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一种用于调整输出电压的电路及方法

阅读：676发布：2021-02-27

IPRDB可以提供一种用于调整输出电压的电路及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于调整输出电压的电路，设置于输入电压源和内部元件之间，包括输出变压器、信号控制器、第一及第二开关晶体管；其中，输出变压器包括输入线圈、及相串联的第一、第二输出线圈，第一开关晶体管连接第一输出线圈与内部元件，第二开关晶体管连接第二输出线圈与内部元件，信号控制器连接内部元件，还分别连接第一及第二开关晶体管。信号控制器自动监测并获取内部元件的启动电压并进行比较，根据比较结果输出不同的电平信号，驱动与第一、第二输出线圈相连的开关晶体管闭合或断开，控制不同大小的电压输出。本发明无需更改电压输出模式，满足电压差较大的不同内部元件的使用，实现兼容宽范围的输出电压、降低设计成本和周期的目的。，下面是一种用于调整输出电压的电路及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于调整输出电压的电路，设置于输入电压源和内部元件之间，其特征在于，包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管以及信号控制器；其中，所述输出变压器包括连接所述输入电压源的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈和第二输出线圈；其中，所述第一输出线圈与所述第二输出线圈相串联，且所述第一输出线圈的电压输出端与所述第一开关晶体管的漏极相连，所述第二输出线圈的电压输出端与所述第二开关晶体管的漏极相连；

所述信号控制器包括与所述第一开关晶体管的栅极相连的第一电平信号输出端，与所述第二开关晶体管的栅极相连的第二电平信号输出端，以及与所述内部元件的一端相连的输入端，其用于根据所述内部元件的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出第一电平信号，以及在所述第二电平信号输出端输出第二电平信号；

所述第一开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第一电平信号输出端输出的第一电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件；

所述第二开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第二电平信号输出端输出的第二电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈与所述第二输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号控制器包括第一比较器和第二比较器；其中，

所述第一比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第一电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第一电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出所述第一电平信号；

所述第二比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第二电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第二电平信号输出端输出所述第二电平信号；其中，所述预设的第一电压阈值与所述预设的第二电压阈值相等。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，当所述获得的启动电压小于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管闭合及驱动所述第二开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件。

4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，当所述获得的启动电压大于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管断开及驱动所述第二开关晶体管闭合，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈与所述第二输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

5.一种用于调整输出电压的电路，设置于输入电压源和内部元件之间，其特征在于，包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、逻辑运算器以及信号控制器；其中，所述输出变压器包括连接所述输入电压源的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈；其中，所述第三输出线圈设置于所述第一输出线圈与所述第二输出线圈之间，并与所述第一输出线圈及所述第二输出线圈三者相串联，且所述第一输出线圈的电压输出端与所述第一开关晶体管的漏极相连，所述第二输出线圈的电压输出端与所述第二开关晶体管的漏极相连，所述第三输出线圈的电压输出端与所述第三开关晶体管的漏极相连；

所述信号控制器具有与所述第一开关晶体管的栅极相连的第一电平信号输出端，与所述第二开关晶体管的栅极相连的第二电平信号输出端，以及与所述内部元件的一端相连的输入端，其用于根据所述内部元件的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出第一电平信号，以及在所述第二电平信号输出端输出第二电平信号；

所述逻辑运算器具有与所述第一电平信号输出端相连的第一端，与所述第二电平信号输出端相连的第二端，以及与所述第三开关晶体管的栅极相连的第三端，或所述逻辑运算器具有与所述第二电平信号输出端相连的第一端，与所述第一电平信号输出端相连的第二端，以及与所述第三开关晶体管的栅极相连的第三端，其用于根据所述第一电平信号及所述第二电平信号的高低，确定通过所述第三端输出给所述第三开关晶体管的第三电平信号的高低；其中，当所述第一电平信号且所述第二电平信号均为低电平信号或高电平信号时，所述第三电平信号为高电平信号；当所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，或所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号时，所述第三电平信号为低电平信号；

所述第一开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第一电平信号输出端输出的第一电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第一输出线圈的导通或断开，其中，在在导通时，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件；

