CN205017026U - 一种数码产品不间断电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数码产品不间断电源电路，包括AC转DC模块、电芯保护电路、电芯、三合一主控芯片、输出隔离器；AC转DC模块一端与输出隔离器电连接，另一端分别与电芯保护电路和三合一主控芯片电连接，电芯保护电路一端与电芯电连接，另一端与三合一主控芯片电连接；AC转DC模块将220V/50Hz交流输入转换成5V3A直流，电芯保护电路实现对电芯的过充、过放、短路、过流保护，电芯用来储能，AC转DC模块与电芯保护电路分别受控于三合一主控芯片。本实用新型结合电芯自身的电量和设备用电实际情况来动态分配二者电流；同时有效地将电源充电器和移动电源二者合二为一，提高资源的利用率，降低能耗，给用户使用智能数码产品带来很大的便利，解决了数码产品自带电池续航时间问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源电路技术领域，具体涉及一种给数码产品充电的同时也给自带的电芯充电，当AC市电断电时，自带电芯的电能转换给产品充电，达到兼具电源适配器和备用电源功能的不间断电源电路。
背景技术
随着智能数码产品、平板电脑、智能手机的普及，各种为之配套的小功率电源适配器和移动电源蓬勃发展，二者功能相结合的产品亦有出现，但相关的技术在处理“边充边放”时，不尽完善，“充”是指给产品自带电芯充电，储存电能；“放”是指给智能设备充电。现有的技术考虑到AC转DC模块提供的功率有限，优先放电，然后再给自带电芯充电，或者固定的分配二者的电流，二者不相兼顾，有必要予以解决。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种不间断电源电路，该电源电路采用电流动态分配算法，结合电芯自身的电量和设备用电实际情况来动态分配二者电流，有效解决此缺点，达到二者兼顾的效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
不间断电源电路，包括AC转DC模块、电芯保护电路、电芯、三合一主控芯片、输出隔离器；所述AC转DC模块一端与所述输出隔离器电连接，另一端分别与所述电芯保护电路和所述三合一主控芯片电连接，所述电芯保护电路一端与所述电芯电连接，另一端与所述三合一主控芯片电连接；所述AC转DC模块将220V/50Hz交流输入转换成5V3A直流，所述电芯保护电路实现对所述电芯的过充、过放、短路、过流保护，所述电芯用来储能，所述AC转DC模块与所述电芯保护电路分别受控于所述三合一主控芯片。
进一步的，还包括与所述AC转DC模块电连接的输入电路，以及与该输入电路电连接的输入接口。
进一步的，还包括与所述输出隔离器电连接的输出电路，以及与该输出电路电连接输出接口。
进一步的，所述输出接口为USB接口。
进一步的，所述电芯由两节容量为2600mAh的18650电芯并联组成。
进一步的，所述三合一主控芯片实现对电芯的充电、电芯升压5V给输出，按键功能，电量显示功能，其中充电回路由充电电流取样电阻R6，充电控制MOS管Q6，Q1，电感L1，主控芯片U1组成；升压回路由放电电流取样电阻R14，同步整流升压MOS管Q1，Q3，主控芯片U1，输出控制MOS管Q2组成，U1的P17和P20输出Q1，Q3的PWM驱动信号；D1，D2，D3，D4和U1的P1，P2，P3，P4脚组成电量显示电路；S1和U1的P23脚组成按键电路，当有输入时AC实现对电芯的充电，无AC输入时，将所述电芯的电压同步整流升压成5V输出，同时支持按键开启升压控制和电量显示。
进一步的，所述输出隔离器由隔离二极管D5实现，当无AC输入时，防止所述电芯升压输出的5V倒灌AC转DC模块。
进一步的，所述电芯保护电路由保护芯片U3，控制MOS管Q6，Q7组成。
进一步的，所述AC转DC模块由整流桥堆BR1，变压器T1，PWM驱动芯片U1，MOS管Q1，光偶OP1，肖特基D2组成的开关电源电路实现，其中L1，R11，C1构成LRCπ型滤波电路，U2提供比较基准电压，R18和R8串联分压采样输出电压，和U2提供的基准电压比较，经OP1隔离后反馈到U1的FB端，调节开关变压器T1的反馈，从而实现输出稳定的5V电压，C9和C10为输出滤波电容。
