一种直流不间断电源制造技术

本发明专利技术公开了一种直流不间断电源，包括电连接的开关电源电路、充电电路、保护电路、升压电路电源、管理电路和锂电池；由于该直流不间断电源采用了以LTC1700为核心的升压电路、以LTC4002芯片为核心的充电电路保证了输出电压的稳定，并能适应不同输入电压的环境。当外接电源时，负载直接由外接电源驱动，充电电路单独为锂电池充电，确保了锂电池完成完整的充电循环。当外接电源撤离后，锂电池电压瞬间切换到升压电路，负载由锂电池电压经升压后驱动，效率可达90%，切换速度小于10ns，不需要很大的电容即可很好地驱动大负载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流不间断电源，具体的说，涉及一种适用于低电压电子产品的直流不间断电源，属于电子

技术介绍
在当前的应用中，直流不间断电源的实现方式多为铅蓄电池方式。但是铅蓄电池因其体积硕大、造型笨重、难以便携、需要人工维护等缺点，很难在各个领域得到普及。相比而言，锂电池因其能量密度大、可随意造型、体积小重量轻等特点可被应用于不间断电源领 域。随着科技的发展，在生产、生活中低电压特别是便携式的电子产品不断涌现，有些产品(如路由器等)自身并不配有蓄电池，只是由市电供电，这样一旦停电即无法使用，直接影响到生活和工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对以上不足，提供一种使用锂电池的适用于低电压电子产品的直流不间断电源。本专利技术也可做便携式移动电源使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种直流不间断电源，其特征在于所述直流不间断电源包括电连接的开关电源电路、充电电路、保护电路、升压电路电源、管理电路和锂电池； 所述充电电路包括集成电路IC3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C10、电容C11、电容Cl2、电容Cl3、稳压管DZ2、稳压管DZ3、发光二极管LEDl、电感L3、负温度系数电阻NTC和P沟道MOS场效应管Ml ； 集成电路IC3的I脚经串联的电容Cll和电阻R6接地，集成电路IC3的2脚为IC3电源引脚，该引脚通过稳压管DZ3与开关电源电路输出的直流电压Voutl连接，集成电路IC3的3脚接MOS场效应管Ml的栅极，MOS场效应管Ml的源极与集成电路IC3的2脚连接，MOS场效应管Ml的漏极与电感L3的一端以及稳压管DZ2的负极端连接，电感L3的另一端接集成电路IC3的7脚，稳压管DZ2的正极端接地，集成电路IC3的4脚接地，集成电路IC3的5脚接发光二极管LEDl负极端，发光二极管LEDl正极端通过电阻R5接BAT端，BAT直接与锂电池的正极相连，集成电路IC3的6脚接电阻R7和电容C12的一端以及BAT端，电阻R7的另一端与集成电路IC3的7脚连接，电容C12的另一端接地，集成电路IC3的8脚经负温度系数电阻NTC接地。一种优化方案，所述保护电路包括集成电路IC4、电阻R8、电阻R9、电容C14、N沟道MOS场效应管M2和N沟道MOS场效应管M3 ； 集成电路IC4的I脚接MOS场效应管M2的栅极，集成电路IC4的3脚接MOS场效应管M3的栅极，MOS场效应管M2的源极接锂电池的负极，MOS场效应管M2的漏极接MOS场效应管M3的漏极，MOS场效应管M3的源极接地，集成电路IC4的2脚通过电阻R9接地，集成电路IC4的4脚悬空，集成电路IC4的5脚接电阻R8和电容C14的一端，电阻R8的另一端接锂电池正极，电容C14的另一端接锂电池的负极，集成电路IC4的6脚接锂电池的负极。另一种优化方案，所述升压电路包括集成电路IC5、电阻R10、电阻町1、电阻1 12、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电感L4、N沟道MOS场效应管M4和P沟道MOS场效应管M5 ； 所述集成电路IC5的2脚接电阻R12的一端和电容C15的一端，电阻R12的另一端连接电容C16的一端，电容C15、电容C16的另一端接地，4脚接电容C17的一端，电容C17的另一端接地，3脚接电阻RlO和电阻RlI的一端，电阻RlO另一端接地，电阻RlI的另一端接Vout2端，10脚与MOS场效应管M4、MOS场效应管M5的漏极以及电感L4的一端相连，电感L4的另一端与接地的滤波电容C18、电容C19以及锂电池的正极BAT端连接，8脚接MOS场效应管M4的栅极，9脚接MOS场效应管M5的栅极，MOS场效应管M5的源极经接地电容C20、 电容C21滤波后接电源管理电路5的Vout2端。本专利技术采用上述技术方案，具有以下优点由于该直流不间断电源采用了以LTC1700为核心的升压电路、以LTC4002芯片为核心的充电电路保证了输出电压的稳定，并能适应不同输入电压的环境。