所述第二开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第二电平信号输出端输出的第二电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第二输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈、所述第二输出线圈及所述第三输出线圈三者的叠加输出电压给所述内部元件；

所述第三开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述逻辑运算器输出的第三电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第三输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈及所述第三输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述信号控制器包括第一比较器和第二比较器；其中，

所述第二比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第二电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第二电平信号输出端输出所述第二电平信号；其中，所述预设的第二电压阈值大于所述预设的第一电压阈值。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述逻辑运算器包括第四开关晶体管和与所述第四开关晶体管相并联的第五开关晶体管；其中，

所述第四开关晶体管的漏极与所述第五开关晶体管的漏极相连，还与所述第三开关晶体管的栅极相连，所述第四开关晶体管的源极与所述第五开关晶体管的源极相连，所述第四开关晶体管的栅极与所述第一电平信号输出端相连，所述第五开关晶体管的栅极与所述第二电平信号输出端相连；或所述第四开关晶体管的漏极与所述第五开关晶体管的漏极相连，还与所述第三开关晶体管的栅极相连，所述第四开关晶体管的源极与所述第五开关晶体管的源极相连，所述第四开关晶体管的栅极与所述第二电平信号输出端相连，所述第五开关晶体管的栅极与所述第一电平信号输出端相连。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，当获得的启动电压小于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号，得到所述第三电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管闭合，驱动所述第二开关晶体管及所述第三开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件。

9.如权利要求7所述的电路，其特征在于，当获得的启动电压位于所述预设的第一电压阈值和所述预设的第二电压阈值之间时，所述第一电平信号且所述第二电平信号均为低电平信号，得到所述第三电平信号为高电平信号，所述信号控制器驱动所述第三开关晶体管闭合，驱动所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第三输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈和所述第三输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当获得的启动电压大于所述预设的第二电压阈值时，所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，得到所述第三电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第二开关晶体管闭合，驱动所述第一开关晶体管及所述第三开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈、所述第二输出线圈及所述第三输出线圈三者的叠加输出电压给所述内部元件。

11.一种用于调整输出电压的方法，其特征在于，其在如权利要求1至10中任一项所述的电路中实现，所述方法包括：

获得内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压，确定所述电路中的第一电平信号及第二电平信号；其中，所述第一电平信号为高电平信号或低电平信号，所述第二电平信号为高电平信号或低电平信号；

根据所述确定的第一电平信号及第二电平信号，通过所述电路中的信号控制器驱动所述电路中与各输出线圈相连的各开关晶体管闭合或断开，从而控制输出电压的大小。

说明书全文

一种用于调整输出电压的电路及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子领域，尤其涉及一种用于调整输出电压的电路及方法。

背景技术

[0002] 由于电子设备如电视机、显示器、音响及电脑等的内部元件所使用的直流电压不尽相同，因此，在电子设备中，通常将输入的直流电压转换成不同的输出电压以供电子设备中不同的内部元件使用。

[0003] 目前，往往采用固定的电压输出模式将输入的直流电压转换成输出电压用来满足电子设备内部指定元件的使用，其缺点在于：当输出电压所连接的内部元件发生改变，当前内部元件与前一内部元件之间所需输出电压相差较大时，使得该电压输出模式无法满足当前内部元件的使用要求，需要重新设计电压输出转变模式，从而增加了设计成本和设计周期。

发明内容

[0004] 本发明实施例的所要解决的技术问题在于提供一种用于调整输出电压的电路及方法，可以无需更改电压输出模式，就能满足输出电压相差较大的不同内部元件之间的使用要求，实现兼容宽范围的输出电压、降低设计成本和缩短设计周期的目的。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于调整输出电压的电路，设置于输入电压源和内部元件之间，包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管以及信号控制器；其中，所述输出变压器包括连接所述输入电压源的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈和第二输出线圈；其中，所述第一输出线圈与所述第二输出线圈相串联，且所述第一输出线圈的电压输出端与所述第一开关晶体管的漏极相连，所述第二输出线圈的电压输出端与所述第二开关晶体管的漏极相连；
所述信号控制器包括与所述第一开关晶体管的栅极相连的第一电平信号输出端，与所述第二开关晶体管的栅极相连的第二电平信号输出端，以及与所述内部元件的一端相连的输入端，其用于根据所述内部元件的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出第一电平信号，以及在所述第二电平信号输出端输出第二电平信号；
所述第一开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第一电平信号输出端输出的第一电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件；
所述第二开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第二电平信号输出端输出的第二电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈与所述第二输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

