本實用新型涉及一種移動電源,具體的說,是一種電壓調節(jié)型移動電源。
背景技術:
移動電源,也叫“外掛電池”、“外置電池”、“后備電池”、“數(shù)碼充電伴侶”、“充電寶”、“移動電源”這個概念是隨著數(shù)碼產(chǎn)品的普及和快速增長而發(fā)展起來的,其定義就是:方便易攜帶的隨身電源。針對數(shù)碼產(chǎn)品功能日益多樣化,使用更加頻繁,與我們日常生活的關聯(lián)也越來越密切,如何提高數(shù)碼產(chǎn)品的使用時間、方便人們的生活、及時補充電源、發(fā)揮其最大功用的重要性就更加刻不容緩。移動電源,就是針對并解決這一問題的最佳方案,隨身攜帶一個移動電源,就可以隨時隨地為多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。移動電源的品質主要取決于其能量轉換率的高低,和移動電源線路損耗的大小,以及輸出電壓電流是否穩(wěn)定。
然而,現(xiàn)有的移動電源存在損耗大、輸出電壓電流穩(wěn)定性差的問題,導致移動電源的負載能力較差,致使移動電源長時間的處于充電狀態(tài),從而縮短了移動電源的使用壽命。因此,提供一種既能降低損壞,又能確保輸出穩(wěn)定的電壓電流的移動電源便是當務之急。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的移動電源存在損耗大、輸出電壓電流穩(wěn)定性差的缺陷,提供的一種電壓調節(jié)型移動電源。
本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn):一種電壓調節(jié)型移動電源,主要由變壓器T,二極管整流器U1,充電管理芯片U2,正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接后接地的極性電容C1,正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、負極經(jīng)電阻R1后接地的極性電容C2,P極經(jīng)電阻R2后與充電管理芯片U2的CR管腳相連接、N極與充電管理芯片U2的CH管腳相連接的二極管D1,一端與充電管理芯片U2的ISET管腳相連接、另一端與充電管理芯片U2的GND管腳相連接的電阻R3,分別與充電管理芯片U2的VIN管腳和FB管腳以及BAT管腳和TEMP管腳相連接的充電保護電路,分別與充電保護電路和充電管理芯片U2的TEMP管腳相連接的電壓調節(jié)電路,以及與電壓調節(jié)電路相連接的穩(wěn)壓集成電路組成;所述二極管D1的P極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端與二極管整流器U1的其中一個輸入端相連接,該變壓器T 原邊電感線圈的非同名端與二極管整流器U1的另一個輸入端相連接;所述變壓器T副邊電感線圈的同名端經(jīng)熔斷器RU后與非同名端共同形成電壓的輸入端。
所述充電保護電路由場效應管MOS,蓄電池DC,一端與充電管理芯片U2 的VIN管腳相連接、另一端與充電管理芯片U2的FFB管腳相連接的電阻R4,一端與充電管理芯片U2的FB管腳相連接、另一端與充電管理芯片U2的BAT 管腳相連接的電阻R7,正極與充電管理芯片U2的BAT管腳相連接、負極與蓄電池DC的負極相連接的極性電容C4,N極與場效應管MOS的漏極相連接、P 極與極性電容C4的負極相連接的二極管D2,負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻R5后與充電管理芯片U2的FFB管腳相連接的極性電容C5,以及正極與場效應管MOS的源極相連接、負極經(jīng)電阻R6后與極性電容C5的正極相連接的極性電容C3組成;所述蓄電池DC的正極與充電管理芯片U2的 TEMP管腳相連接,該蓄電池DC的負極還與充電管理芯片U2的FB管腳相連接;所述極性電容C3的負極作為充電保護電路的輸出端并與電壓調節(jié)電路相連接。
