專利名稱：一種供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源電路，更具體地說，涉及一種交流市電斷電時(shí)，可向 設(shè)備提供應(yīng)急供電的供電裝置。
背景技術(shù)：
在一些需要不間斷供電的設(shè)備中，常常設(shè)置有后備電池，以便在交流市電 突然斷電的情況下為設(shè)備供電。圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的在交流市電和后備 電池間切換的電源切換電路。如圖1所示，通過對(duì)交流市電進(jìn)行檢測(cè)，邏輯處 理判斷交流市電是否掉電，如判定交流市電掉電，則啟動(dòng)直流升壓電路，由后 備電池供電。經(jīng)交流逆變電路將電池提供的直流轉(zhuǎn)變成交流，同時(shí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(繼 電器裝置)切換到逆變的交流電。該逆變的交流電經(jīng)濾波電路濾波并送到整流 電路再次轉(zhuǎn)換成直流電，以向負(fù)載供電。
這樣的設(shè)計(jì)存在以下缺陷
1、 采用交直流逆變電路將直流轉(zhuǎn)換成交流電，并且又通過濾波電路將交 流電轉(zhuǎn)換成可供給負(fù)載的直流電，其中損耗超過20%。
2、 電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本較高。
因此，需要一種電路損耗小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低的可向設(shè)備提供應(yīng)急供 電的供電裝置
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的電源切換電路的電路損耗 大、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本較高的缺陷，提供一種電路損耗小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本 較低的可向設(shè)備提供應(yīng)急供電的供電裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種供電裝置，包括串 聯(lián)在交流市電和負(fù)載之間的濾波電路和整流電路、與交流市電電連接的市電檢 測(cè)電路、電連接所述市電檢測(cè)電路的邏輯處理電路、電連接所述邏輯處理電路 的直流升壓電路，所述市電檢測(cè)電路檢測(cè)市電掉電信號(hào)，所述邏輯處理電路接 收到市電掉電信號(hào)后啟動(dòng)所述直流升壓電路為所述負(fù)載供電。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述直流升壓電路包括電池、將電池提供的 直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓?jiǎn)卧陀糜趯⑺鼋涣麟娹D(zhuǎn)換成提供給負(fù)載的直 流電的濾波整流單元。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述供電裝置還包括與交流市電相連接以為 電池充電的電池充電板。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述市電檢測(cè)電路包括電阻R1、 R2和光電 耦合器U1，所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽(yáng)極經(jīng)電阻R1、 R2連接到濾波電路 的第一輸出端A和第二輸出端B，所述光電耦合器U1的接收端集電極連接到 所述電池的正極，接收端發(fā)射極連接到邏輯處理電路。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述邏輯處理電路包括三極管Q1、 Q2，電 阻R3、 R7，其中所述三級(jí)管Q1的基極經(jīng)電阻R3連接到所述光電耦合器U1 的接收端發(fā)射極，所述三級(jí)管Q1的發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻R7連接到所 述電池的正極、并與所述三極管Q2的集電極連接，所述三極管Q2的基極連 接所述三極管Ql的集電極，所述三極管Q2的發(fā)射極連接到所述直流升壓電 路的升壓?jiǎn)卧?br>
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述三極管Q1的基極和發(fā)射極之間還連接 有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述升壓?jiǎn)卧p診斷芯片U2、開關(guān)管 Q3、 Q4和升壓變壓器T4，其中，所述雙診斷芯片U2的電源腳連接到所述三 極管Q2的發(fā)射極，所述雙診斷芯片U2的第二輸出腳和第一輸出腳分別連接 到所述開關(guān)管Q3和Q4的柵極，所述開關(guān)管Q3的源極接地、漏極連接到升 壓變壓器T4第一原邊的A端，所述開關(guān)管Q4的源極接地、漏極連接到升壓 變壓器T4第二原邊的D端，所述升壓變壓器T4第一原邊的B端和第二原邊
