一种用于开关电源的备用电源管理电路的制作方法

本实用新型属于开关电源领域，具体涉及一种用于开关电源的备用电源管理电路。

背景技术：

蓄电池是开关电源系统的重要组成部分，承担着市电停电后负载不掉电的关键任务。目前通常的方案是把蓄电池通过下电接触器直接挂在直流母排上，由整流模块将市电整流后对其充电，当市电停电时，由蓄电池通过直流母排为负载供电。

然而，通常情况下，蓄电池在充电过程中偶尔需要对电池进行放电，来延长电池的使用寿命。如果使电池长期处于充电，将会严重影响到蓄电池的使用寿命，往往没到电池的使用年限就已经没有了蓄电能力。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种用于开关电源的备用电源管理电路，电路简单性能稳定，适合开关电源的小容量备用电源充电。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于开关电源的备用电源管理电路，所述备用电源管理电路包括基准电压发生电路、控制电路及充电回路，所述基准电压发生电路包括第一电阻、第二电阻、稳压管及第一电位器，所述第一电阻一端与电源正输入端连接，第一电阻另一端与稳压管负极连接，稳压管正极与电源负输入端连接，第一电阻另一端还与第二电阻一端连接，第二电阻另一端与第一电位器第一端连接，第一电位器触点端通过第三电阻与第一比较器反相输入端连接，第一电位器第二端连接电源负输入端；

所述控制电路包括第一比较器、第二比较器、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、电容、第二电位器、第十一电阻、开关管及二极管，第二电位器第一端连接充电电池正极，第二电位器第二端与电源负输入端连接，第二电位器触点端通过第四电阻与第一比较器同相输入端连接，第一比较器输出端与第二比较器反相输入端连接，第六电阻一端与电源正输入端连接，第六电阻另一端连接第七电阻，第六电阻另一端还与第二比较器同相输入端连接，第二比较器输出端与第八电阻一端连接，第八电阻另一端连接二极管正极，二极管负极连接第一比较器反相输入端，第八电阻另一端还通过电容连接电源负输入端，第一比较器输出端还连接开关管控制端，开关管输入端通过第十一电阻与控制开关控制端连接，开关管输出端连接电源负输入端；

所述充电回路包括控制开关、充电电池及第九电阻，第九电阻一端与电源正输入端连接，第九电阻另一端连接控制开关的第一输出端，控制开关的第二输出端与充电电池正极连接，充电电池负极连接电源负输入端。

优选地，所述开关管为NPN三极管。

优选地，所述开关管为NMOS管。

优选地，还包括发光二极管，发光二极管正极与第九电阻连接，发光二极管负极与控制开关的第一输出端连接。

优选地，所述第一比较器和第二比较器的型号均为TL082。

本实用新型的有益效果是电路结构简单，当充电电池处于放电中时，第二比较器输出端输出高电平经第八电阻、电容及二极管将该高电平输入至第一比较器反相输入端，使该电路完成自锁，使充电电池完成放电，待完成放电后可手动波动控制开关，使控制开关第一输出端与使控制开关第二输出端连通，电源将通过第九电阻使充电电池进入充电状态；在充电过程中，第一比较器和第二比较器均未工作，当电池充满时，若不断开电源，充电电池处于涓流充电，充电电池也不会造成过充而损坏电池，延长充电电池使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述开关管为NPN三极管且充电电池在放电状态的一种具体实施方式原理图。

图2是本实用新型所述开关管为NPN三极管且充电电池在充电状态的一种具体实施方式原理图。

图3是本实用新型所述开关管为NMOS管一种具体实施方式原理图。

附图标记：R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第二电位器，II1-第二电位器第一端，II2-第二电位器第二端，II3-第二电位器触点端，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第一电位器，R11-第十一电阻，I1-第一电位器第一端，I2-第一电位器第二端，I3-第一电位器触点端，C-电容，ZD-稳压管，D1-二极管，D2-发光二极管，Q-开关管，K-开关管控制端，IN-开关管输入端，OUT-开关管输出端，K1-控制开关控制端，K2-第一输出端，K3-第二输出端，A1-第一比较器，A2-第二比较器，AC1-电源正输入端，AC2-电源负输入端。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述， 而不是指示或暗示所指的电路或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：参见附图1所示的一种用于开关电源的备用电源管理电路,所述备用电源管理电路包括基准电压发生电路、控制电路及充电回路，所述基准电压发生电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、稳压管ZD及第一电位器R10，所述第一电阻R1一端与电源正输入端AC1连接，第一电阻R1另一端与稳压管ZD负极连接，稳压管ZD正极与电源负输入端AC2连接，第一电阻R1另一端还与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2另一端与第一电位器第一端I1连接，第一电位器触点端I3通过第三电阻R3与第一比较器A1反相输入端连接，第一电位器第二端I2连接电源负输入端AC2；

