一种电压调节型移动电源的制作方法

文档序号:12862999阅读:186来源:国知局

本实用新型涉及一种移动电源,具体的说,是一种电压调节型移动电源。



背景技术:

移动电源,也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”、“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的,其定义就是:方便易携带的随身电源。针对数码产品功能日益多样化,使用更加频繁,与我们日常生活的关联也越来越密切,如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电源、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。移动电源,就是针对并解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源,就可以随时随地为多种数码产品充电。移动电源的品质主要取决于其能量转换率的高低,和移动电源线路损耗的大小,以及输出电压电流是否稳定。

然而,现有的移动电源存在损耗大、输出电压电流稳定性差的问题,导致移动电源的负载能力较差,致使移动电源长时间的处于充电状态,从而缩短了移动电源的使用寿命。因此,提供一种既能降低损坏,又能确保输出稳定的电压电流的移动电源便是当务之急。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有的移动电源存在损耗大、输出电压电流稳定性差的缺陷,提供的一种电压调节型移动电源。

本实用新型通过以下技术方案来实现:一种电压调节型移动电源,主要由变压器T,二极管整流器U1,充电管理芯片U2,正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1,正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极经电阻R1后接地的极性电容C2,P极经电阻R2后与充电管理芯片U2的CR管脚相连接、N极与充电管理芯片U2的CH管脚相连接的二极管D1,一端与充电管理芯片U2的ISET管脚相连接、另一端与充电管理芯片U2的GND管脚相连接的电阻R3,分别与充电管理芯片U2的VIN管脚和FB管脚以及BAT管脚和TEMP管脚相连接的充电保护电路,分别与充电保护电路和充电管理芯片U2的TEMP管脚相连接的电压调节电路,以及与电压调节电路相连接的稳压集成电路组成;所述二极管D1的P极与二极管整流器U1的正极输出端相连接;所述变压器T的原边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的其中一个输入端相连接,该变压器T 原边电感线圈的非同名端与二极管整流器U1的另一个输入端相连接;所述变压器T副边电感线圈的同名端经熔断器RU后与非同名端共同形成电压的输入端。

所述充电保护电路由场效应管MOS,蓄电池DC,一端与充电管理芯片U2 的VIN管脚相连接、另一端与充电管理芯片U2的FFB管脚相连接的电阻R4,一端与充电管理芯片U2的FB管脚相连接、另一端与充电管理芯片U2的BAT 管脚相连接的电阻R7,正极与充电管理芯片U2的BAT管脚相连接、负极与蓄电池DC的负极相连接的极性电容C4,N极与场效应管MOS的漏极相连接、P 极与极性电容C4的负极相连接的二极管D2,负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R5后与充电管理芯片U2的FFB管脚相连接的极性电容C5,以及正极与场效应管MOS的源极相连接、负极经电阻R6后与极性电容C5的正极相连接的极性电容C3组成;所述蓄电池DC的正极与充电管理芯片U2的 TEMP管脚相连接,该蓄电池DC的负极还与充电管理芯片U2的FB管脚相连接;所述极性电容C3的负极作为充电保护电路的输出端并与电压调节电路相连接。

所述电压调节电路由三集管VT1,三集管VT2,三集管VT3,P极与三集管VT1的集电极相连接、N极经可调电阻R8后与三集管VT3的集电极相连接的二极管D3,一端经电阻R9后与三集管VT2的发射极相连接、另一端与二极管D3的N极相连接的电感L,正极与三集管VT1的发射极相连接、负极经电阻R10后与三集管VT2的基极相连接的极性电容C6,正极与三集管VT3的基极相连接、负极与三集管VT1的基极相连接的极性电容C7,以及一端与三集管VT3的发射极相连接、另一端与三集管VT2的集电极相连接的电阻R11组成;所述三集管VT3的基极还分别与二极管D3的N极和充电管理芯片U2的TEMP 管脚相连接;所述极性电容C6的负极还与极性电容C3的负极相连接;所述三集管VT3的集电极与三集管VT1的基极共同形成电压调节电路的输出端并与稳压集成电路相连接。

所述稳压集成电路由稳压芯片U3,正极与稳压芯片U3的LX管脚相连接、负极与稳压芯片U的GND管脚相连接的极性电容C8,P极经电阻R12后与稳压芯片U3的LX管脚相连接、N极与稳压芯片U2的FB管脚相连接的二极管 D4,一端与二极管D4的P极相连接、另一端与二极管D4的N极相连接的电阻R13,以及负极与稳压芯片U3的GND管脚相连接后接地、正极经电阻R14 后与二极管D4的N极相连接的极性电容C9组成;所述稳压芯片U3的VDD 管脚与三集管VT3的集电极相连接;所述二极管D4的P极与三集管VT1的基极相连接;所述稳压芯片U3的FB管脚与二极管D4的P极共同形成稳压集成电路的输出端。

