一種微型通用電源的製作方法
2023-08-05 11:48:41 1
專利名稱：一種微型通用電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多用途供電電源，可分別滿足諸多不同供電電壓及電源適配口設備的需求，屬於移動低壓電源供電技術領域。
背景技術：
因野外作業需要許多用電設備配有外接電池，往往不同種類、不同型號的設備需要不同的電壓，有不同的電池適配接口，其外接電池不能通用，如紅外熱像儀、微光夜視儀、微波測距機、雷射測距機等，這給同時使用多種設備的野外作業人員，特別是部隊作戰、訓練帶來很多不便，如同槍枝用彈不統一。
發明內容針對現有野外作業電池不能適用於不同電壓及適配接口設備的問題，本實用新型提供一種能夠調整供電電壓及適用各種適配接口的微型通用電源。本實用新型的微型通用電池，採用以下技術方案該微型通用電源，包括電池組、五芯插頭、五芯插座、反饋電阻R3和開關穩壓電路，開關穩壓電路中包括開關電壓調節器，五芯插座的第一插針與電池組的正極相連，五芯插座的第二插針與開關電壓調節器的輸入端相連，五芯插座的第三插針與開關電壓調節器的反饋腳(FB)相連，五芯插座的第四插針與開關穩壓電路的輸出端(電容C2的正端)相連，五芯插座的第五插針與開關電壓調節器接地端相連；五芯插頭的第I腳和第2腳短路，反饋電阻R3的一端與五芯插頭的第3腳相連,另一端與五芯插頭的5腳相連並作為電源的輸出負極，五芯插頭的第4腳為電源的輸出正極。開關穩壓電路由開關電壓調節器(即集成電路LM2596 )、電阻Rl、電阻R2、電容CFF、電容Cl、電容C2、電感LI及穩壓二極體Dl組成，電阻Rl的一端與開關電壓調節器的反饋端相連，另一端與開關電壓調節器的接地端(GND)相連，電阻R2與電容CFF並聯，並聯後兩端分別與開關電壓調節器的反饋端(FB)和C2的正端相連，電容Cl的正端與負端分別與開關電壓調節器的輸入端(IN)和接地端(GND)相連，電感LI的一端與穩壓二極體Dl的負端及開關電壓調節器的輸出端(OUT)連接在一起，電感的另一端與C2的正端相連，C2的負端、穩壓二極體Dl的正端、開關電壓調節器的開關端(N0/0FF)和開關電壓調節器的接地端(GND)均與電池的負極相連。上述電源，通過改變五芯插頭中的反饋電阻R3的阻值即改變開關電壓調節器中的取樣電阻(電阻Rl和電阻R2作為取樣電阻)的比值來改變電源的電壓輸出值，五芯插頭的兩個輸出腳通過兩芯電纜與不同用電設備上的電源插頭連接，使用時五芯插頭和五芯插座插接在一起，即可實現為不同輸入電壓要求的用電設備供電的要求。本實用新型只要將含有不同阻值電阻的五芯插頭插接到五芯插座上，就可得到不同的電壓值輸出，可分別適用於供電電壓值不同的設備，在插頭與插座接觸不良(即改變穩壓值加載電阻接觸不良)時只會降電源的低輸出電壓值，而且改變輸出電壓時，電壓值總是由小變大，從而可有效的保護用電設備。
附圖是本實用新型通用微型電源的電路原理圖。
具體實施方式
如附圖所示，該微型通用電源，包括電池組、五芯插頭、五芯插座、反饋電阻R3和開關穩壓電路，電池組與開關穩壓電路安裝在同一殼體中，五芯插頭和五芯插座安裝在殼體外表面上。使用時，五芯插頭和五芯插座插接在一起。開關穩壓電路由集成電路LM2596 (即開關即電壓調節器)、電阻R1、電阻R2、電容CFF、電容Cl、電容C2、電感LI及穩壓二極體Dl組成，電阻Rl和電阻R2作為取樣電阻。電阻Rl的一端與LM2596的反饋端(FB)相連，另一端與LM2596的接地端(GND)相連，電阻R2與電容CFF並聯，並聯後兩端分別與LM2596的反饋端(FB)和C2的正端相連，電容Cl的正端與負端分別與LM2596的輸入端(IN)和接地端(GND)相連，電感LI的一端與穩壓二極體Dl的負端及LM2596的輸出端(OUT)連接在一起，電感的另一端與C2的正端相連，C2的負端、穩壓二極體Dl的正端、LM2596的開關端(N0/0FF)和接地端(GND)均與電池的負極相連。電池組的正極與五芯插座的第一插針相連，插座的第二插針與集成電路LM2596的輸入端相連，插座的第三插針與集成電路LM2596的反饋端(FB)相連，插座的第四插針和第五插針分別與電容C2的正端和集成電路LM2596的接地端相連。五芯插頭的第I腳和第2腳短路，電阻R3的一端與插頭的第3腳相連，另一端與插頭的第5腳相連並作為電源輸出的負極，插頭的第4腳作為電源的輸出正極。五芯插頭和五芯插座接插時，同號相連，即五芯插座的第一插針與五芯插頭的第I腳相連，第二插針與五芯插頭的第2腳相連，依此相同。