所述控制电路包括第一比较器A1、第二比较器A1、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、电容C、第二电位器R5、第十一电阻R11、开关管（Q）及二极管D1，第二电位器第一端II1连接充电电池E正极，第二电位器第二端II2与电源负输入端AC2连接，第二电位器触点端II3通过第四电阻R4与第一比较器A1同相输入端连接，第一比较器A1输出端与第二比较器A2反相输入端连接，第六电阻R6一端与电源正输入端AC1连接，第六电阻R6另一端连接第七电阻R7，第六电阻R6另一端还与第二比较器A2同相输入端连接，第二比较器A2输出端与第八电阻R8一端连接，第八电阻R8另一端连接二极管D1正极，二极管D1负极连接第一比较器A1反相输入端，第八电阻R8另一端还通过电容C连接电源负输入端AC2，第一比较器A1输出端还连接开关管控制端K，开关管输入端IN通过第十一电阻R11与控制开关控制端K1连接，开关管输出端OUT连接电源负输入端；

所述充电回路包括控制开关、充电电池E及第九电阻R9，第九电阻R9一端与电源正输入端AC1连接，第九电阻R9另一端连接控制开关的第一输出端K2，控制开关的第二输出端K3与充电电池E正极连接，充电电池E负极连接电源负输入端AC2。

本实施例中，开关管Q为NPN三极管，其中，NPN三极管栅极为开关管控制端K，NPN三极管集电极为开关管输入端IN，NPN三极管发射极为开关管输出端OUT，若控制开关控制端K1与控制开关第二输出端K3连接，则表示充电电池E处于放电状态，电源正输入端AC1输出的电压经第一电阻R1、第二电阻R2、第一电位器R10分压，调节第一电位器触点端I3可获取不同的分压值，该分压值经第三电阻R3输至第一比较器A1反相输入端作为基准电压，充电电池E的电压值经第二电位器R5及第四电阻R4分压输至第一比较器A1同相输入端，当第一比较器A1同相输入端电压高于其反相端电压值，第一比较器A1输出端输出高电平，NPN三级管导通，充电电池E通过第十一电阻R11和NPN三极管放电，当充电电池E持续放电至第一比较器A1反相输入端电压值大于其同相端电压值时，第一比较器A1输出端输出低电平，NPN三极管截止，此时第二比较器A2反相输入端为低电平，其电压值比第二比较器A2同相输入端低，则第二电压比较器A2输出端输出高电平，并通过第八电阻R8、电容C及二极管D1将该高电平送至第一比较器A1反相输入端，使电路自锁，NPN三极管持续截止，充电电池E放电停止；若控制开关的第一输出端K2与控制开关的第二输出端K3连接，则表示充电电池E处于充电状态，电源正输入端AC1将通过第九电阻R9使充电电池E进入充电状态，在充电过程中，第一比较器A1和第二比较器A2均未工作，当充电电池E充满时，若不断开电源，充电电池E处于涓流充电，充电电池E也不会造成过充而损坏电池，延长充电电池E使用寿命。

其中，第六电阻R6及第七电阻R7组成分压电路，为第二比较器A2同相输入端提供基准电压。

优选地，所述开关管Q为NMOS管。

在另一种实施方案中，如附图3所示，开关管Q为NMOS管，其中NMOS管栅极为开关管控制端K，NMOS管漏极为开关管输入端IN，NMOS管源极为开关管输出端OUT，NMOS管的导通条件与NPNS三级管相同，即栅极为高电平则NMOS管导通，所以开关管Q为NMOS管的备用电源管理电路工作原理与开关管Q为NPN三极管相同，其中NMOS管导通损耗比NPN三极管更低，但NPN三极管成本比NMOS管低。

优选地，还包括发光二极管D2，发光二极管D2正极与第九电阻R9连接，发光二极管D2负极与控制开关的第一输出端K2连接。

在另一种实施方案中，如附图3所示，发光二极管D2为充电电池E是否正常充电的显示器件，如正常充电，则发光二级管D2发光，若无充电，则发光二极管D2不发光。

优选地，所述第一比较器A1和第二比较器A2的型号均为TL082。

在另一种实施方案中，TL082是一通用的J-FET双运用算放大器，在该备用电源管理电路中作为电压比较器使用，其特点有：较低输入偏置电压和偏移电流；输出没有短路保护，输入级具有较高的输入阻抗，内建频率被子偿电路，较高的压摆率，最大工作电压为18V。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。