所述電壓調節(jié)電路由三集管VT1,三集管VT2,三集管VT3,P極與三集管VT1的集電極相連接、N極經(jīng)可調電阻R8后與三集管VT3的集電極相連接的二極管D3,一端經(jīng)電阻R9后與三集管VT2的發(fā)射極相連接、另一端與二極管D3的N極相連接的電感L,正極與三集管VT1的發(fā)射極相連接、負極經(jīng)電阻R10后與三集管VT2的基極相連接的極性電容C6,正極與三集管VT3的基極相連接、負極與三集管VT1的基極相連接的極性電容C7,以及一端與三集管VT3的發(fā)射極相連接、另一端與三集管VT2的集電極相連接的電阻R11組成;所述三集管VT3的基極還分別與二極管D3的N極和充電管理芯片U2的TEMP 管腳相連接;所述極性電容C6的負極還與極性電容C3的負極相連接;所述三集管VT3的集電極與三集管VT1的基極共同形成電壓調節(jié)電路的輸出端并與穩(wěn)壓集成電路相連接。
所述穩(wěn)壓集成電路由穩(wěn)壓芯片U3,正極與穩(wěn)壓芯片U3的LX管腳相連接、負極與穩(wěn)壓芯片U的GND管腳相連接的極性電容C8,P極經(jīng)電阻R12后與穩(wěn)壓芯片U3的LX管腳相連接、N極與穩(wěn)壓芯片U2的FB管腳相連接的二極管 D4,一端與二極管D4的P極相連接、另一端與二極管D4的N極相連接的電阻R13,以及負極與穩(wěn)壓芯片U3的GND管腳相連接后接地、正極經(jīng)電阻R14 后與二極管D4的N極相連接的極性電容C9組成;所述穩(wěn)壓芯片U3的VDD 管腳與三集管VT3的集電極相連接;所述二極管D4的P極與三集管VT1的基極相連接;所述穩(wěn)壓芯片U3的FB管腳與二極管D4的P極共同形成穩(wěn)壓集成電路的輸出端。
為了本實用新型的實際使用效果,所述充電管理芯片U2為CN3083集成芯片;所述穩(wěn)壓芯片U所述處理芯片U2則優(yōu)先采用A555集成芯片來實現(xiàn)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本實用新型的結構簡單,實用性強,通過充電管理芯片U2與外圍的充電電路和電壓調整電路以及集成穩(wěn)壓電路相結合,有效的降低了移動電源的電路損耗,提供了輸出穩(wěn)定的電壓,從而確保了本實用新型能為用電設備通過穩(wěn)定的工作電壓電流,有效的提供了移動電源的負載的能力。
(2)本實用新型的電壓調節(jié)電路能對充電電路輸出的電壓產(chǎn)生的瞬間高電流進行消除或抑制,并能對電壓電流的強度進行調節(jié),使輸出的電壓電流與設備所需的基準電壓電流保持一致。
(3)本實用新型的集成穩(wěn)壓電路能對電壓調整電路輸出的電壓進行穩(wěn)壓,使輸出的電壓更穩(wěn)定,從而確保了本實用新型輸出電壓電流的穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例
如圖1所示,本實用新型主要由型號為BOD-150VA的變壓器T,二極管整流器U1,充電管理芯片U2,阻值為10kΩ的電阻R1,阻值為20kΩ的電阻R2,阻值為4kΩ的電阻R3,容值為0.01μF的極性電容C1,容值為101μF的極性電容C2,型號為1N4013的二極管D1,充電保護電路,電壓調節(jié)電路,以及穩(wěn)壓集成電路組成。
連接時,極性電容C1的正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接,負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接后接地。極性電容C2的正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接,負極經(jīng)電阻R1后接地。