当外接电源时，负载直接由外接电源驱动，充电电路单独为锂电池充电，确保了锂电池完成完整的充电循环。当外接电源撤离后，锂电池电压瞬间切换到升压电路，负载由锂电池电压经升压后驱动，效率可达90%，切换速度IOns以内，不需要很大的电容即可很好地驱动大负载。由于锂电池的能量密度较大，加之芯片高度集成，该直流不间断电源整个设计可以做得很小，可作为随身移动电源，为各种数码产品充电。另外在工控领域，可以以极低的成本保证设备断电后的正常运作，避免宕机等一系列隐患。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明附图I为本专利技术实施例中直流不间断电源的电路框 附图2为本专利技术实施例中开关电源电路的电路原理 附图3为本专利技术实施例中充电电路的电路原理 附图4为本专利技术实施例中保护电路的电路原理 附图5为本专利技术实施例中升压电路的电路原理 附图6为本专利技术实施例中电源管理电路的电路原理 图中， I-开关电源电路，2-充电电路，3-保护电路，4-升压电路，5-电源管理电路。具体实施例方式实施例，如图I所示，一种直流不间断电源，包括电连接的开关电源电路I、充电电路2、保护电路3、升压电路4、电源管理电路5和锂电池； 如图2所示，开关电源电路I包括集成电路ICl、集成电路IC2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电抗器LI、电感L2、保险管Fl、整流桥BRl、开关变压器Tl、稳压管DZl、二极管Dl、二极管D2、二极管D3和光电耦合器0C，集成电路ICl为三端PWM开关芯片，其型号为T0P210PFI，集成电路IC2为三端稳压器，其型号为TL431CLP。交流220V输入电压经过保险管F1、电容Cl、电抗器LI滤波，整流桥BRl整流后，得到直流高电压，该直流电压加到开关变压器Tl初级线圈的一端，初级线圈的另一端加到三端PWM开关芯片的5脚；稳压管DZl和二极管Dl组成钳位电路，把开关变压器Tl漏感引起的脉冲前沿尖峰电压限制到安全值；开关变压器Tl的次级电压经二极管D2整流和电容C3、电容C5、电感L2滤波后，输出5V稳定电压VoutI。电抗器LI、电容Cl、电容C8、电容C9用来减小传导辐射电流，以减小开关电源产生的射频干扰。开关变压器Tl的反馈线圈两端电压经二极管D3整流，电阻R1、电容C6限流、滤波后，加到集成电路ICl的4脚即控制端，电容C6两端的电压由集成电路ICl来调整，以便稳定输出电压。开关电源电路I输出端的反馈电压由并联稳压芯片IC2的稳压值2. 5V、光电耦合器OC的正向压降和电阻R2上的压降三者之和来决定。当输出端电压升高时，由于集成电路IC2两端的电压始终为2. 5V，光电率禹合器OC的输入电流增加，光电稱合器OC的输出三极管集电极C、发射极e间的等效电阻减小，二极管D3随之导通，集成电路ICl的4脚的电流增加，集成电路ICl的5脚输出的PWM脉冲的占空比减小，输出电压Vout I降低，实现稳压的目的。如图3所示，充电电路2包括集成电路IC3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C10、电 容C11、电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流不间断电源，其特征在于：所述直流不间断电源包括电连接的开关电源电路（1）、充电电路（2）、保护电路（3）、升压电路（4）、电源管理电路（5）和锂电池；所述充电电路（2）包括集成电路IC3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、稳压管DZ2、稳压管DZ3、发光二极管LED1、电感L3、负温度系数电阻NTC和P沟道MOS场效应管M1；集成电路IC3的1脚经串联的电容C11和电阻R6接地，集成电路IC3的2脚为IC3电源引脚，该引脚通过稳压管DZ3与开关电源电路（1）输出的直流电压Vout1连接，集成电路IC3的3脚接MOS场效应管M1的栅极，MOS场效应管M1的源极与集成电路IC3的2脚连接，MOS场效应管M1的漏极与电感L3的一端以及稳压管DZ2的负极端连接，电感L3的另一端接集成电路IC3的7脚，稳压管DZ2的正极端接地，集成电路IC3的4脚接地，集成电路IC3的5脚接发光二极管LED1负极端，发光二极管LED1正极端通过电阻R5接BAT端，BAT直接与锂电池的正极相连，集成电路IC3的6脚接电阻R7和电容C12的一端以及BAT端，电阻R7的另一端与集成电路IC3的7脚连接，电容C12的另一端接地，集成电路IC3的8脚经负温度系数电阻NTC接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李永尧，王立华，丁政开，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：