一种交直流混合输入直流电源制造技术

一种交直流混合输入直流电源，包括交直流转换器，所述交直流转换器输出端连接一双刀双掷开关的两个输入端，所述双刀双掷开关的第一输出端连接第一直流转换器的电源输入端，第二输出端连接第一单刀双掷开关的第一输入端，所述第一单刀双掷开关的第二输入端连接第二直流转换器的电源输出端；所述直流电源还包括第二单刀双掷开关和第一比较器，所述第二单刀双掷开关的第一输入端和第二输入端分别连接第一直流转换器的电源输出端和第二直流转换器的电源输入端。本发明专利技术采用交流充电、直流供电的方式，对交流端的纹波及功率影响实现隔离，减少了交流输出纹波对供电的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流混合输入直流电源
本专利技术属于电子领域，涉及一种直流电源，具体涉及一种交直流混合输入直流电源。
技术介绍
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。现有设备中一般使用交流电作为常用工作电源，但交流电网的不稳定性，使得对于一些对输出直流电源电平要求稳定的设备，交流电网的电网纹波造成的电压波动易造成用电设备的不良影响。
技术实现思路
为克服现有交流电供电电源对于电源敏感用电设备易造成不良影响的技术缺陷，本专利技术公开了一种交直流混合输入直流电源。本专利技术所述。采用本专利技术所述的交直流混合输入直流电源，具有如下优越性：一．采用交流充电、直流供电的方式，对交流端的纹波及功率影响实现隔离，减少了交流输出纹波对供电的影响，避免交流输入功率的波动影响到供电输出端，使得输出供电不受交流电网波动影响。二.采用降压存储电能，升压供给电能的直流充电和放电模式，在电能存储端实现了低压工作，降低了设备价格和尺寸，更加便携，低压存储电能更易于实现，存储安全系数更高，储能时间更长。三.利用检测电池电压方式切换充电及供电模式，电池电压不足时自动切换，并能使用交流端临时供电，方便操作。附图说明图1为本专利技术所述便携式可调节电烙铁内部电路的一种具体实施方式示意图，图1中标记名称为：BAT-充电电池、ACIN-交流输入端、AC/DC交直流转换器、K1-第一单刀双掷开关、K2-双刀双掷开关、K3-第二单刀双掷开关DC1-第一直流转换器、DC2-第二直流转换器、R1-集电极电阻、R2-可调电阻、R3-第一限流电阻、D-稳压二极管、AMP-运算放大器、COMP1-第一比较器、T-NPN管、M-NMOS管、C1-供电电容、C2-稳压电容、OUTP-用电输出正端、OUTN-用电输出负端、CTRL-控制信号,OP-轻负载保护电路；图1中单刀双掷开关内的1、2表示输入端的序号，VDD1、VDD2表示不同的直流电压值；图2为本专利技术所述轻负载保护电路的一种具体实施方式示意图，图2中附图标记名称为UI-输出电压端，K4-常断开关，P1-用电输出正端，P2-用电输出负端，R11-第二限流电阻，R12-第三限流电阻，RL-负载电阻，RLB-备用负载电阻，COMP2-第二比较器，图2中的11表示第一继电器，12表示第二继电器。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术所述一种交直流混合输入直流电源，其特征在于，包括交直流转换器，所述交直流转换器输出端连接一双刀双掷开关的两个输入端，所述双刀双掷开关的第一输出端连接第一直流转换器的电源输入端，第二输出端连接第一单刀双掷开关的第一输入端，所述第一单刀双掷开关的第二输入端连接第二直流转换器的电源输出端，所述第一单刀双掷开关的输出端作为所述直流电源的电源输出端；所述直流电源还包括第二单刀双掷开关和第一比较器，所述第二单刀双掷开关的第一输入端和第二输入端分别连接第一直流转换器的电源输出端和第二直流转换器的电源输入端；所述第二单刀双掷开关的输出端连接充电电池正极板，所述第一比较器的两个比较输入端分别连接充电电池正极板和一基准电压源；第一比较器的输出端输出用于控制单刀双掷开关和双刀双掷开关的控制信号；如图1所示，在交流输入端ACIN处输入220V市电，经过交直流转换器AC/DC首先转化为12V直流电，12V直流电通过双刀双掷开关K3及第一单刀双掷开关K1可切换作为驱动输出级的电源使用（即图1中VDD2=12V），也可以被第一直流转换器DC1降压到运算放大器的直流工作电压VDD1，运算放大器的一个输入端连接用电输入正端，对用电输入正端OUTP端的电压进行采样，控制驱动输出级的输出功率，实现输出稳定，运算放大器AMP的另一个输入端连接可调电阻R2作为被比较电压信号，可调电阻R2连接在地和基准电压源的输出电压之间，可以通过调节该可调电阻的阻值比例实现调节输出功率和工作温度。VDD1一方面通过第一直流转换器DC1获得电能，同时VDD1自身作为电源通过第二直流转换器DC2升压并给后续的驱动输出级供电，通过第二单刀双掷开关的切换，决定VDD1连接的电池BAT是在充电还是供电状态中。第一比较器对各个开关K1、K2、K3的控制逻辑为：检测到充电电池正极板电压低于基准电压源的电压时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第一输出端与输入端闭合；高于时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第二输出端与输入端断开。第一比较器的以上控制方式可以通过简单的数字逻辑电路实现，实现方式也有多种，属于本领域现有技术。