CN106059048B - 一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，用于直流移动电源向直流用电设备的应急供电，包括有顺次连接的直流电输入接口、限流模块、受控DC‑DC电压转换模块、以及直流电输出接口，所述受控DC‑DC电压转换模块的正负极电压输入端之间并联有超级电容，所述电连接配件还包括有超级电容电压检测模块和用于在所述超级电容两端电压超过预设值时控制所述受控DC‑DC电压转换模块工作的控制模块，所述控制模块与所述受控DC‑DC电压转换模块控制信号输入端之间连接有信号延时输出模块。本案结构简单易实现，便于实现直流移动电源向直流用电设备的应急供电。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件。
[背景技术]
某些直流低压电器在平常状态使用的功率并不高，但在启动及动作时却需要比较大的电功率，如果在停电时如要继续工作一段时间，必须使用备用电源，对备用电源提出了比较高的要求，若采用普通干电池供电当，瞬态电流达不到要求，电器无法启动以正常工作。
因此，如何克服上述存在的缺陷，已成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其结构简单易实现，便于实现直流移动电源向直流用电设备的应急供电。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，用于直流移动电源向直流用电设备的应急供电，包括有顺次连接的直流电输入接口1、限流模块2、受控DC-DC电压转换模块3、以及直流电输出接口4，所述受控DC-DC电压转换模块3的正负极电压输入端之间并联有超级电容5，所述电连接配件还包括有用于检测所述超级电容5两端电压的超级电容电压检测模块6和用于在所述超级电容5两端电压超过预设值时控制所述受控DC-DC电压转换模块3工作的控制模块7，所述超级电容电压检测模块6的电压检测信号输出端与所述控制模块7电连接，所述控制模块7与所述受控DC-DC电压转换模块3控制信号输入端之间连接有信号延时输出模块8。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述控制模块7包括有基准电压源71和含有若干电压比较器的电压比较器模块72，所述基准电压源71的正负电压输入端并联在所述直流电输入接口1正负极连接端之间，所述电压比较器模块72上设有第一电压比较器721，所述第一电压比较器721的同相输入端与所述基准电压源71的基准电压输出端相连接、反相输入端与所述超级电容电压检测模块6电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与所述信号延时输出模块8信号输入端相连接。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述直流电输入接口1正负极连接端之间并联有用于检测直流移动电源电压的电源电压检测模块9，所述电压比较器模块72上还设有第二电压比较器722，所述第二电压比较器722的反相输入端与所述基准电压源71基准电压输出端相连接、同相输入端与所述电源电压检测模块9电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与用于指示外部电源电压是否超过预设电压值的受控电源电压指示灯模块10相连接。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述电压比较器模块72采用芯片型号为LM393的电压比较器电路。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述受控DC-DC电压转换模块3正负极输出端之间还并联有用于指示输出电压是否达标的输出电压达标指示灯模块11，所述输出电压达标指示灯模块11包括有稳压管D2、发光二极管D3、以及电阻R4，所述稳压管D2的负极连接端与所述受控DC-DC电压转换模块3正极输出端相连接和正极连接端与所述发光二极管D3正极连接，所述发光二极管D3负极通过电阻R4与所述受控DC-DC电压转换模块3负极输出端相连接。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述限流模块2包括有限流电阻R5、电阻R9、PNP三极管Q1、以及PNP三极管Q2，所述限流电阻R5一端作为所述限流模块2的正极电压输入端与所述直流电输入接口1正极连接端、PNP三极管Q2的基极相连接，限流电阻R5另一端与所述PNP三极管Q2的发射极、PNP三极管Q1的发射极相连接，所述PNP三极管Q2的集电极与所述PNP三极管Q1的基极、电阻R9的一端相连接，所述PNP三极管Q1的集电极作为限流模块2的正极电压输出端与所述受控DC-DC电压转换模块3的正极电压输入端相连接，所述电阻R9的另一端作为所述限流模块2的负极电压输出端与所述直流电输入接口1负极连接端、受控DC-DC电压转换模块3负极电压输入端相连接。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述超级电容电压检测模块6采用电阻分压检测电路。
