本發(fā)明實(shí)施方式涉及電子設(shè)備供電領(lǐng)域，特別是涉及輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

在實(shí)際應(yīng)用中，不同類型的電子設(shè)備的額定工作電壓可能不同，從而對輸入電源的規(guī)格要求不同。對于需要低電壓驅(qū)動的電子設(shè)備，若輸入電源電壓為高電壓，即輸入的電源電壓超過電子設(shè)備的額定工作電壓，則電子設(shè)備因輸入電源電壓過高而被燒毀，造成設(shè)備損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施方式主要解決的技術(shù)問題是提供一種輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路，能夠避免電子設(shè)備因誤接入高電壓的電源而造成設(shè)備損壞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施方式采用的一個技術(shù)方案是：提供一種輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路。

其中，該輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路包括：

電源輸入端，用于輸入電源電壓；

開關(guān)控制模塊，用于檢測所述電源電壓，且在檢測到所述電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓時輸出高電平開關(guān)控制信號，在檢測到所述電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時輸出低電平開關(guān)控制信號；

低電壓開關(guān)模塊，用于在所述開關(guān)控制模塊輸出高電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；

高電壓開關(guān)模塊，用于在所述開關(guān)控制模塊輸出低電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；

降壓模塊，用于對所述高電壓開關(guān)模塊輸出的電源電壓進(jìn)行降壓；

電源輸出端，用于輸出所述低電壓開關(guān)模塊輸出的電源電壓或輸出經(jīng)所述降壓模塊降壓后的電源電壓；

所述電源輸入端分別與所述開關(guān)控制模塊的輸入端、低電壓開關(guān)模塊的輸入端和高電壓開關(guān)模塊的輸入端連接，所述開關(guān)控制模塊輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的控制端和高電壓開關(guān)模塊的控制端連接，所述低電壓開關(guān)模塊的輸出端與所述電源輸出端連接，所述高電壓開關(guān)模塊的輸出端與所述降壓模塊的輸入端連接，所述降壓模塊的輸出端與所述電源輸出端連接。

優(yōu)選地，所述開關(guān)控制模塊包括：

電壓參考單元，用于提供參考電壓；

電壓檢測單元，用于采樣所述電源輸入端輸入的電源電壓獲取采樣電壓，并將所述采樣電壓與所述參考電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出所述高電平開關(guān)控制信號或低電平開關(guān)控制信號；

所述電壓參考單元的輸入端與所述電源輸入端連接，所述電壓參考單元的輸出端與所述電壓檢測單元的第一輸入端連接，所述電壓檢測單元的第二輸入端與所述電源輸入端連接，電壓檢測單元的輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的控制端和所述高電壓開關(guān)模塊的控制端連接。

優(yōu)選地，所述電壓參考單元包括第一電阻和三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源；所述第一電阻的一端與所述電源輸入端連接，所述第一電阻的另一端與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的參考極連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陽極接地，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極與所述電壓檢測單元的第一輸入端連接。

優(yōu)選地，所述電壓檢測單元包括第二電阻、第三電阻和比較器；所述第二電阻的一端與所述電源輸入端連接，所述第二電阻的另一端經(jīng)由所述第三電阻接地；所述比較器的反相輸入端與所述第二電阻和第三電阻的公共連接節(jié)點(diǎn)連接，所述比較器的同相輸入端與所述電壓參考單元的輸出端連接，所述比較器的輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的控制端和所述高電壓開關(guān)模塊的控制端連接。

優(yōu)選地，所述低電壓開關(guān)模塊包括第一MOS管；所述第一MOS管的柵極與所述開關(guān)控制模塊的輸出端連接，所述第一MOS管的漏極與所述電源輸入端連接，所述第一MOS管的源極與所述電源輸出端連接。

優(yōu)選地，所述高電壓開關(guān)模塊包括第二MOS管、第四電阻和三極管；所述三極管的基極與所述開關(guān)控制模塊的輸出端連接，所述三極管的集電極與所述第二MOS管的柵極連接，所述三極管的發(fā)射極接地；所述第二MOS管的柵極經(jīng)由所述第四電阻與所述電源輸入端連接，所述第二MOS管的漏極與所述電源輸入端連接，所述第二MOS管的源極與所述降壓模塊的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述高電壓開關(guān)模塊還包括第五電阻；所述第五電阻的一端與所述開關(guān)控制模塊的輸出端連接，所述第五電阻的另一端與所述三極管的基極連接。