[0006] 其中，所述信号控制器包括第一比较器和第二比较器；其中，所述第一比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第一电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第一电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出所述第一电平信号；
所述第二比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第二电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第二电平信号输出端输出所述第二电平信号；其中，所述预设的第一电压阈值与所述预设的第二电压阈值相等。

[0007] 其中，当所述获得的启动电压小于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管闭合及驱动所述第二开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件。

[0008] 其中，当所述获得的启动电压大于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管断开及驱动所述第二开关晶体管闭合，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈与所述第二输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

[0009] 本发明实施例又提供了一种用于调整输出电压的电路，设置于输入电压源和内部元件之间，包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、逻辑运算器以及信号控制器；其中，所述输出变压器包括连接所述输入电压源的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈；其中，所述第三输出线圈设置于所述第一输出线圈与所述第二输出线圈之间，并与所述第一输出线圈及所述第二输出线圈三者相串联，且所述第一输出线圈的电压输出端与所述第一开关晶体管的漏极相连，所述第二输出线圈的电压输出端与所述第二开关晶体管的漏极相连，所述第三输出线圈的电压输出端与所述第三开关晶体管的漏极相连；
所述信号控制器具有与所述第一开关晶体管的栅极相连的第一电平信号输出端，与所述第二开关晶体管的栅极相连的第二电平信号输出端，以及与所述内部元件的一端相连的输入端，其用于根据所述内部元件的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出第一电平信号，以及在所述第二电平信号输出端输出第二电平信号；
所述逻辑运算器具有与所述第一电平信号输出端相连的第一端，与所述第二电平信号输出端相连的第二端，以及与所述第三开关晶体管的栅极相连的第三端，或所述逻辑运算器具有与所述第二电平信号输出端相连的第一端，与所述第一电平信号输出端相连的第二端，以及与所述第三开关晶体管的栅极相连的第三端，其用于根据所述第一电平信号及所述第二电平信号的高低，确定通过所述第三端输出给所述第三开关晶体管的第三电平信号的高低；其中，当所述第一电平信号且所述第二电平信号均为低电平信号或高电平信号时，所述第三电平信号为高电平信号；当所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，或所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号时，所述第三电平信号为低电平信号；
所述第一开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第一电平信号输出端输出的第一电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第一输出线圈的导通或断开，其中，在在导通时，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件；
所述第二开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述第二电平信号输出端输出的第二电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第二输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈、所述第二输出线圈及所述第三输出线圈三者的叠加输出电压给所述内部元件；
所述第三开关晶体管的源极与所述内部元件的另一端相连，用于根据所述逻辑运算器输出的第三电平信号的高低，实现所述内部元件与所述第三输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出所述第一输出线圈及所述第三输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

[0010] 其中，所述信号控制器包括第一比较器和第二比较器；其中，所述第一比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第一电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第一电压阈值进行比较后，在所述第一电平信号输出端输出所述第一电平信号；
所述第二比较器包括与所述内部元件的一端相连的输入端和所述第二电平信号输出端，其用于通过所述输入端获得所述内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压与所述预设的第二电压阈值进行比较后，在所述第二电平信号输出端输出所述第二电平信号；其中，所述预设的第二电压阈值大于所述预设的第一电压阈值。

[0011] 其中，所述逻辑运算器包括第四开关晶体管和与所述第四开关晶体管相并联的第五开关晶体管；其中，所述第四开关晶体管的漏极与所述第五开关晶体管的漏极相连，还与所述第三开关晶体管的栅极相连，所述第四开关晶体管的源极与所述第五开关晶体管的源极相连，所述第四开关晶体管的栅极与所述第一电平信号输出端相连，所述第五开关晶体管的栅极与所述第二电平信号输出端相连；或
所述第四开关晶体管的漏极与所述第五开关晶体管的漏极相连，还与所述第三开关晶体管的栅极相连，所述第四开关晶体管的源极与所述第五开关晶体管的源极相连，所述第四开关晶体管的栅极与所述第二电平信号输出端相连，所述第五开关晶体管的栅极与所述第一电平信号输出端相连。

