一种灯光控制台不间断电源系统的制作方法

文档序号:14261929阅读:300来源:国知局

本实用新型涉及一种电源系统,更具体地说,它涉及一种灯光控制台不间断电源系统。



背景技术:

灯光控制台是一种通过国际通用的512信号来对灯光亮度和各种效果进行编辑、记录、控制等功能的计算机调控设备或手动控制设备。

目前对舞台灯光的控制主要通过电脑主机进行控制,一般由电源适配器将220V的外接交流电电源降压并整流至对应电压的直流电,然后经电源接口输入至主机中进行供电,由于灯光控制对系统的的稳定性要求较高,因而对电脑主机的供电稳定性要求也较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种灯光控制台不间断电源系统,具有在有外接电源输入系统时对系统供电并对备用电池进行充电,外接电源断开时备用电池对系统供电,提高供电稳定性的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种灯光控制台不间断电源系统,包括电源接口、备用电池和电源输出端,所述电源接口与电源输出端之间电连接有第一开关电路,所述备用电池与电源输出端之间电连接有第二开关电路,所述备用电池与电源输出端之间电连接有第三开关电路,还包括响应于电源接口的输出状态以控制第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的导通或关断的电池控制芯片电路。

通过采用上述技术方案,当有外接电源接入电源接口时,电池控制芯片电路检测到外接电源的接入,并导通第一开关电路和第二开关电路,关闭第三开关电路,外接电源经第一开关电路和电源输出端向主机供电,同时外接电源经第二开关电路为备用电池进行充电,在外接电源断开时,电池控制芯片控制第一开关电路和第二开关电路断开,并导通第三开关电路,备用电池将经过第三开关电路和电源输出端向主机供电,减少因外接电源的突然中断而对系统造成的不良影响,提高供电的稳定性。

优选的,所述电池控制芯片电路包括电池控制芯片BQ24617。

通过采用上述技术方案,电池控制芯片BQ24617具有5V-24V的电压输入范围,可适应多种不同的电压等级要求,且具有效率高,散热少的优点,充电电压及电流的准确度高,有助于延长备用电池的使用寿命。

优选的,所述第一开关电路包括第一PMOS管与第二PMOS管,第一PMOS管与第二PMOS管的源极串接,第一PMOS管的漏极电连接于电源接口,第二PMOS管的漏极电连接于电源输出端,所述第一PMOS管和第二PMOS管的栅极串接并受控于电池控制芯片BQ24617的ACDRV端,第一PMOS管的源极电连接于电池控制芯片BQ24617的VVC端。

通过采用上述技术方案,电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出低电平使第一PMOS管和第二PMOS管导通,外接电源接入电源接口,外接电源经第一PMOS管和第二PMOS管流向电源输出端为主机供电,同时外接电源经第一PMOS管输入电池控制芯片BQ24617的VCC端并对电池控制芯片BQ24617供电,在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出高电平使第一PMOS管和第二PMOS管关断,第一PMOS管和第二PMOS管反向串联,具有放置电流倒灌的作用,对系统进行保护。

优选的,所述第二开关电路包括第一NMOS管和第二NMOS管,所述第一NMOS管的源极串接于第二NMOS管的漏极,第一NMOS管的漏极电连接于电源输出端,第二NMOS管的源极接地,第一NMOS管的源极电连接于备用电池,所述第一NMOS管的栅极电连接于电池控制芯片BQ24617的HIDRV端,所述第二NMOS管的栅极电连接于电池控制芯片BQ24617的LODRV端。

通过采用上述技术方案,在外接电源接入电源接口时,外接电源经过第一开关电路和电源输出端向主机供电,同时电池控制芯片BQ24617的通过HIDRV和LODRV端的输出控制第一NMOS管和第二NMOS管的通断,外接电源经过第一开关电路、第一NMOS管和第二NMOS管输入备用电池中为备用电池充电。

优选的,所述第三开关电路包括第三PMOS管,所述第三PMOS管的源极电连接于电源输出端,所述第三PMOS管的漏极电连接于备用电池,所述第三PMOS管的栅极电连接于电池控制芯片BQ24617的BATDRV端。

通过采用上述技术方案,在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的BATDRV端输出低电平使第三PMOS管导通,备用电池将经过第三PMOS管和电源输出端为主机供电,减少因外接电源的突然中断而对系统造成的不良影响,提高供电的稳定性。