優(yōu)選地，輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路還包括：

輸入濾波模塊，用于對所述電源輸入端輸入的電源電壓進(jìn)行濾波；

輸出濾波模塊，用于對所述低電壓開關(guān)模塊輸出的電源電壓或經(jīng)所述降壓模塊降壓后的電源電壓進(jìn)行濾波；

所述輸入濾波模塊的輸入端與所述電源輸入端連接，所述輸入濾波模塊的輸出端與所述低電壓開關(guān)模塊的輸入端連接；所述輸出濾波模塊的輸入端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的輸出端和所述降壓模塊的輸出端連接，所述輸出濾波模塊的輸出端與所述電源輸出端連接。

優(yōu)選地，所述輸入濾波模塊包括第一電容；所述第一電容的正極與所述電源輸入端連接，且與所述低電壓開關(guān)模塊的輸入端連接，所述第一電容的負(fù)極接地；所述輸出濾波模塊包括第二電容；所述第二電容的一端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的輸出端和所述降壓模塊的輸出端連接，且與所述電源輸出端連接，所述第二電容的另一端接地。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施方式采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種電子設(shè)備。

其中，該電子設(shè)備包括輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路，該輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路包括：

電源輸入端，用于輸入電源電壓；

開關(guān)控制模塊，用于檢測所述電源電壓，且在檢測到所述電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓時輸出高電平開關(guān)控制信號，在檢測到所述電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時輸出低電平開關(guān)控制信號；

低電壓開關(guān)模塊，用于在所述開關(guān)控制模塊輸出高電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；

高電壓開關(guān)模塊，用于在所述開關(guān)控制模塊輸出低電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；

降壓模塊，用于對所述高電壓開關(guān)模塊輸出的電源電壓進(jìn)行降壓；

電源輸出端，用于輸出所述低電壓開關(guān)模塊輸出的電源電壓或輸出經(jīng)所述降壓模塊降壓后的電源電壓；

所述電源輸入端分別與所述開關(guān)控制模塊的輸入端、低電壓開關(guān)模塊的輸入端和高電壓開關(guān)模塊的輸入端連接，所述開關(guān)控制模塊輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊的控制端和高電壓開關(guān)模塊的控制端連接，所述低電壓開關(guān)模塊的輸出端與所述電源輸出端連接，所述高電壓開關(guān)模塊的輸出端與所述降壓模塊的輸入端連接，所述降壓模塊的輸出端與所述電源輸出端連接。

本發(fā)明實(shí)施方式的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明實(shí)施方式通過開關(guān)控制模塊檢測所輸入的電源電壓，在檢測到輸入的電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓時輸出高電平開關(guān)控制信號控制低電壓開關(guān)模塊導(dǎo)通，低電源電壓直接通過低電壓開關(guān)模塊輸出給電子設(shè)備供電；在檢測到輸入的電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時輸出低電平開關(guān)控制信號控制高電壓開關(guān)模塊導(dǎo)通，高電源電壓通過高電壓開關(guān)模塊輸出后進(jìn)入降壓模塊降壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓再輸出給電子設(shè)備供電。從而在電子設(shè)備輸入的電源電壓超過額定工作電壓的情況下，本發(fā)明實(shí)施方式能夠自動將高電源電壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓輸出給電子設(shè)備供電，使得電子設(shè)備能夠正常工作，從而能夠避免電子設(shè)備因輸入電源電壓過高而被燒毀，造成設(shè)備損壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的原理框圖；

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的原理框圖；

圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施方式提供的輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路應(yīng)用于電子設(shè)備，本發(fā)明輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路包括電源輸入端Vin、開關(guān)控制模塊100、低電壓開關(guān)模塊200、高電壓開關(guān)模塊300、降壓模塊400和電源輸出端Vout。