[0012] 其中，当获得的启动电压小于所述预设的第一电压阈值时，所述第一电平信号为高电平信号且所述第二电平信号为低电平信号，得到所述第三电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第一开关晶体管闭合，驱动所述第二开关晶体管及所述第三开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第一输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈的输出电压给所述内部元件。

[0013] 其中，当获得的启动电压位于所述预设的第一电压阈值和所述预设的第二电压阈值之间时，所述第一电平信号且所述第二电平信号均为低电平信号，得到所述第三电平信号为高电平信号，所述信号控制器驱动所述第三开关晶体管闭合，驱动所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第三输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈和所述第三输出线圈的叠加输出电压给所述内部元件。

[0014] 其中，当获得的启动电压大于所述预设的第二电压阈值时，所述第一电平信号为低电平信号且所述第二电平信号为高电平信号，得到所述第三电平信号为低电平信号，所述信号控制器驱动所述第二开关晶体管闭合，驱动所述第一开关晶体管及所述第三开关晶体管断开，实现所述内部元件与所述第二输出线圈之间的导通，输出所述第一输出线圈、所述第二输出线圈及所述第三输出线圈三者的叠加输出电压给所述内部元件。

[0015] 本发明实施例还提供一种用于调整输出电压的方法，其在前面所述的电路中实现，所述方法包括：获得内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压，确定所述电路中的第一电平信号及第二电平信号；其中，所述第一电平信号为高电平信号或低电平信号，所述第二电平信号为高电平信号或低电平信号；
根据所述确定的第一电平信号及第二电平信号，通过所述电路中的信号控制器驱动所述电路中与各输出线圈相连的各开关晶体管闭合或断开，从而控制输出电压的大小。

[0016] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：在本发明实施例中，由于电路中的各输出线圈均与开关晶体管相连，通过获得的内部元件的启动电压确定电路中的第一电平信号及第二电平信号的高低，信号控制器驱动各开关晶体管闭合或断开，从而控制输出线圈的组数输出不同大小的电压，因此无需更改电压输出模式，就能满足输出电压相差较大的不同内部元件之间的使用要求，实现兼容宽范围的输出电压、降低设计成本和缩短设计周期的目的。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

[0018] 图1为本发明第一实施例提供的用于调整输出电压的电路的一连接示意图；图2为本发明第一实施例提供的用于调整输出电压的电路的又一连接示意图；
图3为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的一连接示意图；
图4为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的又一连接示意图；
图5为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的又一连接示意图；
图6为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的又一连接示意图；
图7为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的一电路原理图；
图8为本发明第三实施例提供的用于调整输出电压的方法的流程图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0020] 如图1和图2所示，本发明第一实施例提供了一种用于调整输出电压的电路1，设置于输入电压源2和内部元件3之间，该电路1包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管以及信号控制器；其中，输出变压器包括连接输入电压源2并获得该输入电压源2输入电压的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈和第二输出线圈，该第一输出线圈及第二输出线圈均用于将输入电压进行电压转换的；其中，第一输出线圈与第二输出线圈相串联，且第一输出线圈的电压输出端与第一开关晶体管的漏极D1相连，第二输出线圈的电压输出端与第二开关晶体管的漏极D2相连；
信号控制器具有与第一开关晶体管的栅极G1相连的第一电平信号输出端P1，与第二开关晶体管的栅极G2相连的第二电平信号输出端P2，以及与内部元件3的一端相连的输入端P3，该信号控制器用于通过输入端P3获得内部元件3的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在第一电平信号输出端P1输出第一电平信号m1，以及在第二电平信号输出端P2输出第二电平信号m2；
第一开关晶体管的源极S1与内部元件3的另一端相连，用于根据第一电平信号输出端输出的第一电平信号m1的高低，实现内部元件3与第一输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出第一输出线圈的输出电压给内部元件3；
第二开关晶体管的源极S1与内部元件3的另一端相连，用于根据第二电平信号输出端输出的第二电平信号m2的高低，实现内部元件3与第二输出线圈的导通或断开，其中，在导通时，输出第一输出线圈及第二输出线圈的叠加输出电压给内部元件3。

