多輸入多輸出電源的製作方法
2023-05-29 11:52:11
專利名稱：多輸入多輸出電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源，尤其是一種帶蓄電瓶的多輸入多輸出電源。屬電子技術領域。
本實用新型的目的是這樣實現的一種多輸入多輸出電源，它包括第一初級供電電路、第二初級供電電路、次級供電電路和蓄電瓶，其中交流電源經過整流濾波電路連接到第一初級供電電路的輸入端，直流電源與第二初級供電電路的輸入端連接；第一、第二初級供電電路的直流輸出電平相同，且其輸出並聯後與次級供電電路的輸入端和充電電路的輸入端電連接，同時成為一路供電電源，次級供電電路的輸出為另一路供電電源；充電電路通過充電開關與蓄電瓶連接，蓄電瓶的輸出經供電開關與具有相同輸出電平的次級供電電路的輸出並聯。
整流濾波電路包括依次相連的電感電容平滑電路、全整流橋整流電路和電容濾波電路。
第一初級供電電路、第二初級供電電路和次級供電電路包括DC/DC電源變換器；充電電路包括三端穩壓器。
第一、第二初級供電電路至少為一組；次級供電電路至少為一個；充電電路、蓄電瓶至少為一組。
充電開關為手動充電開關或自動充電開關。
電源還可設有充電監控電路，所述的充電監控電路包括CPU及模/數轉換器，CPU的輸入端與模/數轉換器的輸出端連接，模/數轉換器的輸入端連接蓄電瓶的輸出，CPU的控制輸出端與自動充電開關的控制端連接；充電監控電路還設有與CPU連接的電能顯示器。
供電開關為手動供電開關或自動供電開關。
自動供電開關為供電繼電器開關，該供電繼電器接於第一、第二初級供電電路並聯的輸出端與地之間。在無在外界無交流、直流電能供給時，該供電繼電器斷電，常閉的自動供電開關閉合，電源自動轉由蓄電瓶供電。
本實用新型的優點在於電路結構簡單、功能全；使用靈活，可由現有的交流電或直流電提供設備的工作電源，同時對蓄電瓶充電；在無外界電源的情況下，轉由蓄電瓶提供設備的工作電源。該電源適用於野外工作的儀器、設備，特別適於飛機運載的野外醫學急救裝備。
參見
圖1-圖3。本實用新型實施例是一種多輸入多輸出電源，它包括第一初級供電電路、第二初級供電電路、次級供電電路和蓄電瓶，其中交流電源經過整流濾波電路連接到第一初級供電電路的輸入端，直流電源與第二初級供電電路的輸入端連接；第一、第二初級供電電路的直流輸出電平相同，且其輸出並聯後與次級供電電路的輸入端和充電電路的輸入端電連接，同時成為一路供電電源，次級供電電路的輸出為另一路供電電源；充電電路通過充電開關與蓄電瓶連接，蓄電瓶的輸出經供電開關與具有相同輸出電平的次級供電電路的輸出並聯。第一初級供電電路、第二初級供電電路和次級供電電路包括DC/DC電源變換器；充電電路包括三端穩壓器；充電、供電開關為自動充電、供電開關；電源設有的充電監控電路，包括CPU、與CPU連接的電能顯示器及模/數轉換器，模/數轉換器的輸入端連接蓄電瓶的輸出，CPU的控制輸出端與自動充電開關的控制端連接；自動供電開關的供電繼電器接於第一、第二初級供電電路的DC/DC電源變換器DC/DC1、DC/DC電源變換器DC/DC3分別經二極體並聯的輸出端與地之間。
本實施例能將較寬範圍的交流電和較寬範圍的直流電轉換為2種野外醫學急救裝備所需的直流電壓，例如在擔架集成式綜合急救系統中(如圖2所示急救系統設備)則按要求轉換為18V和12V兩種標稱的直流電。當外界有電能輸入時，它自動對內嵌蓄電瓶充電，同時輸出12V直流和18V直流供急救系統內嵌的急救設備使用；當外界無電能輸入時，自動轉由內嵌蓄電瓶輸出12V直流電供急救設備使用。
本實施例的具體電路工作原理說明如下當外界有交流電源供應時，交流電(實測交流電可在範圍85-264V間變化)輸入經電感L1、L2和電容C1、C2平滑，再經過全整流橋整流、電容C3濾波形成波動較大的直流電，它作為第一初級供電電路的DC/DC電源變換器DC/DC1的輸入，DC/DC電源變換器DC/DC1將此波動較大的高壓直流轉換成為18V的一路直流供電電源輸出；在充電監控電路的CPU控制下，繼電器J2斷電，自動充電開關JK2閉合，該18V輸出經二極體D1、充電電路的三端穩壓器LM317和繼電器J2的自動充電開關JK2向蓄電瓶恆流充電。同理，當外界有直流電能供應時(實測直流電可在範圍10-42V間變化)，如飛機、機動車、輪船和機車所具有的直流電瓶等，該直流電源輸入經第二初級供電電路的DC/DC電源變換器DC/DC3，將輸入的直流電轉換為18V的一路直流供電電源輸出；該18V的直流輸出，經二極體D3、充電電路的三端穩壓器LM317和繼電器J2的自動充電開關JK2向蓄電瓶恆流充電。DC/DC電源變換器DC/DC1或DC/DC3轉換輸出的18V直流，再經一個次級供電電路的DC/DC電源變換器DC/DC2進一步轉換成直流12V的另一路直流供電電源輸出，供擔架急救系統內嵌設備使用。當外界無交流電源或直流電源供給時，供電繼電器J1斷電，使自動供電開關JK1閉合，擔架急救系統內嵌設備則自動轉由12V蓄電瓶供電。本實施例設計蓄電瓶充電為恆流方式，電瓶能量通過充電監控電路進行充電監控與電能顯示，當電瓶充滿後，由充電監控電路的CPU控制繼電器J2加電(即CPU控制三極體導通)，自動充電開關JK2斷開，自動切斷充電迴路。
