[發(fā)明專利]一種恒壓直流電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810964907.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN109245522B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐強(qiáng);張海豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島乾程科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

本發(fā)明屬于恒壓直流電源電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒壓直流電源電路，主體結(jié)構(gòu)包括芯片UQ1、電壓輸入端Vint、電阻RV1、二極管DP1、電感線圈L1、接地端1、超級(jí)電容C1、電容C1、電壓Vcap、電阻RV4、二極管DV1、電壓輸出端Vout、接地端2、電阻R3、電阻R4、電容C2和電解電容C3，當(dāng)輸入電壓Vin＞Vout時(shí)，處于降壓的工作模式，輸出電壓為4V，當(dāng)輸入電壓Vin≤Vout時(shí)，處于升壓的工作模式，輸出電壓仍然為4V，主電源停電后，Vin<Vcap，并逐漸趨向于0，C1供電維持工作，EN端設(shè)置高時(shí)，恒壓直流電源電路運(yùn)行，電容C1放電到電壓低于0.8V以下時(shí)，恒壓直流電源電路自動(dòng)進(jìn)入關(guān)機(jī)模式；電壓輸出端Vout的輸出電壓可調(diào)，輸出電壓受電阻R3、電阻R4和FB端電壓控制。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于恒壓直流電源電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種恒壓直流電源電路，應(yīng)用于所有使用電池或電容類儲(chǔ)能器件的電源電路中，同時(shí)，為產(chǎn)品的小型化提供了新的思路。