[0021] 更进一步的，信号控制器包括第一比较器和第二比较器，该第一比较器中预设第一电压阈值，该第二比较器中预设第二电压阈值，预设的第一电压阈值与预设的第二电压阈值相等；其中，第一比较器包括与内部元件3的一端相连的输入端和与第一电平信号输出端P1，该第一比较器用于通过输入端获得内部元件3的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第一电压阈值进行比较后，在第一电平信号输出端P1输出第一电平信号m1；
第二比较器包括与内部元件的一端相连的输入端和第二电平信号输出端P2，该第二比较器用于通过输入端获得内部元件的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第二电压阈值进行比较后，在第二电平信号输出端P2输出第二电平信号m2。

[0022] 此时，由于输出线圈为两组，判别的电压阈值相等，即第一电压阈值等于第二电压阈值，因此当获得的启动电压小于预设的第一电压阈值时，第一电平信号m1为高电平信号且第二电平信号m2为低电平信号，当获得的启动电压大于或等于预设的第一电压阈值时，第一电平信号m1为低电平信号且第二电平信号m2为高电平信号。

[0023] 在第一电平信号m1为高电平信号且第二电平信号m2为低电平信号时（即启动电压小于预设的第一电压阈值），信号控制器驱动第一开关晶体管闭合及驱动第二开关晶体管断开，实现内部元件3与第一输出线圈之间的导通，输出第一输出线圈的输出电压给内部元件3；在第一电平信号m1为低电平信号且第二电平信号m2为高电平信号时（即启动电压大于预设的第一电压阈值），信号控制器驱动第一开关晶体管断开及驱动第二开关晶体管闭合，实现内部元件3与第二输出线圈之间的导通，输出第一输出线圈和第二输出线圈的叠加输出电压给内部元件3。

[0024] 本发明第一实施例中一种用于调整输出电压的电路的工作原理为：信号控制器自动监测并获取内部元件（如发光二极管）的启动电压，将启动电压在信号控制器中进行比较后，根据比较结果输出不同的电平信号，从而通过信号控制器驱动与各输出线圈相连的开关晶体管闭合或断开，控制输出不同大小的电压，满足不同内部元件的使用要求。换句话说，设计人员相应的也可以根据不同内部元件的启动电压及实际需要，在无需改变电压输出模式的情况下，调整输入线圈与输出线圈的匝数比值。

[0025] 作为一个例子，输出线圈包括第一输出线圈和第二输出线圈，其中，输入线圈与第一输出线圈的匝数比为1：A，输入线圈与第一、第二输出线圈二者之和的匝数比为1：B；当内部元件的启动电压U0<第一电压阈值U1时，连接第一输出线圈的第一开关晶体管K1闭合，连接第二输出线圈的第二开关晶体管K2断开，使得输出线圈采用第一输出线圈，其在第一输出线圈上的输出电压Vo=A*输入电压Vi> U0，为了满足输出电压Vo=内部元件的启动电压U0，可以调整输入线圈与第一输出线圈的匝数比实现；同理，当内部元件的启动电压U0>第一电压阈值U1时，连接第一输出线圈的第一开关晶体管K1断开，连接第二输出线圈的第二开关晶体管K2闭合，使得输出线圈采用两组，即第一输出线圈和第二输出线圈，其在第二输出线圈上的输出电压Vo=B*输入电压Vi> U0，为了满足输出电压Vo=内部元件的启动电压U0，可以调整输入线圈与第一、第二输出线圈的匝数比实现。

[0026] 相应于本发明第一实施例提供的一种用于调整输出电压的电路，本发明第二实施例也提供一种用于调整输出电压的电路，不仅仅具有本发明第一实施例中所述的用于调整输出电压的电路的构成及连接关系，还新增了第三输出线圈、第三开关晶体管以及逻辑运算器。