5的C端連接到電池的正極，所述升壓變壓器T4的副邊輸出連接到所述整流濾 波單元。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述整流濾波單元包括二極管D2、 D3、 D4 和電感L1，其中，所述二極管D3和D4的陰極相連，所述二極管D3的陽(yáng)極 連接到所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端，所述二極管D4的陽(yáng)極連接到 所述升壓變壓器T4的副邊第二輸出端，所述二極管D3的陰極經(jīng)電感Ll連接 到二極管D2的陽(yáng)極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述開關(guān)管Q3的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻 R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R5。
實(shí)施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與 負(fù)載相連.省去了原有技術(shù)的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更 為簡(jiǎn)單可靠，并且降低了反應(yīng)時(shí)間，也降低了電路成本和簡(jiǎn)化了裝配的工藝， 同時(shí)也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20%左右的損耗，使得電路效 率提高。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電源切換電路；
圖2是本發(fā)明的供電裝置的第一實(shí)施例的原理框圖3是本發(fā)明的供電裝置的第二實(shí)施例的原理框圖4是本發(fā)明的供電裝置的第三實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是本發(fā)明的供電裝置的第一實(shí)施例的原理框圖。如圖2所示，本發(fā)明 的供電裝置包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載104之間的濾波電路105和整流電路 106,與交流市電電連接的市電檢測(cè)電路101、電連接所述市電檢測(cè)電路101 的邏輯處理電路102、電連接所述邏輯處理電路102的直流升壓電路103,所 述市電檢測(cè)電路101檢測(cè)市電掉電信號(hào)，所述邏輯處理電路102接收到市電掉電信號(hào)后啟動(dòng)所述直流升壓電路103為所述負(fù)載104供電。
圖3是本發(fā)明的供電裝置的第二實(shí)施例的原理框圖。如圖3所示，本發(fā)明 的供電裝置包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載104之間的濾波電路105和整流電路 106，與交流市電電連接的市電檢測(cè)電路101、電連接所述市電檢測(cè)電路101 的邏輯處理電路102、電連接所述邏輯處理電路102的直流升壓電路103，所 述市電檢測(cè)電路101檢測(cè)市電掉電信號(hào)，所述邏輯處理電路102接收到所述市 電掉電信號(hào)后啟動(dòng)所述直流升壓電路103為所述負(fù)載104供電。其中，所述直 流升壓電路103包括電池302、將電池302提供的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓 單元303和用于將所述交流電轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載104的直流電的濾波整流單元 304。
在本實(shí)施例中，當(dāng)所述市電檢測(cè)電路101檢測(cè)到交流市電發(fā)生掉電時(shí)，將 掉電信號(hào)提供給邏輯處理電路102。所述市電檢測(cè)電路101可以是連接到交流 市電的電壓感應(yīng)器、電流感應(yīng)器，也可以是任何可完成掉電檢測(cè)功能的電路、 元件或是模塊。所述邏輯處理電路102接收到掉電信號(hào)后，啟動(dòng)直流升壓電路 103為所述負(fù)載104供電。所述邏輯處理電路102可以是比較器、控制器或是 任何可以完成上述接收掉電信號(hào)和發(fā)出控制信號(hào)以啟動(dòng)直流升壓電路103的 電路、元件或是模塊。當(dāng)市電檢測(cè)電路IOI沒有檢測(cè)到掉電信號(hào)時(shí)，邏輯處理 電路102并不啟動(dòng)直流升壓電路103，因此，交流市電經(jīng)濾波電路105濾除雜 波，再經(jīng)整流電路106整流后直接提供給負(fù)載104。當(dāng)直流升壓電路103被啟 動(dòng)之后，升壓?jiǎn)卧?03將電池302提供的低壓直流電轉(zhuǎn)換成高壓高頻的交流電， 濾波整流單元304將所述高壓高頻的交流電整流濾波，轉(zhuǎn)換成可供負(fù)載104 使用的高壓直流電。
在圖3示出的本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所述供電裝置還包括與交流市電相 連接以為電池302充電的電池充電板301 。當(dāng)沒有采用直流升壓電路103供電 時(shí)，電池充電板301接收交流市電，并為電池302充電。
圖4是本發(fā)明的供電裝置的第三實(shí)施例的電路原理圖。在圖4的實(shí)施例中， 所述市電檢測(cè)電路101包括電阻R1、 R2和光電耦合器U1，邏輯處理電路102 包括三極管Q1、 Q2，電阻R7、 R6、 R3，電容C3，直流升壓電路103主要包
