[实用新型]一种低压直流供电设备的负载驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是安全电压或者低电压供电的电气设备中，特别是一种低压直流供电设备的负载驱动电路。

背景技术

在低压供电的电气设备网络中，每个设备的功耗越低，电源上的电流越小，电源线上的损耗越小，网络上可连接的设备数量越大，因此降低每个节点的功耗是低压供电网络应用系统的一个重要目标。 目前大多采用DC/DC变换技术将直流电源降低到单片机可用的5V或3V电压，然后驱动外围器件工作，但是由于DC/DC的转换效率及DC/DC自身的功耗限制，导致整个电路的整体效率不高，以应急标志灯电路为例，目前多采用高亮度LED作为发光器件，用于点亮LED的能量只有100mW数量级，但目前市场上的所有高亮度LED应急灯控制器的功耗都远大于这个数值，实际的损耗大大超过LED本身功耗，一方面导致没必要的能量消耗，浪费的能源；另一方面一个供电网络中连接的设备数量受到的功耗的限制。

以24V直流供电系统为例，分析一些小功率低压电器的控制线路，大多采用将24V通过DC/DC变换电路降到3.3V或5V给单片机供电，然后再通过另外一个DC/DC变换电路为负载提供稳定的直流电压，单片机通过驱动电路控制负载。大多数的DC/DC的空载功耗在几十mW量级，有的会达到100mW以上；而提供给负载的DC/DC电路的工作效率通常在80%左右，如果负载功耗不大，如100mW, 那么整个电路中负载功耗在总功耗中的比重中，往往低于25%，显然这是一种不合理的设计。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，一种用于低压供电电气设备的低功耗控制方法。本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种低压直流供电设备的负载驱动电路，其特征在于：有一负载及驱动电路串联在控制电路的正端和电源正端之间。控制电路两端并接有稳压电路。在负载及驱动电路上串接有负载检测切换电路，在负载检测切换电路和控制电路之间接有一补尝电路，另有一控制驱动电路连接负载及驱动电路和控制电路。在负载及驱动电路和控制电路之间串联有负载检测切换电路，在负载检测切换电路和电源正端之间连接有补尝电路，在控制电路两端并接有稳压电路，另有一控制驱动电路连接负载及驱动电路和控制电路。

本实用新型具有以下有益效果：1)、电路中没有DC/DC变换器件，设备干扰小，采用可采用线性稳压器件为控制单元1供电更稳定，系统成本低、2)、在负载及驱动电路3需要的工作电压为18V, 控制单元1电压为3.3V ，系统供电为24V时，负载及驱动电路3的工作电流和控制单元1部分的工作电流相当时，设备总功率中用于负载的比例可高达75%，因此这是一种高效的电路；3）、电路中没有功率电感和大电容，因此电路都采用贴片元件，设备轻薄紧凑。

附图说明

附图1为本实用新型的电路框图，附图2、3为本实用新型的其它实施例的电路框图，附图4、5、6为本实用新型的具体电路原理图。

具体实施方式

一种低压直流供电设备的负载驱动电路，其特征在于：有一负载及驱动电路串联在控制电路的正端和电源正端之间。控制电路两端并接有稳压电路。在负载及驱动电路上串接有负载检测切换电路，在负载检测切换电路和控制电路之间接有一补尝电路，另有一控制驱动电路连接负载及驱动电路和控制电路。在负载及驱动电路和控制电路之间串联有负载检测切换电路，在负载检测切换电路和电源正端之间连接有补尝电路，在控制电路两端并接有稳压电路，另有一控制驱动电路连接负载及驱动电路和控制电路。

由控制单元1，稳压电路2，负载及驱动电路3，补偿电路4，控制驱动电路5，负载检测切换电路6组成。电路的特点是，负载及驱动电路3和控制单元1采用串联工作方式，负载及驱动电路3工作时，电流通过补偿电路4和负载及驱动电路3，再流过控制单元1和线性稳压电路2；当负载电路3被关闭时，负载检测切换电路6检测到负载无电流时，负载检测切换电路6自动令电流通过补偿电路4，再流过控制单元1和稳压电路2。电路的拓扑关系可以有多种实现方式如图二和图三；在负载不需要关闭时，系统可以简化如图一，即只包括稳压电路2、控制单元1、负载及驱动电路3。

图五和图六是两种实现例图，稳压单元2可以用常用的TL431实现，控制单元1 可以是任意带有推挽输出引脚的单片机，当该引脚上输出低电平时，电容 C3因为 D1的钳位而被充电，当该引脚上输出高电平时，C3通过D2给C2充电，如此反复，当该引脚上输出PWM波形时，C2将出现正电压，幅值近似等于线性稳压电路的输出电压；此时Q3导通，而负载单元被通电而工作；当单片机引脚输出固定电压时，C2很快放电到0V，而Q3截至，负载被关闭；