[0027] 如图3至图6所示，本发明第二实施例中的一种用于调整输出电压的电路1，设置于输入电压源2和内部元件3之间，该电路1包括输出变压器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、逻辑运算器以及信号控制器；其中，输出变压器包括连接输入电压源2并获得该输入电压源2输入电压的输入线圈，以及位于次级的第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈，第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈均用于将输入电压进行电压转换；其中，第三输出线圈设置于第一输出线圈与第二输出线圈之间，与第一输出线圈及第二输出线圈三者相串联，且第一输出线圈的电压输出端与第一开关晶体管的漏极D1相连，第二输出线圈的电压输出端与第二开关晶体管的漏极D2相连，第三输出线圈的电压输出端与第三开关晶体管的漏极D3相连；
信号控制器具有与第一开关晶体管的栅极G1相连的第一电平信号输出端P1，与第二开关晶体管的栅极G2相连的第二电平信号输出端P2，以及与内部元件3的一端相连的输入端P3，该信号控制器用于通过输入端P3获得内部元件3的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第一电压阈值及预设的第二电压阈值进行比较后，在第一电平信号输出端P1输出第一电平信号m1，以及在第二电平信号输出端P2输出第二电平信号m2；
其中，所述预设的第二电压阈值大于所述预设的第一电压阈值；
逻辑运算器的第一端L1与第一电平信号输出端P1相连，第二端L2与第二电平信号输出端P2相连，第三端L3与第三开关晶体管的栅极G3相连，或该逻辑运算器的第一端L1与第二电平信号输出端P2相连，第二端L2与第一电平信号输出端P1相连，第三端L3与第三开关晶体管的栅极G3相连；
该逻辑运算器用于根据第一电平信号m1及第二电平信号m2的高低，确定通过第三端L3输出给第三开关晶体管的第三电平信号m3的高低；其中，当第一电平信号m1且第二电平信号m2均为低电平信号或高电平信号时，第三电平信号m3为高电平信号；当第一电平信号m1为低电平信号且第二电平信号m2为高电平信号，或第一电平信号m1为高电平信号且第二电平信号m2为低电平信号时，第三电平信号m3为低电平信号；
第一开关晶体管的源极S1与内部元件3的另一端相连，用于根据第一电平信号输出端输出的第一电平信号m1的高低，实现内部元件3与第一输出线圈导通或断开，其中，在导通时，输出第一输出线圈的输出电压给内部元件3；
第二开关晶体管的源极S1与内部元件3的另一端相连，用于根据第二电平信号输出端输出的第二电平信号m2的高低，实现内部元件3与第二输出线圈导通或断开，其中，在导通时，输出第一输出线圈、第二输出线圈及第三输出线圈三者的叠加输出电压给内部元件3；
第三开关晶体管的源极S3与内部元件3的一端相连，用于根据第三电平信号m3的高低，实现内部元件3与第三输出线圈导通或断开，输出所述第一输出线圈及第三输出线圈的叠加输出电压给内部元件3。

[0028] 此时，输出线圈为三组，用于拓宽输出电压的范围，在信号控制器中的预设的第二电压阈值应大于预设的第一电压阈值，这样就可以扩大内部元件的启动电压比较范围，从而扩大不同内部元件的使用范围。当获得的启动电压小于预设的第一电压阈值时，第一电平信号m1为高电平信号及第二电平信号m2为低电平信号，得到第三电平信号m3为低电平信号；当获得的启动电压位于预设的第一电压阈值和预设的第二电压阈值之间时，第一电平信号m1及第二电平信号m2均为低电平信号，得到第三电平信号m3为高电平信号；当获得的启动电压大于预设的第二电压阈值时，第一电平信号m1为低电平信号及第二电平信号m2为高电平信号，得到第三电平信号m3为低电平信号。

