便携式光伏电源系统的电源转换电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种便携式光伏电源系统的电源转换电路，包括一DC-DC降压芯片U1，所述DC-DC降压芯片U1采用AP1534降压型开关电源芯片。输入电压Vin接降压芯片U1的电源端VCC、电容C5的一端、电容C8的一端、电阻R22的一端；降压芯片U1的输出电流控制端OCSET通过电阻R20接输入电压Vin；降压芯片U1的两个输出端Output接二极管D6的阴极和电感L1的一端；二极管D6的阳极接地；电感L1的另一端作为所述电源转换电路的输出端输出电压VBUS；电感L1的另一端通过串联的电阻R21和电阻R23接地，电阻R21和电阻R23连接的中间节点接降压芯片U1的反馈端FB。本电路电源转换效率高，开关频率高，所需电感体积小。
【专利说明】便携式光伏电源系统的电源转换电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源电路，尤其是一种便携式光伏电源系统的电源转换电路。
【背景技术】
[0002]日常生活中的数码产品，如:手机、相机、MP3、MP4、音乐播放器iPAD等，已经非常普及。这些产品的充电日益成为人们现实中的问题，尤其是外出或旅游时。便携式光伏电源系统可通过太阳能给这些电子产品充电，它已经被越来越广泛的应用。
[0003]目前较为广泛使用的电源转换电路有:线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压电源电路，典型器件是LM78XX系列，其特点有:压差大，发热大，效率低，输出电流没有开关稳压电源电路大。开关稳压电源的典型器件是LM257X，其应用中的特点有:需要大功率电感，输出电压纹波大。
[0004]便携式光伏电源系统中一般输出供电是靠电池供电，电源转换电路的效率直接影响整体的性能。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种便携式光伏电源系统的电源转换电路，电源转换效率高，开关频率高，所需电感体积小，具有过流、过热保护功能，体积小。该电路应用范围广，容易维护，并可降低了整体成本。本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种便携式光伏电源系统的电源转换电路，包括一 DC-DC降压芯片Ul，所述DC-DC降压芯片Ul采用AP1534降压型开关电源芯片。
[0007]输入电压Vin接降压芯片Ul的电源端VCC、电容C5的一端、电容C8的一端、电阻R22的一端；降压芯片Ul的输出电流控制端OCSET通过电阻R20接输入电压Vin ;电容C5的另一端和电容C8的另一端接地；电阻R22的另一端接降压芯片Ul的使能端EN并通过电容C9接地；降压芯片Ul的两个接地端VSS接地；
[0008]降压芯片Ul的两个输出端Output接二极管D6的阴极和电感LI的一端；二极管D6的阳极接地；电感LI的另一端作为所述电源转换电路的输出端输出电压VBUS ;电感LI的另一端通过串联的电阻R21和电阻R23接地，电阻R21和电阻R23连接的中间节点接降压芯片Ul的反馈端FB ；
[0009]电容C6的正极接电感LI的另一端，负极接地；电容C7并联在电感LI的另一端和地之间。
[0010]具体地，电感LI的取值为22uH。
[0011]具体地，电阻R21的取值为6.8K欧姆；电阻R23的取值为1.3K欧姆。
[0012]所述便携式光伏电源系统的电源转换电路还包括一有电指示灯连接电路，有电指示灯连接电路包括电阻R1，电阻Rl的一端接输出电压VBUS，另一端接连接器CONl的第一脚，连接器CONl的第二脚接地。[0013]所述便携式光伏电源系统的电源转换电路还包括第一 USB接口电路和第二 USB接口电路；
[0014]第一 USB接口电路包括电阻R6、R7、R8、R9和USB连接器USBl，电阻R6的一端和电阻R7的一端接输出电压VBUS ；电阻R6的另一端接USB连接器USBl的D-脚并通过电阻R8接地；电阻R7的另一端接USB连接器USBl的D+脚并通过电阻R9接地；USB连接器USBl的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地；
[0015]第二 USB接口电路包括电阻R2、R3、R4、R5和USB连接器USB2，电阻R2的一端和电阻R3的一端接输出电压VBUS ；电阻R2的另一端接USB连接器USB2的D-脚并通过电阻R4接地；电阻R3的另一端接USB连接器USB2的D+脚并通过电阻R5接地；USB连接器USB2的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地。
[0016]本实用新型具有下列优点:
[0017]I)电源转换效率高，可达90%以上，便携式光伏电源系统中一般输出供电是电池供电，电源转换电路的高效率可以降低电池的容量，同时减小整个供电系统的体积、重量和成本。
[0018]2)开关频率高达300KHz，高的开关频率使得需要的电感体积明显减小，有利于减小整个系统的体积和成本。
[0019]3)具有过流、过热保护功能，体积小，适合各个方面使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构组成示意图。
[0021]图2为本实用新型的AP1534芯片内部示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1、图2所示:
[0024]本实用新型所提供的便携式光伏电源系统的电源转换电路，包括一 DC-DC降压芯片U1，所述DC-DC降压芯片Ul采用AP1534降压型开关电源芯片。
[0025]AP1534是一款降压型PWM开关电源芯片，AP1534内部包含一个参考电压源(图2中的 Reference Voltage Source)、晶振电路(图 2 中的 Oscillation Circuit)、误差放大器、PWM开关控制电路(图2中的PWM-Switched Control Circuit)、热保护器(图2中的Thermal Shutdown)以及内部 MOS 管等。