为了本实用新型的实际使用效果,所述充电管理芯片U2为CN3083集成芯片;所述稳压芯片U所述处理芯片U2则优先采用A555集成芯片来实现。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本实用新型的结构简单,实用性强,通过充电管理芯片U2与外围的充电电路和电压调整电路以及集成稳压电路相结合,有效的降低了移动电源的电路损耗,提供了输出稳定的电压,从而确保了本实用新型能为用电设备通过稳定的工作电压电流,有效的提供了移动电源的负载的能力。

(2)本实用新型的电压调节电路能对充电电路输出的电压产生的瞬间高电流进行消除或抑制,并能对电压电流的强度进行调节,使输出的电压电流与设备所需的基准电压电流保持一致。

(3)本实用新型的集成稳压电路能对电压调整电路输出的电压进行稳压,使输出的电压更稳定,从而确保了本实用新型输出电压电流的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示,本实用新型主要由型号为BOD-150VA的变压器T,二极管整流器U1,充电管理芯片U2,阻值为10kΩ的电阻R1,阻值为20kΩ的电阻R2,阻值为4kΩ的电阻R3,容值为0.01μF的极性电容C1,容值为101μF的极性电容C2,型号为1N4013的二极管D1,充电保护电路,电压调节电路,以及稳压集成电路组成。

连接时,极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接,负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地。极性电容C2的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接,负极经电阻R1后接地。

二极管D1的P极经电阻R2后与充电管理芯片U2的CR管脚相连接,N 极与充电管理芯片U2的CH管脚相连接。电阻R3的一端与充电管理芯片U2 的ISET管脚相连接,另一端与充电管理芯片U2的GND管脚相连接。充电保护电路分别与充电管理芯片U2的VIN管脚和FB管脚以及BAT管脚和TEMP 管脚相连接。电压调节电路分别与充电保护电路和充电管理芯片U2的TEMP 管脚相连接。稳压集成电路与电压调节电路相连接。

所述二极管D1的P极与二极管整流器U1的正极输出端相连接;所述变压器T的原边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的其中一个输入端相连接,该变压器T原边电感线圈的非同名端与二极管整流器U1的另一个输入端相连接;所述变压器T副边电感线圈的同名端经熔断器RU后与非同名端共同形成电压的输入端,该输入端与市电相连接,其市电为220V的交流电。本实用新型所示的二极管整流器U1为4只1N4014二极管组成的二极管整流器。

运行时,接通电源,变压器T对输入的电压进行降压,降压后的电压经极性电容C1进行滤波,滤波后得到我弟弟12V直流电压,该电压经极性电容C2 和电阻R1形成的截流器进行限流,限流后的电压为充电管理芯片U2供电。二极管D1和电阻R2形成充电管理芯片U2的外围保护器,该保护器用于防止电压加载时产生的高电压损坏充电管理芯片U2。

进一步地,所述充电电路如图1所示,其由型号为02N60C3的TO-263场效应管MOS,蓄电池DC,阻值为2kΩ的电阻R4,阻值为10kΩ的电阻R5,阻值为40kΩ的电阻R6,阻值为100kΩ的电阻R7,容值为100μF的极性电容C3,容值为4μF的极性电容C4,容值为22μF的极性电容C5,以及型号为1N4012 的二极管D2组成。

连接时,电阻R4的一端与充电管理芯片U2的VIN管脚相连接,另一端与充电管理芯片U2的FFB管脚相连接。电阻R7的一端与充电管理芯片U2的FB 管脚相连接,另一端与充电管理芯片U2的BAT管脚相连接。极性电容C4的正极与充电管理芯片U2的BAT管脚相连接,负极与蓄电池DC的负极相连接。

二极管D2的N极与场效应管MOS的漏极相连接,P极与极性电容C4的负极相连接。极性电容C5的负极与场效应管MOS的栅极相连接,正极经电阻 R5后与充电管理芯片U2的FFB管脚相连接。极性电容C3的正极与场效应管 MOS的源极相连接,负极经电阻R6后与极性电容C5的正极相连接。

所述蓄电池DC的正极与充电管理芯片U2的TEMP管脚相连接,该蓄电池 DC的负极还与充电管理芯片U2的FB管脚相连接;所述极性电容C3的负极作为充电保护电路的输出端并与电压调节电路相连接。

更进一步地,所述电压调节电路如图1所示,其由型号为3AX81的三集管 VT1,型号为3DG12的三集管VT2、三集管VT3,阻值为0~100kΩ的可调电阻 R8,阻值为20kΩ的电阻R9,阻值为12kΩ的电阻R10,阻值为47kΩ的电阻R11,容值为12μF的极性电容C6,容值为2μF的极性电容C7,自感值为50μH 的电感L,以及型号为1N4012的二极管D3组成。