[0029] 更进一步的，信号控制器包括第一比较器和第二比较器，该第一比较器中预设第一电压阈值，该第二比较器中预设第二电压阈值；其中，第一比较器包括与内部元件3的一端相连的输入端和第一电平信号输出端P1，该第一比较器用于通过输入端获得内部元件3的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第一电压阈值进行比较后，在第一电平信号输出端P1输出第一电平信号m1；
第二比较器包括与内部元件的一端相连的输入端和第二电平信号输出端P2，该第二比较器用于通过输入端获得内部元件3的启动电压，并根据获得的内部元件3的启动电压与预设的第二电压阈值进行比较后，在第二电平信号输出端P2输出第二电平信号m2。

[0030] 更进一步的，所逻辑运算器包括第四开关晶体管和与第四开关晶体管相并联的第五开关晶体管；其中，第四开关晶体管的漏极D4与第五开关晶体管的漏极D5相连，还与第三开关晶体管的栅极G3相连，第四开关晶体管的源极S4与第五开关晶体管的源极S5相连，第四开关晶体管的栅极G4与第一电平信号输出端P1相连，第五开关晶体管的栅极G5与第二电平信号输出端P2相连；或
第四开关晶体管的漏极D4与第五开关晶体管的漏极D5相连，还与第三开关晶体管的栅极G3相连，第四开关晶体管的源极S4与第五开关晶体管的源极S5相连，第四开关晶体管的栅极G4与第二电平信号输出端P2相连，第五开关晶体管的栅极G5与第一电平信号输出端P1相连。

[0031] 当获得的启动电压小于预设的第一电压阈值时，第一电平信号m1为高电平信号及第二电平信号m2为低电平信号，得到第三电平信号m3为低电平信号，信号控制器驱动第一开关晶体管闭合，驱动第二开关晶体管及第三开关晶体管断开，实现内部元件3与第一输出线圈之间的导通，输出第一输出线圈的输出电压给内部元件3。

[0032] 当获得的启动电压位于预设的第一电压阈值和预设的第二电压阈值之间时，第一电平信号m1及第二电平信号m2均为低电平信号，得到第三电平信号m3为高电平信号，信号控制器驱动第三开关晶体管闭合，驱动第一开关晶体管及第二开关晶体管断开，实现内部元件3与第三输出线圈之间的导通，输出第一输出线圈及第三输出线圈的叠加输出电压给内部元件3。

[0033] 当获得的启动电压大于预设的第二电压阈值时，第一电平信号m1为低电平信号及第二电平信号m2为高电平信号，得到第三电平信号m3为低电平信号，信号控制器驱动第二开关晶体管闭合，驱动第一开关晶体管及第三开关晶体管断开，实现内部元件3与第二输出线圈之间的导通，输出第一输出线圈、第二输出线圈及第三输出线圈三者的叠加输出电压给内部元件3。

[0034] 本发明第二实施例中一种用于调整输出电压的电路的工作原理与本发明第一实施例中所述的用于调整输出电压的电路的工作原理相同，在此不再赘述。

[0035] 作为一个例子，输出线圈包括第一输出线圈、第二输出线圈和第三输出线圈，第三输出线圈位于第一输出线圈和第二输出线圈之间，其中，输入线圈与第一输出线圈的匝数比为1：A，输入线圈与第一、第三输出线圈二者之和的匝数比为1：B，输入线圈与第一、第二及第三输出线圈三者之和的匝数比为1：C；当内部元件的启动电压U0<第一电压阈值U1时，连接第一输出线圈的第一开关晶体管K1闭合，连接第二输出线圈的第二开关晶体管K2及连接第三输出线圈的第三开关晶体管K3断开，使得输出线圈采用第一输出线圈，其在第一输出线圈上的输出电压Vo=A*输入电压Vi> U0，为了满足输出电压Vo=内部元件的启动电压U0，可以调整输入线圈与第一输出线圈的匝数比实现；
同理，当第一电压阈值U2>内部元件的启动电压U0>第一电压阈值U1时，连接第一输出线圈的第一开关晶体管K1断开及连接第二输出线圈的第二开关晶体管K2断开，连接第三输出线圈的第三开关晶体管K3闭合，使得输出线圈采用两组，即第一输出线圈和第三输出线圈，其在第三输出线圈上的输出电压Vo=B*输入电压Vi> U0且输出电压Vo同理，当内部元件的启动电压U0>第二电压阈值U2时（即也>第一电压阈值U1），连接第一输出线圈的第一开关晶体管K1断开及连接第三输出线圈的第三开关晶体管K3断开，连接第二输出线圈的第二开关晶体管K2闭合，使得输出线圈采用三组，即第一输出线圈、第三输出线圈和第二输出线圈，其在第二输出线圈上的输出电压Vo=C*输入电压Vi> U0，为了满足输出电压Vo=内部元件的启动电压U0，可以调整输入线圈与第一、第二及第三输出线圈的匝数比实现。

