高效直流不间断电源制造技术

本实用新型专利技术涉及电子技术领域。为克服目前直流不间断电源存在的造型笨重、寿命有限及提供电压不够稳定的技术问题，本实用新型专利技术提供一种高效直流不间断电源包括开关电源模块、充电模块、保护模块、升压模块、电源管理模块及锂电池，开关电源模块将市电转换成规定的直流电压与充电模块及电源管理模块相连；保护模块输入电压由锂电池提供，输出电压供给升压模块，由保护模块控制升压模块输入电压的通、断；升压模块将经保护模块控制的锂电池电压转换至规定输出电压与电源管理模块相连，由电源管理模块控制输出电压。该电源能够保证输出电压的稳定，并能适应不同输入电压的环境，保证设备断电后的正常运作，避免宕机等一系列隐患。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，具体是指一种高效直流不间断电源。
技术介绍
在当前的应用中，直流不间断电源的实现方式大致分为铅蓄电池和多节串联锂电池两种方案。其中，铅蓄电池因其体积硕大、造型笨重、需要人工维护等缺点未能普及各领域。相比而言，锂电池因其能量密度大、可随意造型等特点逐渐被应用于多种不间断电源领域中，但其寿命都十分有限，仍然需要定时检查锂电池的性能。而且，两种方案都无法提供稳定的电压，无法保障用电器的正常运作，造成巨额损失。
技术实现思路
为克服目前直流不间断电源存在的造型笨重、寿命有限及提供电压不够稳定的技术问题，本技术提供一种高效直流不间断电源。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为:高效直流不间断电源，该电源包括开关电源模块、充电模块、保护模块、升压模块、电源管理模块及锂电池；所述的开关电源模块将市电转换成规定的直流电压与充电模块及电源管理模块相连，充电模块的输出电压供锂电池充电；所述的保护模块位于锂电池与升压模块之间，其输入电压由锂电池提供，输出电压供给升压模块，由保护模块控制升压模块输入电压的通、断；所述的升压模块将经保护模块控制的锂电池电压转换至规定输出电压与电源管理模块相连，由电源管理模块选择使用开关电源模块的输出电压或升压模块的输出电压供负载使用。所述的充电模块，其核心芯片为TP4057。.所述的保护模块，其核心芯片为BL8506。所述的升压模块，其核心芯片为LTC1700。所述的电源管理模块，其核心芯片为LTC4412。本技术的有益效果:由于该直流不间断电源采用了新型升压、充电芯片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，充电模块单独为锂电池充电，确保了锂电池完成完整的充电循环，对负载来说，效率100%。当外接电源撤离后，锂电池电压瞬间切换到升压板，负载由锂电池电压经升压后驱动，效率可达90%，切换速度IOns以下，不需要很大的电容即可完美驱动大负载。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。附图说明图1为本技术结构框图。图2为本技术充电模块电路图。图3为本技术保护模块输入端Vdd与输出端OUT呈断路状态电路图。图4为本技术保护模块输入端Vdd与输出端OUT呈短路状态电路图。图5为本技术升压模块电路图。图6为本技术电源管理模块电路图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。如图1所示，高效直流不间断电源，该电源包括开关电源模块、充电模块、保护模块、升压模块、电源管理模块及锂电池；所述的开关电源模块将市电转换成规定的直流电压与充电模块及电源管理模块相连，充电模块的输出电压供锂电池充电；所述的保护模块位于锂电池与升压模块之间，其输入电压由锂电池提供，输出电压供给升压模块，由保护模块控制升压模块输入电压的通、断；所述的升压模块将经保护模块控制的锂电池电压转换至规定输出电压与电源管理模块相连，由电源管理模块选择使用开关电源模块的输出电压或升压模块的输出电压供负载使用。如图2所示，该高效直流不间断电源的充电模块采用芯片TP4057控制，其输入电压Vcc采用开关电源模块输出的+5V电压，其输出充电电压BAT为4.2VjBAT直接与锂电池的正极相连，在该芯片的I脚和5脚分别连接红LED和绿LED的负极，红LED和绿LED的正极通过IK电阻与+5V相连，通过红LED和绿LED指示充电进行状态及充电结束状态。该充电模块的充电模式为:1:电池电压低于2.9V，进入0.1倍设定电流涓流保护性充电。2:电池电压高于2.9V以后，进入设定电流快速高效充电。3:电池电压等于4.2V时，恒流阶段结束，进入恒压充电阶段。如图3、图4所示，该高效直流不间断电源的保护模块采用芯片BL8506控制，其输入端Vdd由锂电池提供，其输出端OUT作为升压模块的输入电压。如图4所示，该保护模块在锂电池电压范围在3.0-4.2V之间时，输入端Vdd与输出端OUT呈短路状态。如图3所示，当锂电池电压低于3.0V或者高于4.2V时触发保护，输入端Vdd与输出端OUT呈断路状态。该模块完善的保护能够使锂电池完成预定的1000次满充满放寿命。如图5所示，该高效直流不间断电源的升压模块采用芯片LTC1700+驱动MOS+铜带高频电感LI+滤波电容Cl实现输入电压的升压。其输入电压Vin由保护模块的输出端OUT提供，该输入电压Vin经铜带高频电感LI与芯片LTC1700管脚10的SW端口及驱动MOS的D极相连，驱动MOS选用Ml和M2两块MOS片驱动，MI为NM0S，其型号为Si7686，M2为PMOS,其型号为Si4435，Ml、M2的控制极G分别由芯片LTC1700的BG和TG端口控制，铜带高频电感LI值为1.8uH，滤波电容Cl值为330uF/16V。经测试，该模块输入电压在3.13-4.2V之间，其输出电压能可靠稳定在5±0.02V。如图6所示，该高效直流不间断电源的电源管理模块采用芯片LTC4412控制，通过LTC4412的GATE和STAT端口分别控制PMOS M3和M4的导通，M3控制开关电源模块输出的+5V向负载供电，M4控制升压模块输出的+5V向负载供电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效直流不间断电源，该电源包括开关电源模块、充电模块、保护模块、升压模块、电源管理模块及锂电池，其特征在于：所述的开关电源模块将市电转换成规定的直流电压与充电模块及电源管理模块相连，充电模块的输出电压供锂电池充电；所述的保护模块位于锂电池与升压模块之间，其输入电压由锂电池提供，输出电压供给升压模块，由保护模块控制升压模块输入电压的通、断；所述的升压模块将经保护模块控制的锂电池电压转换至规定输出电压与电源管理模块相连，由电源管理模块选择使用开关电源模块的输出电压或升压模块的输出电压供负载使用。

【技术特征摘要】
1.高效直流不间断电源，该电源包括开关电源模块、充电模块、保护模块、升压模块、电源管理模块及锂电池，其特征在于: 所述的开关电源模块将市电转换成规定的直流电压与充电模块及电源管理模块相连，充电模块的输出电压供锂电池充电； 所述的保护模块位于锂电池与升压模块之间，其输入电压由锂电池提供，输出电压供给升压模块，由保护模块控制升压模块输入电压的通、断； 所述的升压模块将经保护模块控制的锂电池电压转换至规定输出电压与电源管理模块相连，由电源管理模块选择使...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁政开，
申请(专利权)人：丁政开，
类型：新型
国别省市：山东;37