与现有技术相比，本实用新型汽车启动功能的移动电源具有如下优点：
本实用新型采用电流动态分配算法，结合电芯自身的电量和设备用电实际情况来动态分配二者电流，有效解决此缺点，达到二者兼顾的效果；同时有效地将电源充电器和移动电源二者合二为一，提高资源的利用率，降低能耗，给用户使用智能数码产品带来很大的便利，解决了数码产品自带电池续航时间问题。
附图说明
图1为本实用新型的工作结构框图；
图2为本实用新型的工作原理电路图；
图3为本实用新型的另一工作原理电路图。
主要元件符号说明如下：
1、AC转DC模块2、电芯保护电路
3、电芯4、三合一主控芯片
5、输出隔离器
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1至图3所示，本实施所述不间断电源电路，包括AC转DC模块1、电芯保护电路2、电芯3、三合一主控芯片4、输出隔离器5；AC转DC模块1一端与输出隔离器5电连接，另一端分别与电芯保护电路2和三合一主控芯片4电连接，电芯保护电路2一端与电芯3电连接，另一端与三合一主控芯片4电连接；AC转DC模块1将220V/50Hz交流输入转换成5V3A直流，电芯保护电路2实现对电芯3的过充、过放、短路、过流保护，电芯3用来储能，AC转DC模块1与电芯保护电路2分别受控于三合一主控芯片4。本实用新型采用电流动态分配算法，结合电芯自身的电量和设备用电实际情况来动态分配二者电流，有效解决此缺点，达到二者兼顾的效果；同时有效地将电源充电器和移动电源二者合二为一，提高资源的利用率，降低能耗，给用户使用智能数码产品带来很大的便利，解决了数码产品自带电池续航时间问题。
进一步的，还包括与AC转DC模块1电连接的输入电路，以及与该输入电路电连接的输入接口。
进一步的，还包括与输出隔离器5电连接的输出电路，以及与该输出电路电连接输出接口。
进一步的，输出接口为USB接口。
进一步的，电芯3由两节容量为2600mAh的18650电芯并联组成。
进一步的，三合一主控芯片4实现对电芯的充电、电芯升压5V给输出，按键功能，电量显示功能，其中充电回路由充电电流取样电阻R6，充电控制MOS管Q6，Q1，电感L1，主控芯片U1组成；升压回路由放电电流取样电阻R14，同步整流升压MOS管Q1，Q3，主控芯片U1，输出控制MOS管Q2组成，U1的P17和P20输出Q1，Q3的PWM驱动信号；D1，D2，D3，D4和U1的P1，P2，P3，P4脚组成电量显示电路；S1和U1的P23脚组成按键电路，当有输入时AC实现对电芯的充电，无AC输入时，将所述电芯的电压同步整流升压成5V输出，同时支持按键开启升压控制和电量显示。
进一步的，输出隔离器5由隔离二极管D5实现，当无AC输入时，防止电芯3升压输出的5V倒灌AC转DC模块。
进一步的，电芯保护电路2由保护芯片U3，控制MOS管Q6，Q7组成。
进一步的，AC转DC模块1由整流桥堆BR1，变压器T1，PWM驱动芯片U1，MOS管Q1，光偶OP1，肖特基D2组成的开关电源电路实现，其中L1，R11，C1构成LRCπ型滤波电路，U2提供比较基准电压，R18和R8串联分压采样输出电压，和U2提供的基准电压比较，经OP1隔离后反馈到U1的FB端，调节开关变压器T1的反馈，从而实现输出稳定的5V电压，C9和C10为输出滤波电容。
本实用新型具有三种工作模式：
1、边充边放模式
当有AC输入时，AC经过AC转DC模块转换成直流电，一边经过电芯保护电路监控充电过程给电芯安全充电；一边经输出隔离器到输出口，直接放电给外接入设备使用。
2、后备电源模式
当三合一主控芯片检测到无AC输入时，立即将电芯电压流经电芯保护电路后升压到5V输出给外接设备供电。
3、休眠省电模式
当三合一主控芯片检测到既无AC输入，输出端亦无负载需要供电时，在确认一定时间后，主控芯片自动进入休眠模式，整个电路耗损电流减小到30uA以下，有效降低电芯电能的损耗。
本实用新型边充边放电量动态分配算法工作原理：
边充边放时主控芯片IC通过电流采样电阻R6检测AC转DC模块的总供给电流，通过电流采样电阻R14检测给电芯的充电电流，换算得当前外接负载电流，当AC转DC模块不能充分满足充电芯和放电给外设时，适当减少给电芯的充电电流，以满足二者需求，随着外接负载内置电芯快被充满，相当于所需求电能减少时，再增加自身电芯的充电电流，达到动态调节、合理协调、充分利用的目的。