优选的,所述电池控制芯片BQ24617电连接有用于指示备用电池充电状态的指示电路。

通过采用上述技术方案,指示电路方便使用人员了解当前备用电池的充电状态,方便使用人员了解该不间断电源系统当前的状态。

优选的,所述指示电路包括电连接于电源接口与电池控制芯片BQ24617的STAT1端之间的第一LED灯、电连接于电源接口与电池控制芯片BQ24617的STAT2端之间的第二LED灯和电连接于电源接口与电池控制芯片BQ24617的PG端之间的第三LED灯。

通过采用上述技术方案,在外接电源连接上电源接口且正常时,第三LED灯闪烁以进行提示,在外接电源对备用电池进行充电时,第一LED灯闪烁以进行提示,在备用电池充电完成后,第一LED灯熄灭,第二LED灯闪烁以进行提示,在备用电池未接上或出现故障时,第一LED灯和第二LED灯均熄灭以进行提示,方便使用人员实时了解当前外接电源和备用电池的状态。

优选的,所述电源接口与第一开关电路之间电连接有保险丝。

通过采用上述技术方案,保险丝对系统进行短路保护,提高系统的安全性。

优选的,所述电源接口与第一开关电路之间电连接有瞬态二极管的阴极,所述瞬态二极管的阳极接地。

通过采用上述技术方案,瞬态二极管对系统进行过压保护,减少系统内部的元件受浪涌脉冲损坏的情况。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:当有外接电源接入电源接口时,电池控制芯片电路检测到外接电源的接入,电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出低电平使第一PMOS管和第二PMOS管导通,外接电源经第一PMOS管和第二PMOS管流向电源输出端为主机供电,同时电池控制芯片BQ24617的通过HIDRV和LODRV端的输出控制第一NMOS管和第二NMOS管的通断,外接电源经过第一开关电路、第一NMOS管和第二NMOS管输入备用电池中为备用电池充电,在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的BATDRV端输出低电平使第三PMOS管导通,备用电池将经过第三PMOS管和电源输出端为主机供电,减少因外接电源的突然中断而对系统造成的不良影响,提高供电的稳定性,同时指示电路方便使用人员了解该不间断电源系统当前的状态,保险丝和瞬态二极管对系统进行短路保护和过压保护,提高系统的安全性。

附图说明

图1是本实施例的电路原理示意图。

附图标记:1、电源接口;2、备用电池;3、电源输出端;41、第一PMOS管;42、第二PMOS管;51、第一NMOS管;52、第二NMOS管;6、第三PMOS管;7、电池控制芯片电路;81、第一LED灯;82、第二LED灯;83、第三LED灯;9、保险丝;10、瞬态二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种灯光控制台不间断电源系统,如图1所示,包括电源接口1、备用电池2和电源输出端3,其中电源接口1用于接收12V的直流电输入,其中12V的直流电由电源适配器将220V的交流市电降压并整流后提供,其中备用电池2采用锂离子电池。

电源接口1电连接有第一开关电路,其中第一开关电路包括第一PMOS管41和第二PMOS管42,其中第一PMOS管41和第二PMOS管42的型号均为AO4411,第一PMOS管41的源极串接于第二PMOS管42的源极,第一PMOS管41的漏极电连接于电源接口1,第二PMOS管42的漏极电连接于电源输出端3,第一PMOS管41和第二PMOS管42的栅极共同电连接有电源控制芯片电路,第一PMOS管41与电源接口1之间电连接有电容C15的一端,电容C15的另一端接地,电容C15并联有电阻R21,第一PMOS管41的源极和栅极之间电连接有电阻R3,电阻R3并联有电容C16。

电源控制芯片电路包括电池控制芯片BQ24617及其外围电路,电池控制芯片BQ24617是独立开关模式的锂离子电池充电和系统电源选择切换器,电池控制芯片BQ24617具有效率高,散热少的优点,充电电压及电流的准确度高,有助于延长备用电池2的使用寿命,电池控制芯片BQ24617的3管脚ACDRV端经电阻R6电连接于第一PMOS管41的栅极,电池控制芯片电路7还电连接有第二开关电路和第三开关电路,其中电池控制芯片BQ24617及其外围电路均为现有技术,故在本实施例中不再进行赘述。

电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出低电平使第一PMOS管41和第二PMOS管42导通,外接电源接入电源接口1,外接电源经第一PMOS管41和第二PMOS管42流向电源输出端3为主机供电,同时外接电源经第一PMOS管41输入电池控制芯片BQ24617的VCC端并对电池控制芯片BQ24617供电,在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出高电平使第一PMOS管41和第二PMOS管42关断,第一PMOS管41和第二PMOS管42反向串联,具有放置电流倒灌的作用,对系统进行保护。

