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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路,尤其涉及一种恒定输出功率电路及电子设备。
技术介绍
1、目前市面上的电子加热设备在加热过程中,需要维持输出功率恒定以提升电子加热设备的性能。例如,电子加热器的一个典型使用场景是便携式电蚊香。便携式电蚊香可通过可充电电池供电,电蚊香启动后,一定工作电压加载在发热丝两端,发热丝产生热量。热量会传导到蚊香片上,升温后的蚊香片中的驱蚊成份开始挥发,从而实现驱蚊效果。如果发热功率太大会导致蚊香片很快失效,反之功率太小会导致驱蚊效果不佳,为了保证持续稳定的驱蚊效果,通常要求保持发热丝的输出功率为恒定功率。现有技术中,通常是将电压加载在负载的两端,通过控制加载在负载的电压占空比实现负载的功率控制。然而,实际应用中,电池电压使用过程中会有变动,不能保持恒定,发热丝的电阻也随着温度升高而变化,从而导致发热功率也会随之变化,无法保证恒定功率输出,影响用户对加热电子产品的使用体验。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种恒定输出功率电路及电子设备,可以解决上述问题。
2、本专利技术实施例的一个方面提供了一种恒定输出功率电路,包括:电源单元,电连接于负载及参考电阻,用于供电给负载;功率控制单元,电连接于所述电源单元与所述负载之间,包括:开关单元,电连接于所述电源单元与所述负载之间,用于导通或断开所述电源单元与所述负载之间的连接;信号采集单元,电连接于所述负载、所述参考电阻及所述开关单元,用于在第一预设时间采集所述负载的负载电压及在第二预设时间采集所述参考电阻的参
3、优选地,所述信号采集单元包括:电流镜,所述电流镜的输入端电连接于所述负载的一端,所述电流镜的输出端电连接于所述参考电阻的一端,所述电流镜的镜像系数为n使得流经所述负载的电流是流经所述参考电阻的电流的n倍;多路选择器,包括第一输入端、第二输入端、输出端及控制端,所述多路选择器的输出端电连接于所述模数转换单元,所述多路选择器的第一输入端电连接于所述开关单元与所述负载的公共端,所述多路选择器的第二输入端电连接于所述电流镜与所述参考电阻的公共端,所述多路选择器的控制端电连接于所述pwm控制单元以接收所述切换信号,并根据所述切换信号选择导通所述多路选择器的第一输入端与所述多路选择器的输出端以将所述负载电压传输至所述模数转换单元或导通所述多路选择器的第二输入端与所述多路选择器的输出端以将所述参考电压传输至所述模数转换单元。
4、优选地,所述pwm控制单元内设有时钟及计数器,所述时钟用于输出时钟信号,所述计数器用于计算所述时钟信号的时钟周期;所述pwm控制单元还用于:在所述时钟信号的偶数周期时输出第一电平的切换信号至所述多路选择器,在所述时钟信号的奇数周期时输出第二电平的切换信号至所述多路选择器。
5、优选地,所述多路选择器还用于根据所述第一电平的切换信号导通所述多路选择器的第一输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述负载电压,根据所述第二电平的切换信号导通所述多路选择器的第二输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述参考电压。
6、优选地,所述参考电压为:uref=iref*rref=i0/n*rref;流经所述负载的电流为:i0=uref*n/rref;所述负载的瞬态功率为:p0=u0*i0=u0*uref*n/rref;所述负载电压数字信号及所述参考电压数字信号的乘法结果为:mult=data*data_d1=u0*uref*lsb*lsb=p0*rref/(n*lsb*lsb);其中,uref为所述参考电阻的参考电压,iref为流经所述参考电阻的参考电流,rref为所述参考电阻的电阻值,n为所述镜像系数,i0为流经所述负载的负载电流,u0为所述负载的负载电压,p0为所述负载的瞬态功率,data按照时钟周期轮流表示所述的负载电压数字信号和所述参考电压数字信号,data_d1为data的延迟打拍信号,若当前data为所述负载电压数字信号,则data_d1为所述参考电压数字信号,若当前data为所述参考电压数字信号,则data_d1为所述负载电压数字信号,lsb为所述模数转换单元的最小分辨率,所述镜像系数n及所述参考电阻的电阻值rref、所述模数转换单元的最小分辨率lsb为已知常数,则所述参考电压与所述负载电压的乘积u0*uref*、所述乘法结果mult与所述负载的瞬态功率p0为确定的比例关系。