其中，電源輸入端Vin用于輸入電源電壓；開關(guān)控制模塊100用于檢測電源輸入端Vin輸入的電源電壓，且在檢測到所述電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓時輸出高電平開關(guān)控制信號，在檢測到所述電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時輸出低電平開關(guān)控制信號；低電壓開關(guān)模塊200用于在所述開關(guān)控制模塊100輸出高電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；高電壓開關(guān)模塊300用于在所述開關(guān)控制模塊100輸出低電平開關(guān)控制信號時導(dǎo)通以輸出所述電源電壓；降壓模塊400用于對所述高電壓開關(guān)模塊300輸出的電源電壓進(jìn)行降壓；電源輸出端Vout用于輸出所述低電壓開關(guān)模塊200輸出的電源電壓或輸出經(jīng)所述降壓模塊400降壓后的電源電壓。

所述電源輸入端Vin分別與所述開關(guān)控制模塊100的輸入端、低電壓開關(guān)模塊200的輸入端和高電壓開關(guān)模塊300的輸入端連接，所述開關(guān)控制模塊100輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊200的控制端和高電壓開關(guān)模塊300的控制端連接，所述低電壓開關(guān)模塊200的輸出端與所述電源輸出端Vout連接，所述高電壓開關(guān)模塊300的輸出端與所述降壓模塊400的輸入端連接，所述降壓模塊400的輸出端與所述電源輸出端Vout連接。

在本實(shí)施例中，當(dāng)通過電源輸入端Vin接入電源，輸入電源電壓時，開關(guān)控制模塊100對電源輸入端Vin輸入的電源電壓進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到電源輸入端Vin輸入的電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓(即電子設(shè)備的額定工作電壓)時，開關(guān)控制模塊100輸出高電平開關(guān)控制信號；當(dāng)檢測到電源輸入端Vin輸入的電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時，開關(guān)控制模塊100輸出低電平開關(guān)控制信號。

當(dāng)開關(guān)控制模塊100輸出高電平開關(guān)控制信號時，低電壓開關(guān)模塊200導(dǎo)通，高電壓開關(guān)模塊300關(guān)斷，此時電源輸入端Vin輸入的電源電壓通過低電壓開關(guān)模塊200輸出到電源輸出端Vout，進(jìn)而通過電源輸出端Vout輸出給電子設(shè)備供電。

當(dāng)開關(guān)控制模塊100輸出低電平開關(guān)控制信號時，低電壓開關(guān)模塊200關(guān)斷，高電壓開關(guān)模塊300導(dǎo)通，此時電源輸入端Vin輸入的電源電壓通過高電壓開關(guān)模塊300輸出到降壓模塊400，降壓模塊400對通過高電壓開關(guān)模塊300輸出的電源電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓后輸出到電源輸出端Vout，進(jìn)而通過電源輸出端Vout輸出給電子設(shè)備供電。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施方式通過開關(guān)控制模塊100檢測所輸入的電源電壓，在檢測到輸入的電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓時輸出高電平開關(guān)控制信號控制低電壓開關(guān)模塊200導(dǎo)通，低電源電壓直接通過低電壓開關(guān)模塊200輸出給電子設(shè)備供電；在檢測到輸入的電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時輸出低電平開關(guān)控制信號控制高電壓開關(guān)模塊300導(dǎo)通，高電源電壓通過高電壓開關(guān)模塊300輸出后進(jìn)入降壓模塊400降壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓再輸出給電子設(shè)備供電。從而在電子設(shè)備輸入的電源電壓超過額定工作電壓的情況下，本發(fā)明實(shí)施方式能夠自動將高電源電壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓輸出給電子設(shè)備供電，使得電子設(shè)備能夠正常工作，從而能夠避免電子設(shè)備因輸入電源電壓過高而被燒毀，造成設(shè)備損壞。

參閱圖2，基于圖1所示的輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路，本發(fā)明另一實(shí)施例中，輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路輸入濾波模塊500和輸出濾波模塊600。輸入濾波模塊500用于對所述電源輸入端Vin輸入的電源電壓進(jìn)行濾波，輸出濾波模塊600用于對所述低電壓開關(guān)模塊200輸出的電源電壓或經(jīng)所述降壓模塊400降壓后的電源電壓進(jìn)行濾波。

