，接收输入电压转换电路输出的增益电压，接收第二编程控制器输出的脉宽调制时钟并输出限定脉宽的电压信号；第二电感，对限定脉宽的电压信号滤波；第一电容，补偿滤波后的电压信号最低幅值。