背景技術(shù)：

一個(gè)直流電源有兩種工作狀態(tài)，一種是恒壓狀態(tài)，按照恒壓電源的特征在工作；一種是恒流狀態(tài)，按照恒流電源的特征在工作。恒壓恒流電源指既有恒壓控制部件，又具有恒流控制部件的電源。通常，芯片都有一個(gè)額定的工作電壓范圍，在此電壓范圍內(nèi)，芯片才能正常工作，而儲(chǔ)能元器件(法拉電容或充電電池)電壓輸出范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于芯片的工作電壓范圍，產(chǎn)生的后果就是儲(chǔ)能器件在充滿電的情況下電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于芯片工作電壓，所以，在儲(chǔ)能原件電源輸出到芯片電源引腳之間增加一級(jí)低壓差的降壓調(diào)壓電路(Low DropoutVoltage Regulator)或者DC/DC變換器，把供電電壓控制在芯片允許的工作電壓范圍以內(nèi)，即把儲(chǔ)能輸出電壓降到芯片工作電壓。但是，當(dāng)儲(chǔ)能原件輸出電壓接近或者低于芯片工作電壓時(shí)，電源就不能驅(qū)動(dòng)芯片工作了，也就是說(shuō)儲(chǔ)能原件中的殘余電量全部被浪費(fèi)了。國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)集中抄表終端提出了停電后保持不少于1分鐘4G通訊的要求，這就要求產(chǎn)品依靠?jī)?chǔ)能器件維持停電后的繼續(xù)工作，根據(jù)4G通訊功耗大的特點(diǎn)，按常規(guī)設(shè)計(jì)，需要50F以上的電容來(lái)儲(chǔ)電能，這樣引出了四個(gè)問(wèn)題，一是儲(chǔ)能器件價(jià)格貴，容量越大，材料成本越高；二是儲(chǔ)能器件體積大，影響產(chǎn)品的體積；三是產(chǎn)品的重量也要相應(yīng)增加一些；四是上電瞬間，由于對(duì)電容充電，使得產(chǎn)品整體功耗偏大，停電以后電容內(nèi)部殘余電壓也不能利用。中國(guó)專利201621442378.8公開的一種大功率低溫恒壓直流電源，包括外部電源接入充電模塊，充電模塊接入電池組，電池組通過(guò)降壓硅鏈連接到合閘分路和控制分路，降壓硅鏈替換為直流電壓保持電路，直流電壓保持電路包括兩個(gè)分壓電容以及兩個(gè)三極管，具體為E1端與三極管VT1的集電極以及電容C1 的第一端連接到j(luò)1端，D2端連接到三極管VT1的發(fā)射極以及三極管 VT2的集電極，同時(shí)接到電容C1的第二端和電容C2的第一端并接出到j(luò)2端、j3端以及D1端，G1端連接到三極管VT2發(fā)射極、電容 C2的第二端并接出到j(luò)4端以及F1端，E1端與G1端連接到原降壓硅鏈的E端和G端，D1端和F1端連接到原降壓硅鏈的D端和F端， j1端、j2端、j3端、j4端連接到電壓控制器的監(jiān)測(cè)端口，E1端、D2 端和G1端連接到電壓控制器的供電端口，電壓控制器的控制端接出到三極管VT1和三極管VT2的基極；中國(guó)專利201610844467.3公開的一種直流恒壓變換電路，包括：邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路；與所述邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路連接的電壓產(chǎn)生電路；與所述邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路、所述電壓產(chǎn)生電路和電源連接的檢測(cè)電路；與所述邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路和所述電壓產(chǎn)生電路連接的信號(hào)產(chǎn)生電路；以及與所述邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路和所述電壓產(chǎn)生電路連接的充放電開關(guān)；其中，所述信號(hào)產(chǎn)生電路，用于對(duì)前一次充放電電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成第一調(diào)制信號(hào)；所述檢測(cè)電路，用于檢測(cè)所述電源的電壓值和所述電壓產(chǎn)生電路的電流值，并根據(jù)所述電壓值和所述電流值生成第一邏輯信號(hào)；所述邏輯控制及驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)所述第一邏輯信號(hào)和所述第一調(diào)制信號(hào)更改充放電開關(guān)的狀態(tài)；所述充放電開關(guān)，包括處于不同狀態(tài)的第一開關(guān)和第二開關(guān)，用于控制所述電壓產(chǎn)生電路進(jìn)行充放電操作；所述電壓產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行充放電操作，并輸出當(dāng)前充放電電壓，以供下一次充放電操作使用；中國(guó)專利201610461131.9公開的一種直流電恒壓電路模塊，設(shè)置于一主控制集成電路板上，包含電池監(jiān)控單元和蓄電池模塊，該電池監(jiān)控單元和該蓄電池模塊經(jīng)由主控制集成電路板及一直流馬達(dá)耦接；其中該蓄電池模塊釋出電能，該主控制集成電路板用于對(duì)該蓄電池模塊進(jìn)行流量偵測(cè)及控制，以使該蓄電池模塊釋放電壓時(shí)保持在一恒電壓工作區(qū)，該直流馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，該主控集成電路板通過(guò)一微控制單元及一電壓增補(bǔ)頻率偵測(cè)單元對(duì)該蓄電池模塊進(jìn)行一電壓補(bǔ)償，以使該蓄電池模塊達(dá)到恒電壓以及該直流馬達(dá)達(dá)到恒速，該主控制集成電路板控制并顯示該蓄電池模塊的剩余電量以及當(dāng)該蓄電池模塊電力不足或進(jìn)行充電時(shí)，將實(shí)時(shí)控制該直流馬達(dá)停止工作；中國(guó)專利 201320020513.X公開的一種直流穩(wěn)壓電源的恒壓恒流自動(dòng)切換電路，包括直流穩(wěn)壓電源輸出通道、直流穩(wěn)壓電源輸出端子、電壓采樣電路、電流采樣電路、電壓比較器、電流比較器、JK觸發(fā)器、恒流恒壓切換開關(guān)、恒壓電路、恒流電路，所述直流穩(wěn)壓電源輸出通道的輸出端與電流采樣電路的輸入端和直流穩(wěn)壓電源輸出端子電連接，電流采樣電路的輸出端與電流比較器的同相輸入端電連接，電流比較器的反相輸入端電連接有一基準(zhǔn)電流，直流穩(wěn)壓電源輸出端子還與電壓采樣電路的輸入端電連接，電壓采樣電路的輸出端與電壓比較器的同相輸入端電連接，電壓比較器的反相輸入端電連接有一基準(zhǔn)電壓，電流比較器的輸出端與JK觸發(fā)器的J端電連接，電壓比較器的輸出端與JK觸發(fā)器的K端電連接，恒流恒壓切換開關(guān)的輸入端與JK觸發(fā)器的Q端電連接，恒壓電路的輸入端與恒流恒壓切換開關(guān)的一個(gè)輸出端電連接，恒流電路的輸入端與恒流恒壓切換開關(guān)的另一個(gè)輸出端電連接，恒壓電路的輸出端與直流穩(wěn)壓電源輸出通道的一個(gè)輸入端電連接，恒流電路的輸出端與直流穩(wěn)壓電源輸出通道的另一個(gè)輸入端電連接；上述專利涉及的電路不能解決電子產(chǎn)品內(nèi)部?jī)?chǔ)能元器件(如電池、電容等)殘存電量浪費(fèi)的問(wèn)題。因此，研發(fā)設(shè)計(jì)一種成本低、體積小和重量輕的提高電能利用效率的恒壓直流電源電路，以實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。