二極管D1的P極經(jīng)電阻R2后與充電管理芯片U2的CR管腳相連接,N 極與充電管理芯片U2的CH管腳相連接。電阻R3的一端與充電管理芯片U2 的ISET管腳相連接,另一端與充電管理芯片U2的GND管腳相連接。充電保護電路分別與充電管理芯片U2的VIN管腳和FB管腳以及BAT管腳和TEMP 管腳相連接。電壓調節(jié)電路分別與充電保護電路和充電管理芯片U2的TEMP 管腳相連接。穩(wěn)壓集成電路與電壓調節(jié)電路相連接。
所述二極管D1的P極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端與二極管整流器U1的其中一個輸入端相連接,該變壓器T原邊電感線圈的非同名端與二極管整流器U1的另一個輸入端相連接;所述變壓器T副邊電感線圈的同名端經(jīng)熔斷器RU后與非同名端共同形成電壓的輸入端,該輸入端與市電相連接,其市電為220V的交流電。本實用新型所示的二極管整流器U1為4只1N4014二極管組成的二極管整流器。
運行時,接通電源,變壓器T對輸入的電壓進行降壓,降壓后的電壓經(jīng)極性電容C1進行濾波,濾波后得到我弟弟12V直流電壓,該電壓經(jīng)極性電容C2 和電阻R1形成的截流器進行限流,限流后的電壓為充電管理芯片U2供電。二極管D1和電阻R2形成充電管理芯片U2的外圍保護器,該保護器用于防止電壓加載時產(chǎn)生的高電壓損壞充電管理芯片U2。
進一步地,所述充電電路如圖1所示,其由型號為02N60C3的TO-263場效應管MOS,蓄電池DC,阻值為2kΩ的電阻R4,阻值為10kΩ的電阻R5,阻值為40kΩ的電阻R6,阻值為100kΩ的電阻R7,容值為100μF的極性電容C3,容值為4μF的極性電容C4,容值為22μF的極性電容C5,以及型號為1N4012 的二極管D2組成。
連接時,電阻R4的一端與充電管理芯片U2的VIN管腳相連接,另一端與充電管理芯片U2的FFB管腳相連接。電阻R7的一端與充電管理芯片U2的FB 管腳相連接,另一端與充電管理芯片U2的BAT管腳相連接。極性電容C4的正極與充電管理芯片U2的BAT管腳相連接,負極與蓄電池DC的負極相連接。
二極管D2的N極與場效應管MOS的漏極相連接,P極與極性電容C4的負極相連接。極性電容C5的負極與場效應管MOS的柵極相連接,正極經(jīng)電阻 R5后與充電管理芯片U2的FFB管腳相連接。極性電容C3的正極與場效應管 MOS的源極相連接,負極經(jīng)電阻R6后與極性電容C5的正極相連接。
所述蓄電池DC的正極與充電管理芯片U2的TEMP管腳相連接,該蓄電池 DC的負極還與充電管理芯片U2的FB管腳相連接;所述極性電容C3的負極作為充電保護電路的輸出端并與電壓調節(jié)電路相連接。
更進一步地,所述電壓調節(jié)電路如圖1所示,其由型號為3AX81的三集管 VT1,型號為3DG12的三集管VT2、三集管VT3,阻值為0~100kΩ的可調電阻 R8,阻值為20kΩ的電阻R9,阻值為12kΩ的電阻R10,阻值為47kΩ的電阻R11,容值為12μF的極性電容C6,容值為2μF的極性電容C7,自感值為50μH 的電感L,以及型號為1N4012的二極管D3組成。
連接時,二極管D3的P極與三集管VT1的集電極相連接,N極經(jīng)可調電阻R8后與三集管VT3的集電極相連接。電感L的一端經(jīng)電阻R9后與三集管 VT2的發(fā)射極相連接,另一端與二極管D3的N極相連接。極性電容C6的正極與三集管VT1的發(fā)射極相連接,負極經(jīng)電阻R10后與三集管VT2的基極相連接。極性電容C7的正極與三集管VT3的基極相連接,負極與三集管VT1的基極相連接。電阻R11的一端與三集管VT3的發(fā)射極相連接,另一端與三集管VT2 的集電極相連接。
所述三集管VT3的基極還分別與二極管D3的N極和充電管理芯片U2的 TEMP管腳相連接;所述極性電容C6的負極還與極性電容C3的負極相連接;所述三集管VT3的集電極與三集管VT1的基極共同形成電壓調節(jié)電路的輸出端并與穩(wěn)壓集成電路相連接。