所述輸入濾波模塊500的輸入端與所述電源輸入端Vin連接，所述輸入濾波模塊500的輸出端與所述低電壓開關(guān)模塊200的輸入端連接；所述輸出濾波模塊600的輸入端分別與所述低電壓開關(guān)模塊200的輸出端和所述降壓模塊400的輸出端連接，所述輸出濾波模塊600的輸出端與所述電源輸出端Vout連接。

本實(shí)施例通過輸入濾波模塊500對電源輸入端Vin輸入的電源電壓進(jìn)行濾波使得輸入的電源電壓穩(wěn)定。通過輸出濾波模塊600對所述低電壓開關(guān)模塊200輸出的電源電壓或經(jīng)所述降壓模塊400降壓后的電源電壓進(jìn)行濾波，使得輸出的電源電壓穩(wěn)定，即輸出給電子設(shè)備的負(fù)載供電的電源電壓穩(wěn)定。

參閱圖3，本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述開關(guān)控制模塊100包括電壓參考單元和電壓檢測單元。電壓參考單元用于提供參考電壓，電壓檢測單元用于采樣所述電源輸入端Vin輸入的電源電壓獲取采樣電壓，并將所述采樣電壓與所述參考電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平開關(guān)控制信號或低電平開關(guān)控制信號。

所述電壓參考單元的輸入端與所述電源輸入端Vin連接，所述電壓參考單元的輸出端與所述電壓檢測單元的第一輸入端連接，所述電壓檢測單元的第二輸入端與所述電源輸入端Vin連接，電壓檢測單元的輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊200的控制端和所述高電壓開關(guān)模塊300的控制端連接。

具體地，如圖3所示，所述電壓參考單元包括第一電阻R1和三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1。

所述第一電阻R1的一端與所述電源輸入端Vin連接，所述第一電阻R1的另一端與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的陰極K和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的參考極R連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的陽極A接地，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的陰極K與所述電壓檢測單元的第一輸入端連接。

具體地，如圖3所示，所述電壓檢測單元包括第二電阻R2、第三電阻R3和比較器U2。

所述第二電阻R2的一端與所述電源輸入端Vin連接，所述第二電阻R2的另一端經(jīng)由所述第三電阻R3接地；所述比較器U2的反相輸入端與所述第二電阻R2和第三電阻R3的公共連接節(jié)點(diǎn)連接，所述比較器U2的同相輸入端與所述電壓參考單元的輸出端連接，所述比較器U2的輸出端分別與所述低電壓開關(guān)模塊200的控制端和所述高電壓開關(guān)模塊300的控制端連接。

如圖3所示，所述低電壓開關(guān)模塊200包括第一MOS管Q1，第一MOS管Q1為NMOS管。

所述第一MOS管Q1的柵極與所述開關(guān)控制模塊100的輸出端連接，所述第一MOS管Q1的漏極與所述電源輸入端Vin連接，所述第一MOS管Q1的源極與所述電源輸出端Vout連接。

如圖3所示，所述高電壓開關(guān)模塊300包括第二MOS管Q2、第四電阻R4和三極管Q3，第二MOS管Q2為NMOS管，三極管Q3為NPN三極管。

所述三極管Q3的基極與所述開關(guān)控制模塊100的輸出端連接，所述三極管Q3的集電極與所述第二MOS管Q2的柵極連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地；所述第二MOS管Q2的柵極經(jīng)由所述第四電阻R4與所述電源輸入端Vin連接，所述第二MOS管Q2的漏極與所述電源輸入端Vin連接，所述第二MOS管Q2的源極與所述降壓模塊400的輸入端連接。

如圖3所示，所述高電壓開關(guān)模塊300還包括第五電阻R5。

所述第五電阻R5的一端與所述開關(guān)控制模塊100的輸出端連接，所述第五電阻R5的另一端與所述三極管Q3的基極連接。

如圖3所示，所述輸入濾波模塊500包括第一電容C1；所述第一電容C1的正極與所述電源輸入端Vin連接，且與所述低電壓開關(guān)模塊200的輸入端連接，所述第一電容C1的負(fù)極接地。