充电电池正极板电压低于基准电压源的电压时，此时判断认为电池电压值不足，第一比较器控制第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第一输出端与输入端闭合。交直流转换器输出端通过双刀双掷开关与第一直流转换器连接并向第一直流转换器供电，第一直流转换器工作后向充电电池BAT充电使VDD1上升。上述充电过程中，第一单刀双掷开关K1的输出端可以与第二输入端连接，此状态下用电输出端即通过交直流转换器继续获得电源。在不需要供电时，第一单刀双掷开关K1的输出端也可以悬空，不与任何一个输入端连接。充电电池正极板电压高于基准电压源的电压时，此时判断认为电池电压可以正常供电，第一比较器控制第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第二输出端与输入端断开。此时正常供电，充电电池BAT作为电源，通过第二直流转换器DC2升压至后续VDD2所需的电压值，此时双刀双掷开关的两路开关均可以断开，避免交直流转换器和第二直流转换器的输出电压相互影响。本专利技术中，采用上述供电及切换方式，具有如下优越性：一．采用交流充电、直流供电的方式，对交流端的纹波及功率影响实现隔离，减少了交流输出纹波对供电的影响，避免交流输入功率的波动影响到供电输出端，使得输出供电不受交流电网波动影响。二.采用降压存储电能，升压供给电能的直流充电和放电模式，在电能存储端实现了低压工作，降低了设备价格和尺寸，更加便携，低压存储电能更易于实现，存储安全系数更高，储能时间更长。三.利用检测电池电压方式切换充电及供电模式，电池电压不足时自动切换，并能使用交流端临时供电，方便操作。单刀双掷开关和双刀双掷开关均可以采用数字型开关，便于集成和控制，基准电压源可以外置芯片实现，也可以内置电路实现，图1所示的具体实施方式中，基准电压源由串联在直流电源的电源输出端VDD2和地之间的第一限流电阻和稳压二极管组成，稳压二极管正极接地，第一限流电阻两端分别连接直流电源的电源输出端和稳压二极管负极，以稳压二极管电压设置基准电压源的输出电压值。图1所示的具体实施方式中，在驱动输出级还可以设置功率调节功能，驱动输出级包括NPN管、NMOS管和集电极电阻，所述NPN管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交直流混合输入直流电源，其特征在于，包括交直流转换器，所述交直流转换器输出端连接一双刀双掷开关的两个输入端，所述双刀双掷开关的第一输出端连接第一直流转换器的电源输入端，第二输出端连接第一单刀双掷开关的第一输入端，所述第一单刀双掷开关的第二输入端连接第二直流转换器的电源输出端，所述第一单刀双掷开关的输出端作为所述直流电源的电源输出端；所述直流电源还包括第二单刀双掷开关和第一比较器，所述第二单刀双掷开关的第一输入端和第二输入端分别连接第一直流转换器的电源输出端和第二直流转换器的电源输入端；所述第二单刀双掷开关的输出端连接充电电池正极板，所述第一比较器的两个比较输入端分别连接充电电池正极板和一基准电压源；第一比较器的输出端输出用于控制单刀双掷开关和双刀双掷开关的控制信号；所述第一比较器对开关的控制逻辑为：检测到充电电池正极板电压低于基准电压源的电压时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第一输出端与输入端闭合；高于时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第二输出端与输入端断开；所述第一直流转换器为降压型直流转换器，所述第二直流转换器为升压型直流转换器。...

【技术特征摘要】
1.一种交直流混合输入直流电源，其特征在于，包括交直流转换器，所述交直流转换器输出端连接一双刀双掷开关的两个输入端，所述双刀双掷开关的第一输出端连接第一直流转换器的电源输入端，第二输出端连接第一单刀双掷开关的第一输入端，所述第一单刀双掷开关的第二输入端连接第二直流转换器的电源输出端，所述第一单刀双掷开关的输出端作为所述直流电源的电源输出端；所述直流电源还包括第二单刀双掷开关和第一比较器，所述第二单刀双掷开关的第一输入端和第二输入端分别连接第一直流转换器的电源输出端和第二直流转换器的电源输入端；所述第二单刀双掷开关的输出端连接充电电池正极板，所述第一比较器的两个比较输入端分别连接充电电池正极板和一基准电压源；第一比较器的输出端输出用于控制单刀双掷开关和双刀双掷开关的控制信号；所述第一比较器对开关的控制逻辑为：检测到充电电池正极板电压低于基准电压源的电压时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第一输出端与输入端闭合；高于时，第一单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，第二单刀双掷开关的第一输入端与输出端连接，双刀双掷开关的第二输出端与输入端断开；所述第一直流转换器为降压型直流转换器，所述第二直流转换器为升压型直流转换器。2.如权利要求1所述交直流混合输入直流电源，其特征在于，所述交直流转换器输出端到地连接有稳压电容。3.如权利要求1所述交直流混合输入直流电源，其特征在于，所述单刀双掷开关和双刀双掷开关均为数字型开关。4.如权利要求1所述交直流混合输入直流电源，其特征在于，所述基准电压源由串联在直流电源的电源输出端和地之间的第一限流电阻和稳压二极管组成，稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭祖英，
申请(专利权)人：彭祖英，
类型：发明
国别省市：四川,51