[0036] 如图7所示，为本发明第二实施例提供的用于调整输出电压的电路的一电路原理图，方框中的电路为用于调整输出电压的电路，该电路获得输入电压源的输入电压Vin，经输出变压后输出电压给内部元件LED。其中，输出变压器包括输入线圈N1，以及位于次级的第一输出线圈N2、第二输出线圈N4和第三输出线圈N3，第一输出线圈N2、第二输出线圈N4和第三输出线圈N3三者相串联；
信号控制器包括第一比较器OP2和第二比较器OP1，二者均获得内部元件LED的启动电压FB，在第一比较器OP2中与为第一电压阈值的Vref2进行比较后，输出的电平信号OutPut2为第一电平信号，在第二比较器OP1中与为第二电压阈值的Vref1进行比较后，输出的电平信号OutPut1为第二电平信号；
逻辑运算器包括第四开关晶体管Q17和第五开关晶体管Q18，二者相并联且分别获得不同的电平信号，输出第三电平信号给第三开关晶体管Q13；
第一开关晶体管Q2连接第一输出线圈N2与内部元件LED之间，获得为第一电平信号的OutPut2，导通时，输出第一输出线圈N2的输出电压给内部元件LED；
第二开关晶体管Q1连接第二输出线圈N4与内部元件LED之间，获得为第二电平信号的OutPut1，导通时，输出第一输出线圈N2、第二输出线圈N4及第三输出线圈N3三者的叠加输出电压给内部元件LED；
第三开关晶体管Q13连接第三输出线圈N3与内部元件LED之间，导通时，输出第一输出线圈N2及第三输出线圈N3的叠加输出电压给内部元件LED。

[0037] 如图8所示，本发明第三实施例提供了一种用于调整输出电压的方法，其在本发明第一实施例或本发明第二实施例中的用于调整输出电压的电路中实现，所述方法包括：步骤S101、获得内部元件的启动电压，并根据所述获得的内部元件的启动电压，确定所述电路中的第一电平信号及第二电平信号；其中，所述第一电平信号为高电平信号或低电平信号，所述第二电平信号为高电平信号或低电平信号；
步骤S102、根据所述确定的第一电平信号及第二电平信号，驱动所述电路中与各输出线圈相连的各开关晶体管闭合或断开，从而控制输出电压的大小。

[0038] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：在本发明实施例中，由于电路中的各输出线圈均与开关晶体管相连，通过获得的内部元件的启动电压确定电路中的第一电平信号及第二电平信号的高低，驱动各开关晶体管闭合或断开，从而控制输出线圈的组数输出不同大小的电压，因此无需更改电压输出模式，就能满足输出电压相差较大的不同内部元件之间的使用要求，实现兼容宽范围的输出电压、降低设计成本和缩短设计周期的目的。

[0039] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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电压输出电路-专利编号CN103874266A	2020-05-12	690
分数输出电压倍增器-专利编号CN105471255B	2020-05-13	659
负电压输出电路-专利编号CN103916009A	2020-05-11	919
降电压输出电路-专利编号CN1592054A	2020-05-13	480
低电压输出电路-专利编号CN101510724B	2020-05-11	631
电压输出装置-专利编号CN101178613B	2020-05-11	253
电压输出装置-专利编号CN101178613A	2020-05-12	548
电压输出电路-专利编号CN103874266B	2020-05-11	73
低电压输出电路-专利编号CN101510724A	2020-05-13	619
负电压输出电路-专利编号CN100511936C	2020-05-12	777

一种用于调整输出电压的电路及方法

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