如圖3所示，所述輸出濾波模塊600包括第二電容C2；所述第二電容C2的一端分別與所述低電壓開關(guān)模塊200的輸出端和所述降壓模塊400的輸出端連接，且與所述電源輸出端Vout連接，所述第二電容C2的另一端接地。

如圖3所示，本發(fā)明輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路的工作原理具體描述如下：

當(dāng)通過電源輸入端Vin接入電源，輸入電源電壓時，電源輸入端Vin輸入的電源電壓經(jīng)過第一電阻R1輸入到三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的參考極R，此時三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的參考極R輸入的電壓大于三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的內(nèi)部開關(guān)管導(dǎo)通，即三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1的陰極K和陽極A導(dǎo)通，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1導(dǎo)通工作。三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1導(dǎo)通工作后，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1輸出參考電壓Vref，該參考電壓Vref等于三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓，該參考電壓Vref輸出至比較器U2的同相輸入端。同時，電源輸入端Vin輸入的電源電壓經(jīng)過第二電阻R2和第三電阻R3分壓得到分壓電壓V1，該分壓電壓V1輸出至比較器U2的反相輸入端。

當(dāng)分壓電壓V1低于參考電壓Vref，即電源輸入端Vin輸入的電源電壓為低電壓，電源電壓未超過預(yù)設(shè)電壓(即電子設(shè)備的額定工作電壓)時，比較器U2的輸出端輸出高電平信號，即比較器U2的輸出端輸出高電平開關(guān)控制信號。該高電平開關(guān)控制信號輸出至第一MOS管Q1的柵極，使得第一MOS管Q1導(dǎo)通，同時該高電平開關(guān)控制信號輸出至三極管Q3的基極，使得三極管Q3導(dǎo)通，將第二MOS管Q2的柵極拉低，進(jìn)而使得第二MOS管Q2關(guān)斷。從而電源輸出端Vout輸入的電源電壓通過第一MOS管Q1輸出到電源輸出端Vout，進(jìn)而通過電源輸出端Vout輸出給電子設(shè)備供電。

當(dāng)分壓電壓V1高于參考電壓Vref，即電源輸入端Vin輸入的電源電壓為高電壓，電源電壓超過預(yù)設(shè)電壓時，比較器U2的輸出端輸出低電平信號，即比較器U2的輸出端輸出低電平開關(guān)控制信號。該低電平開關(guān)控制信號輸出至第一MOS管Q1的柵極，使得第一MOS管Q1關(guān)斷，同時該低電平開關(guān)控制信號輸出至三極管Q3的基極，使得三極管Q3關(guān)斷，此時第二MOS管Q2的柵極通過第四電阻R4的上拉作用獲得偏置電壓，從而第二MOS管Q2的柵極呈高電平，第二MOS管Q2導(dǎo)通。從而電源輸出端Vout輸入的電源電壓通過第二MOS管Q2輸出到降壓模塊400，降壓模塊400對通過第二MOS管Q2輸出的電源電壓進(jìn)行降壓，具體降壓模塊400的降壓原理參考現(xiàn)有降壓電路的降壓原理，此處不作贅述。經(jīng)過降壓模塊400降壓處理后的電源電壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓，該低電源電壓未超過上述預(yù)設(shè)電壓，降壓模塊400將該低電源電壓輸出到電源輸出端Vout，進(jìn)而通過電源輸出端Vout輸出給電子設(shè)備供電。

從而在電子設(shè)備輸入的電源電壓超過額定工作電壓的情況下，本發(fā)明輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路能夠自動將高電源電壓轉(zhuǎn)化為低電源電壓輸出給電子設(shè)備供電，使得電子設(shè)備能夠正常工作，從而能夠避免電子設(shè)備因輸入電源電壓過高而被燒毀，造成設(shè)備損壞。

本發(fā)明還提出一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路，該輸入電壓自動調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理以及所帶來的有益效果均參照上述實(shí)施例，此處不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。