第二开关电路包括第一NMOS管51和第二NMOS管52,其中第一NMOS管51的型号为AO4494L,第二NMOS管52的型号为AO4714,第一NMOS管51的栅极电连接于电池控制芯片BQ24617的21管脚HIDRV端,第一NMOS管51的漏极电连接于电源输出端3,第一NMOS管51的源极电连接于第二NMOS管52的漏极,第二NMOS管52的源极接地,第二NMOS管52的栅极电连接于电池控制芯片BQ24617的19管脚LODRV端,第一NMOS管51的源极和第二NMOS管52的漏极之间经电感L1和电阻R1电连接于备用电池2。

在外接电源接入电源接口1时,外接电源经过第一开关电路和电源输出端3向主机供电,同时电池控制芯片BQ24617的通过HIDRV和LODRV端的输出控制第一NMOS管51和第二NMOS管52的通断,外接电源经过第一开关电路、第一NMOS管51和第二NMOS管52输入备用电池2中为备用电池2充电

第三开关电路包括第三PMOS管6,其中第三PMOS管6的型号为AO4411,第三PMOS管6的栅极经电阻R18电连接于电池控制芯片BQ24617的23管脚BATDRV,第三PMOS管6的漏极电连接于备用电池2,第三PMOS管6的源极电连接于电源输出端3,并且第三PMOS管6的源极和栅极之间电连接有相互并联设置的电容C2和电阻R15。

在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的BATDRV端输出低电平使第三PMOS管6导通,备用电池2将经过第三PMOS管6和电源输出端3为主机供电,减少因外接电源的突然中断而对系统造成的不良影响,提高供电的稳定性

电池控制芯片BQ24617的24管脚VCC端经电阻R10电连接于第一PMOS管41和第二PMOS管42的源极之间,并从中获取芯片供电电压,电源接口1和电池控制芯片BQ24617的5管脚STAT1端之间电连接有相互串联的第一LED灯81和电阻R20,电源接口1和电池控制芯片BQ24617的9管脚STAT2端之间电连接有相互串联的第二LED灯82和电阻R7,电源接口1和电池控制芯片BQ24617的8管脚PG端之间电连接有相互串联的第三LED灯83和电阻R9。

在外接电源连接上电源接口1且正常时,第三LED灯83闪烁以进行提示,在外接电源对备用电池2进行充电时,第一LED灯81闪烁以进行提示,在备用电池2充电完成后,第一LED灯81熄灭,第二LED灯82闪烁以进行提示,在备用电池2未接上或出现故障时,第一LED灯81和第二LED灯82均熄灭以进行提示,方便使用人员实时了解当前外接电源和备用电池2的状态。

电源接口1与第一开关电路之间电连接有型号为LF10A的保险丝9,保险丝9对系统进行短路保护,提高系统的安全性,电源接口1与第一开关电路之间电连接有型号为SMBJ30A的瞬态二极管10的阴极,瞬态二极管10的阳极接地,瞬态二极管10对系统进行过压保护,减少系统内部的元件受浪涌脉冲损坏的情况。

具体工作过程:当有外接电源接入电源接口1时,电池控制芯片电路7检测到外接电源的接入,第三LED灯83闪烁,提示接入的电源良好,电池控制芯片BQ24617的ACDRV端输出低电平使第一PMOS管41和第二PMOS管42导通,外接电源经第一PMOS管41和第二PMOS管42流向电源输出端3为主机供电。

同时电池控制芯片BQ24617的通过HIDRV和LODRV端的输出控制第一NMOS管51和第二NMOS管52的通断,外接电源经过第一开关电路、第一NMOS管51和第二NMOS管52输入备用电池2中为备用电池2充电。

并且在对备用电池2充电的过程中,第一LED灯81闪烁,第二LED灯82熄灭,提示当前正在为备用电池2充电,在备用电池2充电完成后,第一LED灯81熄灭,第二LED灯82闪烁以进行提示,在备用电池2未接上或出现故障时,第一LED灯81和第二LED灯82均熄灭以进行提示。

在外接电源断开时,电池控制芯片BQ24617的BATDRV端输出低电平使第三PMOS管6导通,备用电池2将经过第三PMOS管6和电源输出端3为主机供电,减少因外接电源的突然中断而对系统造成的不良影响,提高供电的稳定性。

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