连接时,二极管D3的P极与三集管VT1的集电极相连接,N极经可调电阻R8后与三集管VT3的集电极相连接。电感L的一端经电阻R9后与三集管 VT2的发射极相连接,另一端与二极管D3的N极相连接。极性电容C6的正极与三集管VT1的发射极相连接,负极经电阻R10后与三集管VT2的基极相连接。极性电容C7的正极与三集管VT3的基极相连接,负极与三集管VT1的基极相连接。电阻R11的一端与三集管VT3的发射极相连接,另一端与三集管VT2 的集电极相连接。

所述三集管VT3的基极还分别与二极管D3的N极和充电管理芯片U2的 TEMP管脚相连接;所述极性电容C6的负极还与极性电容C3的负极相连接;所述三集管VT3的集电极与三集管VT1的基极共同形成电压调节电路的输出端并与稳压集成电路相连接。

再进一步地,所述稳压集成电路如图1所示,其由型号为DN-5的稳压芯片 U3,阻值为4kΩ的电阻R12,阻值为10kΩ的电阻R13,阻值为40kΩ的电阻 R14,容值为10μF的极性电容C8,容值为100μF的极性电容C9,以及型号为 1N4008的二极管D4组成。

连接时,极性电容C8的正极与稳压芯片U3的LX管脚相连接,负极与稳压芯片U的GND管脚相连接。二极管D4的P极经电阻R12后与稳压芯片U3 的LX管脚相连接,N极与稳压芯片U2的FB管脚相连接。电阻R13的一端与二极管D4的P极相连接,另一端与二极管D4的N极相连接。极性电容C9的负极与稳压芯片U3的GND管脚相连接后接地,正极经电阻R14后与二极管 D4的N极相连接。

所述稳压芯片U3的VDD管脚与三集管VT3的集电极相连接;所述二极管 D4的P极与三集管VT1的基极相连接;所述稳压芯片U3的FB管脚与二极管 D4的P极共同形成稳压集成电路的输出端,该输出端则与数码产品相连接。

运行时,充电管理芯片U2对输入的电压的电流进行自动调节,充电电路内的蓄电池DC内的电量不足时,充电管理芯片U2内的自动充电调整器开始释放电流,该电流则经充电管理芯片U2的FB管脚和BAT管脚以及TEMP管脚输出,FB管脚和BAT管脚输出的电流使极性电容C3上的电流达到饱和,极性电容C4释放电流和充电管理芯片U2的TEMP管脚输出的电流同时为蓄电池DC 充电,蓄电池DC达到饱和值时,充电管理芯片U2内的自动充电调整器则会自动停止输出电流。

当本实用新型于用电设备连接后,蓄电池DC释放电流,该电流加载到二极管上使二极管D2导通,二极管D2输出的电流经场效应管MOS极性电容C3、极性电容C5和电阻R6形成的升压器,该升压器对电压进行升压,升压后的电压传输给电压调整电路。该电压调整电路的极性电容C6和电阻R10形成的限流器对瞬间高电流进行抑制,抑制后的电压经三集管VT2、电阻R9、电阻R11和电感L形成缓冲器,该缓冲器能减小电流的脉冲,有效的降低了电路对电流的损耗,三集管VT3、可调电阻R8和极性电容C7形成了调节器,其中极性电容 C7作为调节器的跟随电子元件,调节器能根据设备所需的基准电压对输出的电压进行调节,电压调整电路的调节器输出的电压则传输给集成稳压电路。该集成稳压电路的稳压芯片U3对输入的电压进行稳压处理,稳压芯片U3并通过漏极在LX管脚上的极性电容C8对地释放,其稳压芯片U3的FB管脚输出的电压则经电阻R14和极性电容C9形成的高阻滤波器对电压的高电流进行消除或抑制,确保输出稳定的电压电流给用电设备;其中,二极管D4和电阻R13则形成了集成稳压电路中的反馈电路,该反馈电路能对设备的基准电压进行检测,作为跟随电子元件的极性电容C7则根据二极管D4释放输出不同的脉冲电流,使调节器输出与用电设备的基准电压相同的电压,从而使本实用新型实现了降低损耗,并输出稳定的电压电流。

本实用新型的结构简单,实用性强,通过充电管理芯片U2与外围的充电电路和电压调整电路以及集成稳压电路相结合,有效的降低了移动电源的电路损耗,提供了输出稳定的电压,其中,电压调节电路实现了对充电电路输出的电压产生的瞬间高电流进行消除或抑制,并对电压电流的强度进行调节,使输出的电压电流与设备所需的基准电压电流保持一致。集成稳压电路则使电压调整电路输出的电压更稳定,从而确保了本实用新型能为用电设备通过稳定的工作电压电流,有效的提供了移动电源的负载的能力。

按照上述实施例,即可很好的实现本实用新型。

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