一种具有太阳能和市电双供电接口的电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于用电设备电力供应领域，具体涉及一种具有太阳能和市电双供电接口的电源电路。
【背景技术】
[0002]目前，在一些仪表控制或采集终端设备的供电系统中一般采用市电供电，交流电取材简单方便，但是随着社会的发展，用户使用大功率电器逐渐增多，造成电网的不稳定，如果电源设计不合理就会造成仪表毁坏严重。尤其是安装在一些管道中的用电设备，布线本来就很不方便，如果再采用交流电，不仅安装麻烦，还增加成本投资。
[0003]太阳能具有资源丰富、开发方便、清洁无污染的优点，光伏发电作为太阳能发明的主要应用形式，已成为一种重要的分布式放电系统。随着光伏、风电等可再生能源发电技术的发展，分布式光伏发电日渐成为满足负荷增长需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径，并在供电系统中得到广泛的应用。基于此，有必要提高一种市电和太阳能供电结合使用的电源供电系统。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种具有太阳能和市电双供电接口的电源电路，以解决用电设备采用交流电安装麻烦且成本高的问题。
[0005]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种具有太阳能和市电双供电接口的电源电路，包括用于与市电连接的市电供电电路和用于与太阳能板连接的太阳能供电电路，所述市电供电电路和太阳能供电电路的输出端分别与锂电池充电电路和直流输出电路连接，锂电池充电电路的输出端通过锂电池充电接口与锂电池组的电源端连接，且锂电池组的电源端还与直流输出电路的输入端连接。
[0006]所述市电供电电路包括用于与市电连接的市电接口，所述市电接口包括L端、N端和接地端，该市电接口的输出端通过一个共模电感LI与AC/DC模块的交流输入端连接，AC/DC模块的直流输出端连接有TVS管D2 ;所述L端、N端与共模电感LI之间的电路上均设有过流保护电路，所述L端与N端之间设有过压保护电阻RV4。
[0007]所述L端与共模电感LI之间的过流保护电路包括串接的保险丝Fl和限流电阻Rl ;所述N端与共模电感LI之间的过流保护电路包括过流保护电阻R3。
[0008]所述L端与N端之间设有用于消除差模干扰的电容Cl，且L端、N端与地之间分别设有用于消除共模干扰的电容C6、C5。
[0009]所述太阳能供电电路包括用于与太阳能板连接的太阳能板接口和稳压芯片，所述太阳能板接口与稳压芯片之间设有三级防雷电路和两级过流保护电路；所述稳压芯片的输出端连接有输出电压调节电路和TVS管D8。
[0010]所述太阳能板接口包括正极端和负极端，第一级防雷保护电路包括正极端和负极端之间顺次串接的压敏电阻RVl、接地的气体放电管Gl和压敏电阻RV3，第二级防雷保护电路包括正极端和负极端之间连接的压敏电阻RV2，第三极防雷保护电路包括正极端和负极端之间连接的TVS管F5以及F5两端并联的TVS管F4和TVS管F6，且F4和F6之间的节点接地；第一级过流保护电路包括正极端电路上连接的自恢复过流保护电阻RT1，第二级过流保护电路包括分别在正极端电路上和负极端电路上连接的自恢复过流保护电阻RT2、RT3。
[0011]所述稳压芯片的输入端设有防反接二极管D4。
[0012]所述锂电池充电电路包括开关管Ql和电池充电管理芯片，开关管Ql的控制极通过电阻R7与电池充电管理芯片的控制管脚CC连接，电池充电管理芯片的电流检测输入管脚SNS分别通过对应的采样电阻R2、R5和二极管D3、D5与市电供电电路和太阳能供电电路的输出端连接。
[0013]所述电池充电管理芯片的电池温度检测管脚TS通过分压电路与锂电池充电接口的温度检测端连接；电池充电管理芯片的充电状态指示管脚STAT上连接有充电指示灯Dll0
[0014]所述直流输出电路包括电压输出接口，该电压输出接口的第一供电端与市电供电电路或太阳能供电电路的输出端之间设有第一输出电路，第二供电端与锂电池组电源端之间设有第二输出电路，所述第一输出电路上串接有自恢复保险丝F2、短路保护二极管D6和功率电阻R17 ;所述第二输出电路上串接有自恢复保险丝F3、短路保护二极管D9和功率电阻 R18。
