一種自適應電源電壓轉換器的製作方法
2023-06-10 00:58:36 1
專利名稱：一種自適應電源電壓轉換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自適應的電源電壓轉換裝置，更具體地說是涉及一種蓄電 池電壓自適應的在線監測系統——自適應電源電壓轉換器。
技術背景蓄電池是一種能將電能轉化為化學能儲存起來，使用時再將化學能轉變為 電能的電源。通常，它是一種供電方便、安全可靠的直流電源，廣泛應用於各 類電子儀器設備系統中，是系統的重要組成部分，蓄電池性能指標直接影響著 系統的可靠性(有時，因其造成的事故或停機的損失往往遠比系統本身價值要 大得多)。由於蓄電池是一種化學反應裝置，其內部的化學反應一般不易及時察 覺，日常使用中的缺陷也不會立即反應出來，因此蓄電池的保養維護工作至關 重要。為了確保蓄電池的可靠工作，目前的一般做法是對蓄電池開展在線監測， 獲得其運行參數如電池實時電壓、容量等，以此判斷電池的好壞。蓄電池在線 監測終端主要實現蓄電池電壓等參數的在線監測，實際使用中，此類系統往往 都是由被監測的蓄電池直接供電的，因此，該終端的電源系統不僅應有較寬的電壓適應範圍，而且功耗應該儘可能的低。在實際應用中，常用的蓄電池有2V、 6V和12V三種，而蓄電池監測終端的微控制器工作電壓一般為5V或者3.3V， 目前比較常用的做法就是針對不同額定電壓的電池，設計不同的電源模塊進行 轉換以適應系統的需要，即2V電池的監測終端和12V的監測終端是不能通用 的。因此，如何提高蓄電池在線監測終端的電源適應性一直是此類系統的熱點 與研究難點。發明內容本發明的目的是克服上述缺點，滿足各類電器電源通用性、兼容性和穩定性，本發明提供一種採用DC-DC升壓和LDO降壓電路，並利用電壓檢測晶片 控制升壓電路的工作與否，利用二極體選擇輸出較高的電壓，使得蓄電池在線 監測模塊可以自動適應2V 12V不同額定電壓的電池的需要，提高了電源的兼容性。為達到上述目的，本發明的技術路線是自適應電源電壓轉換器由電源輸 入端、電壓檢測器、電子開關、DC-DC升壓電路、二極體、低壓差電源穩壓器 (LDO)及電源輸入端構成。電源輸入端和電子開關、DC-DC升壓電路、主通 路二極體、LDO及主電路依次相連構成主通路，電源通過電壓檢測器後與電子 開關相連構成檢測電路，用於檢測系統輸入電壓的高低；電源輸入端的電源通 過旁路二極體和LDO相連後構成並聯旁路。自適應電源轉換器啟動後，電壓檢 測器將對輸入電源的電壓進行檢測，當輸入電壓低於預先設定在電壓檢測器內 的閾值電壓時，電子開關導通，DC-DC升壓電路工作，此時由於DC-DC升壓 電路輸出的電壓高於電源輸入電壓，旁路二極體截止，主通路二極體導通，使 得LDO的輸入電壓高於主電路的供電電壓，經過LDO穩壓後提供給主電路供 電。採用本發明技術方案後，可使蓄電池監測模塊適應於12V以內的所有蓄電 池，提高了監測系統的通用性，滿足了不同額定電壓電池監控的具體需求。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明所述的自適應電源電壓轉換器結構原理圖。圖2是本發明所述的自適應電源電壓轉換器應用原理圖。圖3是本發明所述的自適應電源電壓轉換器中實施例的電路圖在圖1中，1是電源輸入端，其電壓範圍在2 12V之間；2是並聯旁路中 的旁路二極體，為肖特基二極體；3是低壓差電源穩壓器LDO; 4是為蓄電池 監測數據採集的主電路；5是主通路二極體，為肖特基二極體；6是DC-DC升 壓電路；7是能通過大電流的電子開關；8是電壓檢測器。圖2中，9是蓄電池，其額定電壓在2 12V之間；10是蓄電池原直接供 電的對象主電路；11是自適應電源轉換器。圖3是本發明所述的自適應電源電壓轉換器具體電路圖。
具體實施方式
為了對本發明有進一步的理解，下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。根據圖1中的結構，按照圖3的設計電路進行連接。其中，BT9的正極輸 入端和電壓檢測晶片U9的PIN2、 P溝道場效應管Q9的源極、二極體D9相連； U9的PIN3端接地，其輸出引腳PIN1 OUT連接到Q9的柵極；Q9的漏極輸出 端和電感L1、電容C9的正極相連，電容C9的負極端連接地，電感L1的另一 端與DC-DC升壓電路主控晶片U10的PIN7 LX引腳連接;UIO的PIN6端接地， U10的PIN1端連點電阻R9、 RIO， PIN8輸出端和電阻R10的另一端、電容CIO 的正極、二極體D10相連；UllLDO的輸入端PIN2分別和二極體D9、 D10和 電容Cll的正極相連，Cll的另外一段接地，Ull的PIN1和地相連，PIN3輸出 電壓，和電容C12相連，C12的另外一段接地。裝置連接後，設定電壓檢測器的閾值為6V。啟動後，電壓檢測器8完成系 統輸入電源l電壓的檢測。當輸入電壓僅為2V時，電子開關7導通，DC-DC升壓電路6工作，此時 由於DC-DC升壓電路6輸出的電壓高於電源輸入電壓，所以旁路二極體2截止， 主通路二極體5導通，使得LD0 3的輸入電壓高於主電路4的供電電壓，經過LDO 3穩壓後提供給主電路4供電。當輸入電壓為6V以上時，電子開關7斷開，DC-DC升壓電路6不工作， 此時輸入電源通過旁路二極體2直接對LD0 3供電，由其完成穩壓輸出，給主 電路4供電。權利要求
1、一種自適應電源電壓轉換器，其特徵是該轉換器由電源輸入端、電壓檢測器、電子開關、DC-DC升壓電路、二極體、低壓差電源穩壓器(LDO)及主電路構成，其中電源輸入端、電子開關、DC-DC升壓電路、主通路二極體、LDO及主電路依次相連並構成主通路，電源通過旁路二極體和LDO相連後構成並聯旁路，電源通過電壓檢測器後與電子開關相連構成檢測電路。
全文摘要
本發明涉及一種自適應的電源電壓轉換裝置，更具體地說是涉及一種蓄電池電壓在線監測自適應電源電壓轉換器。其特徵是轉換器由電源輸入端、電壓檢測器、電子開關、DC-DC升壓電路、二極體、低壓差電源穩壓器及主電路構成，其中電源輸入端、電子開關、DC-DC升壓電路、主通路二極體、LDO及主電路依次相連並構成主通路；電源通過旁路二極體和LDO相連後構成並聯旁路；電源通過電壓檢測器後與電子開關相連構成檢測電路。當輸入電壓低於閾值電壓時，DC-DC升壓電路工作，旁路二極體截止，主通路二極體導通，經過LDO穩壓後提供給主電路供電。採用本發明技術方案後，可使蓄電池電壓監測適應於所有蓄電池，提高了監測通用性，滿足了不同額定電壓電池監控的具體需求。
文檔編號H02M3/04GK101252313SQ20071014403
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者宇 盧, 吳允平, 吳進營, 李汪彪, 蘇偉達, 蔡聲鎮, 陳聰慧 申請人:福建師範大學