[0026]可通过输入连接器Pl接入12v输入电压Vin，输入电压Vin接降压芯片Ul的电源端VCC、电容C5的一端、电容C8的一端、电阻R22的一端；降压芯片Ul的输出电流控制端OCSET通过电阻R20接输入电压Vin ;电容C5的另一端和电容C8的另一端接地；电阻R22的另一端接降压芯片Ul的使能端EN并通过电容C9接地；降压芯片Ul的两个接地端VSS接地；输出电流控制端OCSET外接的电阻R20可以用来控制最大输出电流。
[0027]降压芯片Ul的两个输出端Output接二极管D6的阴极和电感LI的一端；电感LI的取值为22uH即可满足使用要求，电感LI的体积就可以控制的比较小。二极管D6的阳极接地；电感LI的另一端作为所述电源转换电路的输出端输出电压VBUS ;电感LI的另一端通过串联的电阻R21和电阻R23接地，电阻R21和电阻R23连接的中间节点接降压芯片Ul的反馈端FB ;电容C6的正极接电感LI的另一端，负极接地；电容C7并联在电感LI的另一端和地之间。C6为输出端的滤波电容，可选用容量较大的电解电容。
[0028]电阻R21选6.8K欧姆；电阻R23选1.3K欧姆，AP1534的内部参考电压为0.8v。输出电压VBUS经过电阻R21和R23分压，与与内部参考电压比较，由PWM开关控制电路输出占空比随误差电压信号变化的一系列脉冲，再驱动控制用的MOS管开关，通过调节MOS管控制信号的占空比实现对输出电压的调整，使输出电压稳定。
[0029]便携式光伏电源系统的电源转换电路还包括一有电指示灯连接电路，有电指示灯连接电路包括电阻R1，电阻Rl的一端接输出电压VBUS，另一端接连接器CONl的第一脚，连接器CONl的第二脚接地。连接器CONl用于连接一个指示灯。
[0030]为方便对数码产品进行充电，该便携式光伏电源系统的电源转换电路还包括第一USB接口电路和第二 USB接口电路；
[0031]第一 USB接口电路包括电阻R6、R7、R8、R9和USB连接器USBl，电阻R6的一端和电阻R7的一端接输出电压VBUS ；电阻R6的另一端接USB连接器USBl的D-脚并通过电阻R8接地；电阻R7的另一端接USB连接器USBl的D+脚并通过电阻R9接地；USB连接器USBl的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地；
[0032]第二 USB接口电路包括电阻R2、R3、R4、R5和USB连接器USB2，电阻R2的一端和电阻R3的一端接输出电压VBUS ；电阻R2的另一端接USB连接器USB2的D-脚并通过电阻R4接地；电阻R3的另一端接USB连接器USB2的D+脚并通过电阻R5接地；USB连接器USB2的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地。
[0033]其中，电阻R2、R3、R4、R5 的取值分别是 75K、43.2Κ、49.9Κ、49.9Κ ;电阻 R6、R7、R8、R9 的取值分别是 75K、43.2Κ、49.9Κ、49.9Κ。
[0034]ΑΡ1534 的生产厂商之一为 Diodes Incorporated。
【权利要求】
1.一种便携式光伏电源系统的电源转换电路，其特征在于:包括一DC-DC降压芯片U1，所述DC-DC降压芯片Ul采用AP1534降压型开关电源芯片； 输入电压Vin接降压芯片Ul的电源端VCC、电容C5的一端、电容C8的一端、电阻R22的一端；降压芯片Ul的输出电流控制端OCSET通过电阻R20接输入电压Vin ;电容C5的另一端和电容C8的另一端接地；电阻R22的另一端接降压芯片Ul的使能端EN并通过电容C9接地；降压芯片Ul的两个接地端VSS接地； 降压芯片Ul的两个输出端Output接二极管D6的阴极和电感LI的一端；二极管D6的阳极接地；电感LI的另一端作为所述电源转换电路的输出端输出电压VBUS ;电感LI的另一端通过串联的电阻R21和电阻R23接地，电阻R21和电阻R23连接的中间节点接降压芯片Ul的反馈端FB ； 电容C6的正极接电感LI的另一端，负极接地；电容C7并联在电感LI的另一端和地之间。
2.如权利要求1所述的便携式光伏电源系统的电源转换电路，其特征在于:所述电感LI的取值为22uH。
3.如权利要求1所述的便携式光伏电源系统的电源转换电路，其特征在于:所述电阻R21的取值为6.8K欧姆；电阻R23的取值为1.3K欧姆。
4.如权利要求1、2、或3所述的便携式光伏电源系统的电源转换电路，其特征在于:还包括一有电指示灯连接电路，有电指示灯连接电路包括电阻R1，电阻Rl的一端接输出电压VBUS，另一端接连接器CONl的第一脚，连接器CONl的第二脚接地。
5.如权利要求1、2、或3所述的便携式光伏电源系统的电源转换电路，其特征在于:还包括第一 USB接口电路和第二 USB接口电路； 第一 USB接口电路包括电阻R6、R7、R8、R9和USB连接器USBl，电阻R6的一端和电阻R7的一端接输出电压VBUS ；电阻R6的另一端接USB连接器USBl的D-脚并通过电阻R8接地；电阻R7的另一端接USB连接器USBl的D+脚并通过电阻R9接地；USB连接器USBl的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地； 第二 USB接口电路包括电阻R2、R3、R4、R5和USB连接器USB2，电阻R2的一端和电阻R3的一端接输出电压VBUS ；电阻R2的另一端接USB连接器USB2的D-脚并通过电阻R4接地；电阻R3的另一端接USB连接器USB2的D+脚并通过电阻R5接地；USB连接器USB2的VBUS脚接输出电压VBUS，NC脚和GND脚接地。
【文档编号】H02J7/00GK203608086SQ201320805456
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】杨朝辉, 郭志华 申请人:无锡隆玛科技股份有限公司