[0015]本实用新型具有太阳能和市电双供电接口的电源电路是将交流电或者太阳能供电经过稳压芯片稳压后，一路电源给可充电锂电池供电，一路电源做输出，可充电锂电池做备用电源用，解决了现有用电设备采用交流电安装麻烦且成本高的问题。
[0016]该电源电路的交流电供电电路有过流、过压保护作用；其太阳能供电通过3级防雷设计，2级防过流设计；锂电池充电电路中的电池充电管理芯片有温度检测功能，保障充电安全，提高电池寿命；直流输出电压电路采用本安设计，范围可以调节，过载、短路保护，限压、限流输出。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的电源电路的原理框图；
[0018]图2为市电供电转直流电路图；
[0019]图3为太阳能供电转直流电路图；
[0020]图4为锂电池充电电路图；
[0021]图5为直流输出电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
[0023]如图1所示为本实用新型具有太阳能和市电双供电接口的电源电路的原理框图，由图可知，该电路包括用于与市电连接的市电供电电路和用于与太阳能板连接的太阳能供电电路，市电供电电路和太阳能供电电路的输出端分别与锂电池充电电路和直流输出电路连接，锂电池充电电路的输出端通过锂电池充电接口与锂电池组的电源端连接，且锂电池组的电源端还与直流输出电路的输入端连接。
[0024]如图2所示，本实施例的市电供电电路用于将市电通过AC/DC模块将交流电压转换后输出9V的直流电压，该电路包括用于与市电连接的市电接口 P2，该市电接口包括L端(2脚)、N端(I脚)和接地端(3脚)，其中，接地端(I脚)与接地接口 P3 (EARTH)连接；P2的输出端通过一个共模电感LI与AC/DC模块Ul的交流输入端连接，Ul的前级是交流电输入，LI是共模电感，抑制瞬间的高频杂波；U1的直流输出端连接有TVS管D2，D2的型号为SMBJ12CA，它的作用是若Ul故障输出瞬间电压超过13.3?14.7V，该TVS管瞬间击穿，此时将电压稳定在12V左右，后级电路不受高于正常电压损坏。
[0025]L端、N端与共模电感LI之间的电路上均设有过流保护电路，且L端与N端之间设有过压保护电阻RV4，RV4是压敏电阻，并联在电路中起过压保护，选用型号是20K471，它表示压敏电阻电压是470V，如果交流电输入瞬间电压高于470V，RV4将电压钳位一定范围内，从而实现对后级电路的保护。
[0026]本实施例中L端与共模电感LI之间的过流保护电路包括串接的保险丝Fl和限流电阻R1，R1是串联在L线上NTC电阻，限制开机瞬间电流，市电通入瞬间，NTC阻值高，限制交流电带来的浪涌电流，随着电流流过，温度增加，NTC的阻值减小。N端与共模电感LI之间的过流保护电路包括过流保护电阻R3，R3是串联在N线上的PTC电阻，过流过热保护作用，电流超过0.24A断开，它可以自恢复。虽然Fl也是保险丝起到过流保护，但是熔断后不可恢复。电路这样设计好处是Fl —般不动作，电路过流靠R3工作，如果电流大于3.15A，Fl工作；而电路过流不用来回更换保险丝。
[0027]另外，在L端与N端之间设有电容Cl，Cl是安规X电容并联接在交流L、N之间来消除差模干扰山端、N端与地之间分别设有电容C6、C5，C5、C6是安规Y电容，分别接在L和大地、N和大地之间以消除共模干扰。UI输出端的C4、C3对直流电压起滤波作用。
[0028]如图3所示，本实施例的太阳能供电电路包括用于与太阳能板连接的太阳能板接口 P5和稳压芯片U3，可以选择15?24V太阳能供电；P5与U3之间设有三级防雷电路和两级过流保护电路；稳压芯片的输出端连接有输出电压调节电路和TVS管D8，D8与图2中D2的作用相同。
[0029]太阳能板接口 P5包括正极端(2脚)和负极端(I脚)，第一级防雷保护电路包括正极端和负极端之间顺次串接的压敏电阻RV1、接地的气体放电管Gl和压敏电阻RV3，第二级防雷保护电路包括正极端和负极端之间连接的压敏电