7括雙診斷芯片U2，開關(guān)管Q3、 Q4,升壓變壓器T4， 二極管D3、 D4、 D2。 該實(shí)施例中的連接關(guān)系為所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽(yáng)極經(jīng)電阻R1、 R2連 接到濾波電路105的第一輸出端和第二輸出端，所述光電耦合器U1的接收端 集電極連接到所述電池302的正極、接收端發(fā)射極經(jīng)電阻R3連接到邏輯處理 電路102中的三極管Ql的基極，所述三級(jí)管Ql的發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電 阻R7連接到所述電池302的正極、并與所述三極管Q2的集電極連接，所述 三極管Q2的基極連接所述三極管Ql的集電極。所述三極管Ql的基極和發(fā) 射極之間還連接有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。所述三 極管Q2的發(fā)射極連接到雙診斷芯片U2的電源腳13腳，所述雙診斷芯片U2 的第二輸出腳14腳和第一輸出腳11腳分別連接到開關(guān)管Q3和Q4的柵極。 所述開關(guān)管Q3的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第一原邊的A端。所 述開關(guān)管Q4的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第二原邊的D端。所述 開關(guān)管Q3的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間 串聯(lián)電阻R5。所述升壓變壓器T4第一原邊的B端和第二原邊的C端連接到 電池302的正極。所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端與二極管D3的陽(yáng)極 相連、第二輸出端與二極管D4的陽(yáng)極相連。所述二極管D3和D4的陰極相 連后經(jīng)電感Ll連接到二極管D2的陽(yáng)極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載 104。
本電路的工作原理如下當(dāng)市電輸入正常時(shí)，交流市電經(jīng)濾波電路105濾
除雜波后送給整流電路106，整流電路106把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，輸入給負(fù) 載104工作。同時(shí)市電檢測(cè)電路102上的Rl、 R2上有電流經(jīng)過，光耦合器 Ul工作。電池電壓經(jīng)光耦合器U1導(dǎo)通，并將電壓送至電阻R3，為三極管Q1 的基極和發(fā)射極之間提供壓降，從而導(dǎo)通三極管Q1。這樣三極管Q2截止， 使得雙診斷芯片U2的電源腳13上沒有電壓，雙診斷芯片U2不工作，因而并 不啟動(dòng)直流升壓電路103，此時(shí)負(fù)載104是由交流市電直接供電。
當(dāng)交流市電掉電時(shí)，市電輸入沒有交流輸入時(shí)，市電檢測(cè)電路102上的電 阻Rl、 R2上無電流經(jīng)過。光電耦合器Ul停止工作。電阻R3上沒有電壓， 三極管Ql截止，三極管Q2導(dǎo)通。使得電池電壓經(jīng)開關(guān)管Q2送到雙診斷芯片U2的電源腳13,雙診斷芯片U2開始工作，同時(shí)在第一輸出腳11和第二 輸出腳14上交替輸出高低電平，使得開關(guān)管Q4、 Q3交替導(dǎo)通和截止。這樣， 在升壓變壓器T4的原邊上產(chǎn)生高頻振蕩，使升壓變壓器T4的副邊耦合輸出 高頻高壓交流電。該高頻高壓交流電經(jīng)給二極管D3、 D4整流后，由電感L1 濾波并由二極管D2隔離后送到負(fù)載104。此時(shí)，負(fù)載104是由電池升壓后供 電。
實(shí)施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與 負(fù)載相連.省去了原有技術(shù)的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更 為簡(jiǎn)單可靠，并且降低了反應(yīng)時(shí)間，也降低了電路成本和簡(jiǎn)化了裝配的工藝,同 時(shí)也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20%左右的損耗,使得電路效率提高。
雖然本發(fā)明是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此， 本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi) 的全部實(shí)施方式
權(quán)利要求