通過改變五芯插頭中的反饋電阻R3的阻值即改變集成電路LM2596中的取樣電阻Rl和R2比值來改變電源的電壓輸出值，只要五芯插頭插接到插座上，就可得到不同的電壓值輸出，可分別適用於供電電壓值不同的設備。五芯插頭和五芯插座分開時，電池組與開關穩壓電路斷開，不耗電。當五芯插頭和五芯插座相連時，電池組對開關穩壓電路供電，其穩壓輸出值Vtjut取決電阻Rl、電阻R2和電阻R3的阻值，當電阻R3開路或插頭與插座分開時，V0Ut=VEEF (1+R2/R1)，式中Vtjut=L 25V。根據集成電路LM2596的使用要求，一般選取Rl=IKQ, R2用一個電位器代替調整阻值得到不同的穩壓輸出值，這種使用方式會在使用時帶來許多不便，首先要多用一個電壓表來確定輸出電壓多少，其次對於用電電壓較低的設備如果將電源調整的輸出電壓太大就會燒毀用電器，特別是部隊作戰時這種調整極為不便。用更換定值電阻的方式可以得到定值電壓輸出，R2阻值的改變無非是斷開更換或通過並聯電阻，因為R2阻值越大穩壓輸出值越大，這樣R2變換出現接觸不良時會引起穩壓輸出值變大，而且電壓變換時輸出值是由大到小變換，這種現象是不希望看到的，希望的是R2在接觸不良時輸出電壓要減少，這樣不會燒壞用電器，更換時穩壓輸出值是由小變大。調整Rl的阻值可以達到期望，Rl=R2VEEF/(V0Ut-VEEF),Rl的取值範圍是240 Ω-1. 5Κ Ω，Rl的調整通過並聯R3電阻實現；首先根據所要求的不同輸出電壓值算出Rl與R2的比值，然後，按最低輸出電壓值選出一組Rl與R2的阻值，最後按其它輸出電壓值計算與Rl並聯的R3的數值，並要求Rl及Rl與R3並聯的數值在240 Ω-1. 5Κ Ω之間，查看R3的數值是否是現有商業標稱值或相近值，如差別較大重新選取Rl和R2的阻值。當R2=12KQ、Rl=L 5ΚΩ 時，分另Ij 取 R3 為 8· 2ΚΩ、5· 1ΚΩ、3· 6ΚΩ、2· 4ΚΩ 和1. 5ΚΩ時可分別得到約為3V、6V、7. 2V、9V和13V的輸出電壓。五芯插頭的輸出端與兩芯電纜線連接，通過該兩芯電纜線與用電設備的電源插頭連接，這樣就實現了可以為帶有不同電源插頭的用電設備供電，只需兩芯電纜線就可實現不同用電需求的設備共用一種電源。 在使用中更換五芯插頭時，輸出電壓值由小到大，如果出現電阻R3接觸不良輸出電壓只會降低而不會增加。而且只要用電設備電源線能插上去，供電電壓就不會有誤，使用方便更換迅速。
權利要求1.一種微型通用電源，包括電池組、五芯插頭、五芯插座、反饋電阻R3和開關穩壓電路，其特徵是，開關穩壓電路中包括開關電壓調節器，五芯插座的第一插針與電池組的正極相連，五芯插座的第二插針與開關電壓調節器的輸入端相連，五芯插座的第三插針與開關電壓調節器的反饋腳相連，五芯插座的第四插針與開關穩壓電路的輸出端相連，五芯插座的第五插針與開關電壓調節器接地端相連；五芯插頭的第I腳和第2腳短路，反饋電阻R3的一端與五芯插頭的第3腳相連，另一端與五芯插頭的5腳相連並作為電源的輸出負極，五芯插頭的第4腳為電源的輸出正極。
2.根據權利要求1所述的微型通用電源，其特徵是，所述開關穩壓電路由開關電壓調節器、電阻R1、電阻R2、電容CFF、電容Cl、電容C2、電感LI及穩壓二極體Dl組成，電阻Rl的一端與開關電壓調節器的反饋端相連，另一端與開關電壓調節器的接地端相連，電阻R2與電容CFF並聯，並聯後兩端分別與開關電壓調節器的反饋端和C2的正端相連，電容Cl的正端與負端分別與開關電壓調節器的輸入端和接地端相連，電感LI的一端與穩壓二極體Dl的負端及開關電壓調節器的輸出端連接在一起，電感的另一端與C2的正端相連，C2的負端、穩壓二極體Dl的正端、開關電壓調節器的開關端和開關電壓調節器的接地端均與電池的負極相連。
專利摘要本實用新型提供一種微型通用電源，包括電池組、五芯插頭、五芯插座、反饋電阻R3和開關穩壓電路，其中開關穩壓電路中包括開關電壓調節器，電池組的正極與五芯插座的第一插針相連，插座的第二插針與開關電壓調節器的輸入端相連，插座的第三插針與開關電壓調節器的反饋腳FB相連，插座的第四插針和第五插針分別與開關電壓調節器的輸出端和接地端相連；五芯插頭的第1腳和第2腳短路，反饋電阻R3與插頭的第3腳相連，反饋電阻R3的另一端與插頭的5腳相連並作為電源的輸出負極，插頭的第4腳為電源的輸出正極。本實用新型能夠得到不同的電壓值輸出，可分別適用於供電電壓值不同的設備，可有效的保護用電設備。
文檔編號H02M3/06GK202906738SQ201220572628
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者馮傳勝, 李宇飛, 趙聖之, 孫渝明, 戚煥筠 申請人:山東大學