7、优选地,所述功率积分单元包括:延时单元,电连接于所述模数转换单元,用于将所述参考电压数字信号或所述负载电压数字信号延迟一个时钟周期;乘法器,电连接于所述模数转换单元及所述延时单元,用于将所述参考电压数字信号及所述负载数字信号做乘法运算,并输出乘法结果;减法寄存器,电连接于所述乘法器,预设有初始值,用于每接收到一个乘法结果做累次减法,并输出减法结果;比较器,包括第一输入端、第二输入端及输出端,所述比较器的第一输入端电连接于所述乘法器,用于接收所述乘法结果,所述比较器的第二输入端电连接于所述减法寄存器,用于接收所述减法结果,所述比较器的输出端电连接于所述pwm产生单元。
8、优选地,当所述减法结果小于预设倍数的乘法结果时,所述比较器输出第一电平的pwm控制信号;当所述减法结果大于或等于所述预设倍数的乘法结果时,所述比较器输出第二电平的pwm控制信号;所述pwm控制单元根据所述第一电平的pwm控制信号及所述第二电平的pwm控制信号调整所述pwm信号的占空比。
9、优选地,当所述计数器计数完成一个计数周期时,所述减法寄存器重设所述初始值,所述计数器重新计数。
10、优选地,所述开关单元包括:第一电子开关,所述第一电子开关包括第一端、第二端及控制端,所述第一电子开关的第一端电连接于所述电源单元,所述第一电子开关的第二端电连接于所述负载的一端,所述第一电子开关的控制端电连接于所述pwm控制单元。
11、本专利技术实施例的一个方面又提供了一种电子设备,包括上述任一项所述的恒定输出功率电路。
12、相对于现有技术,本专利技术提出的恒定输出功率电路及电子设备,通过信号采集单元分时轮流采集负载电压和参考电压,进而通过模数转换单元分别将负载电压和参考电压转换成负载电压信号和参考电压信号,并通过功率积分单元根据负载电压数字信号及参考电压数字信号进行功率积分,并根据积分结果输出pwm控制信号以控制pw本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种恒定输出功率电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述信号采集单元包括:
3.根据权利要求2所述的恒定输出功率电路,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述多路选择器还用于根据所述第一电平的切换信号导通所述多路选择器的第一输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述负载电压,及根据所述第二电平的切换信号导通所述多路选择器的第二输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述参考电压。
5.根据权利要求3所述的恒定输出功率电路,其特征在于:
6.根据权利要求5所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述功率积分单元包括:
7.根据权利要求6所述的恒定输出功率电路,其特征在于,当所述减法结果小于预设倍数的乘法结果时,所述比较器输出第一电平的PWM控制信号;当所述减法结果大于或等于所述预设倍数的乘法结果时,所述比较器输出第二电平的PWM控制信号;
8.根据权利要求6所述的恒定输出功率电路,其特征在于,当所述计数器计数完成一个计数周
9.根据权利要求4所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述开关单元包括:
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的恒定输出功率电路。
...【技术特征摘要】
1.一种恒定输出功率电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述信号采集单元包括:
3.根据权利要求2所述的恒定输出功率电路,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的恒定输出功率电路,其特征在于,所述多路选择器还用于根据所述第一电平的切换信号导通所述多路选择器的第一输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述负载电压,及根据所述第二电平的切换信号导通所述多路选择器的第二输入端与所述多路选择器的输出端以选择采集所述参考电压。
5.根据权利要求3所述的恒定输出功率电路,其特征在于:
6.根据权利要求5所述的恒定输出功...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹昶,
申请(专利权)人:深圳木芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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