[发明专利]一种兼容多种电压供电的台灯电源管理电路及控制方法

权利要求书

1.一种兼容多种电压供电的台灯电源管理电路，其特征在于，包括升压模块（1）、降压模块（2）、主控模块（3）、开关模块（4）和负载模块（5），所述升压模块（1）的输出端与降压模块（2）输入端相连接，所述降压模块（2）输出端连接主控模块（3）工作电压端，主控模块（3）包括主控芯片US7，主控芯片US7的PA1引脚连接开关模块（4）控制端，所述开关模块（4）输入端电压为DC5-12V，开关模块（4）输出电压为DC12V，主控芯片US7的PB14引脚连接负载模块（5）受控端，所述升压模块（1）输出端还与负载模块（5）输入端相连接；升压模块（1）输出端为DC24V，负载模块（5）输入端为DC24V，所述降压模块（2）包括第一降压模块（201）、第二降压模块（202）和第三降压模块（203），第一降压模块（201）的输入端为降压模块（2）的输入端，第一降压模块（201）的输出端分别与第二降压模块（202）输入端和第三降压模块（203）输入端连接，第三降压模块（203）输出端为降压模块（2）输出端；

所述开关模块（4）包括MOS管QS1、稳压二极管D1、三极管QS2、电阻RS5、电阻RS9和电阻RS14；所述开关模块（4）控制端为电阻RS5一端，开关模块（4）输入端分别与电阻R14一端、MOS管源极和稳压二极管D1负极连接，电阻RS14另一端分别与MOS管QS1栅极和三极管QS2集电极连接，主控模块（3）开关引脚与电阻RS5一端连接，电阻RS5另一端分别与三极管QS2基极和电阻RS9一端连接，电阻RS9另一端和三极管QS2发射极均接地，MOS管QS1漏极与开关模块（4）输出端连接；

所述主控模块（3）还包括电容CS16、电容CS21、电容CS22、电容CS23、电容CS24、电阻RS16、电阻RS19、电阻RS24、电阻RS41、电池BAT1和晶振Y1；

所述主控芯片US7的型号为AT32F413CCT7；

电池BAT1正极连接主控芯片US7电池电压端，主控芯片US7晶振输入端分别与晶振Y1一端和电容CS16一端连接，主控芯片US7晶振输出端分别与晶振Y1另一端和电容CS21一端连接，主控芯片US7复位端分别与电阻RS24一端和电容CS22一端连接，主控芯片US7模拟工作电压端与电容CS23一端连接，主控芯片US7模拟接地端与电容CS23另一端连接，主控芯片US7工作电压端与电容CS24一端连接，主控芯片US7接地端与电容CS24另一端连接，主控芯片US7的PF6引脚通过电阻RS19接地，主控芯片US7的PF7引脚连接电阻RS16一端，电阻RS24另一端、电容CS24一端和电阻RS16另一端均与第三降压模块（203）连接，电容CS24另一端、电容CS23另一端、电容CS22另一端、电容CS16另一端、电容CS21另一端和电池BAT1负极均接地；

所述负载模块（5）包括调制芯片US6、电容CD4、电容CD6、电容CS10、电容CS15、电容CS18、电容CS20、电阻RS11、电阻RS13、电阻RS18、电阻RS21、电阻RS23、电阻RS43、电阻RS45、磁珠FB4、电感LS4、二极管DS4和共模电感L3；所述负载模块（5）输入端分别与电容CD4正极、电容CS15一端、调制芯片US6输入端、二极管DS4负极、电阻RS13一端、电阻RS11一端和电阻RS43一端连接，二极管DS4正极分别与磁珠FB4一端和电感LS4一端连接，电容CD4负极分别与电容CS15另一端和地端连接，电感LS4另一端分别与电容CD6负极、共模电感L3次级绕组负极和电容CS10一端连接，电容CD6正极与调制芯片US6的SEN引脚连接，磁珠FB4另一端与调制芯片US6的LX引脚连接，共模电感L3次级绕组正极与LED灯负极连接，共模电感L3初级绕组正极与LED灯正极连接，共模电感L3初级绕组负极分别与电阻RS13另一端、电阻RS11另一端和电阻RS43另一端连接，调制芯片US6使能端分别与电阻RS18一端和电容CS18一端连接，调制芯片US6的TFB引脚与电阻RS21一端连接，电容CS18另一端分别与电阻RS18另一端、电阻RS21另一端和地端连接，调制芯片US6的CF端分别与电阻RS45一端和电容CS20一端连接，电阻RS45另一端为负载模块（5）受控端，调制芯片US6的DIMR引脚与电阻RS23一端连接，电阻RS23另一端分别与电容CS20另一端和地端连接，电容CS10另一端和调制芯片US6接地端均接地；

所述台灯电源管理电路的工作原理包括以下步骤：

S1：给升压模块（1）供电DC5~12V并通过给升压模块（1）为负载模块（5）供电；

所述S1包括以下内容：升压模块（1）输入5~12V直流电压，通过升压模块（1）升至DC24V为负载模块（5）供电，同时DC24V再通过第一降压模块201降至4.7V，再通过第二降压模块202降压至3.3V给WIFI模块供电，通过第三降压模块203降至3.3V给主控模块3供电；

S2：实时检测主控模块（3）输入电压并控制开关模块（4）通断并调整输出占空比；

所述S2包括以下内容：当输入电压过小时使开关模块（4）的MOS管关断，同时主控芯片US7脉冲调制端PB14引脚降低输出最大占空比，保证灯具可正常工作不会出现欠功率工作或闪烁的情况；具体为：

主控芯片US7通过PA4脚检测输入电压，当输入电压为5V时，PA1脚输出低电平将开关模块（4）MOS管关断关断，切断开关模块（4）输出端DC12V供电，减少负载功耗，同时PWM输出端PB14引脚最大占空比为50%，保证灯具正常工作，PA4脚检测到输入电压为12V时，PA1脚输出高电平打开开关模块（4）的MOS管，实现负载模块（5）供电，灯具PWM可输出最大100%占空比。