1、一種供電裝置，包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載(104)之間的濾波電路(105)和整流電路(106)，其特征在于，還包括市電檢測(cè)電路(101)、電連接所述市電檢測(cè)電路(101)的邏輯處理電路(102)、電連接所述邏輯處理電路(102)的直流升壓電路(103)，所述市電檢測(cè)電路(101)檢測(cè)市電掉電信號(hào)，所述邏輯處理電路(102)接收所述市電掉電信號(hào)后啟動(dòng)所述直流升壓電路(103)為所述負(fù)載(104)供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述直流升壓電路(103) 包括電池(302)、將電池(302)提供的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓?jiǎn)卧?303) 和用于將所述交流電轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載(104)的直流電的濾波整流單元(304)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括 與交流市電相連接并為電池(302)充電的電池充電板(301)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置，其特征在于,所述市電檢測(cè)電路(101) 包括電阻R1、 R2和光電耦合器U1，所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽(yáng)極經(jīng)電阻 Rl、 R2連接到濾波電路(105)的第一輸出端和第二輸出端，所述光電耦合器 Ul的接收端集電極連接到所述電池(302)的正極、接收端發(fā)射極連接到邏輯 處理電路(102)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電裝置，其特征在于,所述邏輯處理電路(102) 包括三極管Q1、 Q2，電阻R3、 R7,其中所述三級(jí)管Ql的基極經(jīng)電阻R3連 接到所述光電耦合器U1的接收端發(fā)射極，所述三級(jí)管Q1的發(fā)射極接地、集 電極經(jīng)電阻R7連接到所述電池(302)的正極、并與所述三極管Q2的集電極 連接，所述三極管Q2的基極連接所述三極管Ql的集電極，所述三極管Q2 的發(fā)射極連接到所述直流升壓電路(103)的升壓?jiǎn)卧?303)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其特征在于，所述三極管Ql的基 極和發(fā)射極之間還連接有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其特征在于，所述升壓?jiǎn)卧?303) 包括雙診斷芯片U2、開關(guān)管Q3、 Q4和升壓變壓器T4，其中，所述雙診斷芯片U2的電源腳連接到所述三極管Q2的發(fā)射極，所述雙診斷芯片U2的第二 輸出腳和第一輸出腳分別連接到所述開關(guān)管Q3和Q4的柵極，所述開關(guān)管Q3 的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第一原邊的A端，所述開關(guān)管Q4的 源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第二原邊的D端，所述升壓變壓器T4 第一原邊的B端和第二原邊的C端連接到電池(302)的正極，所述升壓變壓 器T4的副邊輸出端連接到所述整流濾波單元(304)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其特征在于，所述整流濾波單元(304) 包括二極管D2、 D3、D4和電感L1，其中，所述二極管D3和D4的陰極相連， 所述二極管D3的陽(yáng)極連接到所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端，所述二 極管D4的陽(yáng)極連接到所述升壓變壓器T4的副邊第二輸出端，所述二極管D3 的陰極經(jīng)電感Ll連接到二極管D2的陽(yáng)極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載(104)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其特征在于，所述開關(guān)管Q3的柵極 和漏極之間串聯(lián)電阻R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種供電裝置，包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載之間的濾波電路和整流電路、與交流市電電連接的市電檢測(cè)電路、電連接所述市電檢測(cè)電路的邏輯處理電路、電連接所述邏輯處理電路的直流升壓電路，所述市電檢測(cè)電路檢測(cè)市電掉電信號(hào)，所述邏輯處理電路接收到市電掉電信號(hào)后啟動(dòng)所述直流升壓電路為所述負(fù)載供電。實(shí)施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與負(fù)載相連，省去了現(xiàn)有技術(shù)中的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更為簡(jiǎn)單可靠，并且降低了反應(yīng)時(shí)間，也降低了電路成本和簡(jiǎn)化了裝配的工藝，同時(shí)也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20％左右的損耗，使得電路效率提高。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101630855SQ200810141619
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者周明杰, 平 鄭, 黃柯清 申請(qǐng)人:深圳市海洋王照明科技股份有限公司