以上所述者，仅为本新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本新型实施的范围，即但凡依本新型申请专利范围及新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本新型专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：包括AC转DC模块、电芯保护电路、电芯、三合一主控芯片、输出隔离器；所述AC转DC模块一端与所述输出隔离器电连接，另一端分别与所述电芯保护电路和所述三合一主控芯片电连接，所述电芯保护电路一端与所述电芯电连接，另一端与所述三合一主控芯片电连接；所述AC转DC模块将220V/50Hz交流输入转换成5V3A直流，所述电芯保护电路实现对所述电芯的过充、过放、短路、过流保护，所述电芯用来储能，所述AC转DC模块与所述电芯保护电路分别受控于所述三合一主控芯片。
2.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：还包括与所述AC转DC模块电连接的输入电路，以及与该输入电路电连接的输入接口。
3.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：还包括与所述输出隔离器电连接的输出电路，以及与该输出电路电连接输出接口。
4.根据权利要求3所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述输出接口为USB接口。
5.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述电芯由两节容量为2600mAh的18650电芯并联组成。
6.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述三合一主控芯片实现对电芯的充电、电芯升压5V给输出，按键功能，电量显示功能，其中充电回路由充电电流取样电阻R6，充电控制MOS管Q6，Q1，电感L1，主控芯片U1组成；升压回路由放电电流取样电阻R14，同步整流升压MOS管Q1，Q3，主控芯片U1，输出控制MOS管Q2组成，U1的P17和P20输出Q1，Q3的PWM驱动信号；D1，D2，D3，D4和U1的P1，P2，P3，P4脚组成电量显示电路；S1和U1的P23脚组成按键电路，当有输入时AC实现对电芯的充电，无AC输入时，将所述电芯的电压同步整流升压成5V输出，同时支持按键开启升压控制和电量显示。
7.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述输出隔离器由隔离二极管D5实现，当无AC输入时，防止所述电芯升压输出的5V倒灌AC转DC模块。
8.根据权利要求1所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述电芯保护电路由保护芯片U3，控制MOS管Q6，Q7组成。
9.根据权利要求6所述的一种数码产品不间断电源电路，其特征在于：所述AC转DC模块由整流桥堆BR1，变压器T1，PWM驱动芯片U1，MOS管Q1，光偶OP1，肖特基D2组成的开关电源电路实现，其中L1，R11，C1构成LRCπ型滤波电路，U2提供比较基准电压，R18和R8串联分压采样输出电压，和U2提供的基准电压比较，经OP1隔离后反馈到U1的FB端，调节开关变压器T1的反馈，从而实现输出稳定的5V电压，C9和C10为输出滤波电容。
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| CN106300512A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种控制移动电源充放电的方法和装置 |
| CN108183537A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-19 | 深圳市集芯源电子科技有限公司 | 大功率电动车电池充电器 |
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