本實施例電源的特點是電路結構簡單，使用靈活，僅採用3塊VICOR大功率DC/DC電源變換器，配合部分外圍濾波、整流電感電容以及電壓調節電位器即可實現交流、直流電到直流電的轉換；較寬範圍的交流電輸入(85-264V)能轉換為2種固定值直流電；較寬範圍的直流電輸入(10-42V)能轉換為2種固定值直流電；由於DC/DC電源變換器採用零電流/零電壓開關技術，無論是交流電轉換為直流電或者是直流電轉換為直流電，其轉換效率都高於90％；由於轉換效率高於90％，電源整體消耗無功功率大幅度降低，大大減少了對散熱的要求；由於設計了較好的濾波措施，本電源有較高的抗電磁幹擾能力，適於在較惡劣的環境下使用；同時電源本身向外發射的電磁波也大幅度降低，較少幹擾導航、通訊等設備的正常工作。
本實施例電源適於車載、船載和機載的電子設備及野外醫學急救裝備，特別適合直升機運載的醫學急救裝備使用。
以上實施例僅用以說明本實用新型而非限制，儘管參照上述較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型進行修改、變形或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種多輸入多輸出電源，其特徵在於它包括第一初級供電電路、第二初級供電電路、次級供電電路和蓄電瓶，其中交流電源經過整流濾波電路連接到第一初級供電電路的輸入端，直流電源與第二初級供電電路的輸入端連接；第一、第二初級供電電路的直流輸出電平相同，且其輸出並聯後與次級供電電路的輸入端和充電電路的輸入端電連接，同時成為一路供電電源，次級供電電路的輸出為另一路供電電源；充電電路通過充電開關與蓄電瓶連接，蓄電瓶的輸出經供電開關與具有相同輸出電平的次級供電電路的輸出並聯。
2.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述整流濾波電路包括依次相連的電感電容平滑電路、全整流橋整流電路和電容濾波電路。
3.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述第一初級供電電路、第二初級供電電路和次級供電電路包括DC/DC電源變換器。
4.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述充電電路包括三端穩壓器。
5.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述第一、第二初級供電電路至少為一組。
6.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述次級供電電路至少為一個。
7.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述充電電電路、蓄電瓶至少為一組。
8.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述充電開關為手動充電開關或自動充電開關。
9.根據權利要求1或8所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述帶自動充電開關的電源還設有充電監控電路，該充電監控電路包括CPU及模/數轉換器，CPU的輸入端與模/數轉換器的輸出端連接，模/數轉換器的輸入端連接蓄電瓶的輸出，CPU的控制輸出端與自動充電開關的控制端連接。
10.根據權利要求9所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述充電監控電路還設有與CPU連接的電能顯示器。
11.根據權利要求1所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述供電開關為手動供電開關或自動供電開關。
12.根據權利要求11所述的多輸入多輸出電源，其特徵在於所述自動供電開關為供電繼電器開關，該供電繼電器接於第一、第二初級供電電路並聯的輸出端與地之間。
專利摘要本實用新型涉及一種多輸入多輸出電源，包括第一、第二初級供電電路、次級供電電路和蓄電瓶，交流電源經過整流濾波電路連接到第一初級供電電路輸入端，直流電源與第二初級供電電路輸入端連接，第一、第二初級供電電路的直流輸出電平相同，且其輸出並聯後與次級供電電路和充電電路的輸入端連接，並成為一路供電電源，次級供電電路的輸出為另一路供電電源，充電電路通過充電開關與蓄電瓶連接，蓄電瓶輸出經供電開關與次級供電電路的輸出並聯；第一、第二初級和次級供電電路包括DC/DC電源變換器；充電電路包括三端穩壓器。該電源電路結構簡單，能用交流電和直流電供電並對蓄電瓶充電，無外界電源時由蓄電瓶供電，適用於運載工具上的電子設備和急救裝備。
文檔編號H02J7/00GK2550945SQ0223349
公開日2003年5月14日 申請日期2002年5月13日 優先權日2002年5月13日
發明者吳太虎, 王永烈, 王運鬥, 羅金暉, 劉洋 申請人:中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生裝備研究所