再進一步地,所述穩(wěn)壓集成電路如圖1所示,其由型號為DN-5的穩(wěn)壓芯片 U3,阻值為4kΩ的電阻R12,阻值為10kΩ的電阻R13,阻值為40kΩ的電阻 R14,容值為10μF的極性電容C8,容值為100μF的極性電容C9,以及型號為 1N4008的二極管D4組成。
連接時,極性電容C8的正極與穩(wěn)壓芯片U3的LX管腳相連接,負極與穩(wěn)壓芯片U的GND管腳相連接。二極管D4的P極經(jīng)電阻R12后與穩(wěn)壓芯片U3 的LX管腳相連接,N極與穩(wěn)壓芯片U2的FB管腳相連接。電阻R13的一端與二極管D4的P極相連接,另一端與二極管D4的N極相連接。極性電容C9的負極與穩(wěn)壓芯片U3的GND管腳相連接后接地,正極經(jīng)電阻R14后與二極管 D4的N極相連接。
所述穩(wěn)壓芯片U3的VDD管腳與三集管VT3的集電極相連接;所述二極管 D4的P極與三集管VT1的基極相連接;所述穩(wěn)壓芯片U3的FB管腳與二極管 D4的P極共同形成穩(wěn)壓集成電路的輸出端,該輸出端則與數(shù)碼產(chǎn)品相連接。
運行時,充電管理芯片U2對輸入的電壓的電流進行自動調節(jié),充電電路內的蓄電池DC內的電量不足時,充電管理芯片U2內的自動充電調整器開始釋放電流,該電流則經(jīng)充電管理芯片U2的FB管腳和BAT管腳以及TEMP管腳輸出,F(xiàn)B管腳和BAT管腳輸出的電流使極性電容C3上的電流達到飽和,極性電容C4釋放電流和充電管理芯片U2的TEMP管腳輸出的電流同時為蓄電池DC 充電,蓄電池DC達到飽和值時,充電管理芯片U2內的自動充電調整器則會自動停止輸出電流。
當本實用新型于用電設備連接后,蓄電池DC釋放電流,該電流加載到二極管上使二極管D2導通,二極管D2輸出的電流經(jīng)場效應管MOS極性電容C3、極性電容C5和電阻R6形成的升壓器,該升壓器對電壓進行升壓,升壓后的電壓傳輸給電壓調整電路。該電壓調整電路的極性電容C6和電阻R10形成的限流器對瞬間高電流進行抑制,抑制后的電壓經(jīng)三集管VT2、電阻R9、電阻R11和電感L形成緩沖器,該緩沖器能減小電流的脈沖,有效的降低了電路對電流的損耗,三集管VT3、可調電阻R8和極性電容C7形成了調節(jié)器,其中極性電容 C7作為調節(jié)器的跟隨電子元件,調節(jié)器能根據(jù)設備所需的基準電壓對輸出的電壓進行調節(jié),電壓調整電路的調節(jié)器輸出的電壓則傳輸給集成穩(wěn)壓電路。該集成穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓芯片U3對輸入的電壓進行穩(wěn)壓處理,穩(wěn)壓芯片U3并通過漏極在LX管腳上的極性電容C8對地釋放,其穩(wěn)壓芯片U3的FB管腳輸出的電壓則經(jīng)電阻R14和極性電容C9形成的高阻濾波器對電壓的高電流進行消除或抑制,確保輸出穩(wěn)定的電壓電流給用電設備;其中,二極管D4和電阻R13則形成了集成穩(wěn)壓電路中的反饋電路,該反饋電路能對設備的基準電壓進行檢測,作為跟隨電子元件的極性電容C7則根據(jù)二極管D4釋放輸出不同的脈沖電流,使調節(jié)器輸出與用電設備的基準電壓相同的電壓,從而使本實用新型實現(xiàn)了降低損耗,并輸出穩(wěn)定的電壓電流。
本實用新型的結構簡單,實用性強,通過充電管理芯片U2與外圍的充電電路和電壓調整電路以及集成穩(wěn)壓電路相結合,有效的降低了移動電源的電路損耗,提供了輸出穩(wěn)定的電壓,其中,電壓調節(jié)電路實現(xiàn)了對充電電路輸出的電壓產(chǎn)生的瞬間高電流進行消除或抑制,并對電壓電流的強度進行調節(jié),使輸出的電壓電流與設備所需的基準電壓電流保持一致。集成穩(wěn)壓電路則使電壓調整電路輸出的電壓更穩(wěn)定,從而確保了本實用新型能為用電設備通過穩(wěn)定的工作電壓電流,有效的提供了移動電源的負載的能力。
按照上述實施例,即可很好的實現(xiàn)本實用新型。