如上所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，所述信号延时输出模块8包括有电阻R7、电阻R8、以及极性电容C6，所述电阻R7一端作为所述信号延时输出模块8的信号输入端与所述控制模块7连接，电阻R7另一端与所述电阻R8一端、极性电容C6正极连接端相连接，所述极性电容C6负极连接端与所述控制模块7电源负极连接端相连接，所述电阻R8另一端作为所述信号延时输出模块8信号输出端与所述受控DC-DC电压转换模块3控制信号输入端相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本案结构简单易实现，直流移动电源通过本案电连接配件与直流用电设备电连接，直流移动电源上电能通过直流电输入接口、限流模块后向所述超级电容充电，一段时间后超级电容电压检测模块检测到超级电容两端电压超过预设值，然后所述控制模块通过信号延时输出模块控制所述受控DC-DC电压转换模块工作，这时，直流移动电源和超级电容同时参与供电，故此时的输出功率比较大，可满足某些直流用电设备启动时需要大电流的特殊要求，当超级电容上电量瞬间释放后，电路仍可继续为直流用电设备提供一定量的电流，可满足一般工作状态；本案在所述直流电输入接口上连接限流模块，如此，限制了超级电容的充电电流，可防止直流移动电源的内部电路因过流保护而关闭或因输出电流过大而烧坏的情况发生，另，本案在控制模块与所述受控DC-DC电压转换模块控制信号输入端之间连接信号延时输出模块，延时的作用是使所述受控DC-DC电压转换模块不立即有输出，等待超级电容充满后才开启，其控制合理，有效保证工作时的瞬时输出功率。
2、本案控制模块采用基准电压源和电压比较器模块的结合，如此，其不需要进行芯片烧录程序设计，即具体实施时有效减小了控制程序的设计，只需要在电路上进行元器件引脚之间的对应逻辑连接就可以了，其实施方便简单。
3、当电源电压检测模块电压检测信号输出端的电压大于基准电压时所述第二电压比较器比较结果输出端输出高电平控制信号，当电源电压检测模块电压检测信号输出端的电压小于基准电压时所述第二电压比较器比较结果输出端输出低电平信号，所述受控电源电压指示灯模块根据不同的控制信号进行不同的显示指示，其作用是用于指示直流移动电源电量够不够，是否需要另充电，其便于及时的通知用户本电连接配件的实际工作情况。
[附图说明]
图1是本案的结构示意图。
图2是本案具体实施例的部分电路图一。
图3是本案具体实施例的部分电路图二。
[具体实施方式]
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-3所示，一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，用于直流移动电源向直流用电设备的应急供电，其特征在于包括有顺次连接的直流电输入接口1、限流模块2、受控DC-DC电压转换模块3、以及直流电输出接口4，所述受控DC-DC电压转换模块3的正负极电压输入端之间并联有超级电容5，所述电连接配件还包括有用于检测所述超级电容5两端电压的超级电容电压检测模块6和用于在所述超级电容5两端电压超过预设值时控制所述受控DC-DC电压转换模块3工作的控制模块7，所述超级电容电压检测模块6的电压检测信号输出端与所述控制模块7电连接，所述控制模块7与所述受控DC-DC电压转换模块3控制信号输入端之间连接有信号延时输出模块8。
如上所述，本案的工作原理如下：
使用时，直流移动电源通过本案电连接配件与直流用电设备电连接，直流移动电源上电能通过直流电输入接口1、限流模块2后向所述超级电容5充电，一段时间后超级电容电压检测模块6检测到超级电容5两端电压超过预设值，然后所述控制模块7通过信号延时输出模块8控制所述受控DC-DC电压转换模块3工作，这时，直流移动电源和超级电容5同时参与供电，故此时的输出功率比较大，可满足某些直流用电设备启动时需要大电流的特殊要求，当超级电容5上电量瞬间释放后，电路仍可继续为直流用电设备提供一定量的电流，可满足一般工作状态。
如上所述，本案在所述直流电输入接口1上连接限流模块2，如此，限制了超级电容5的充电电流，可防止直流移动电源的内部电路因过流保护而关闭或因输出电流过大而烧坏的情况发生，另，本案在控制模块7与所述受控DC-DC电压转换模块3控制信号输入端之间连接信号延时输出模块8，延时的作用是使所述受控DC-DC电压转换模块3不立即有输出，等待超级电容5充满后才开启，其控制合理，有效保证工作时的瞬时输出功率。
如上所述，如图3所示，具体实施时，所述控制模块7包括有基准电压源71和含有若干电压比较器的电压比较器模块72，所述基准电压源71的正负电压输入端并联在所述直流电输入接口1正负极连接端之间，所述电压比较器模块72上设有第一电压比较器721，所述第一电压比较器721的同相输入端与所述基准电压源71的基准电压输出端相连接、反相输入端与所述超级电容电压检测模块6电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与所述信号延时输出模块8信号输入端相连接，如此，当超级电容电压检测模块6电压检测信号输出端的电压大于基准电压时所述第一电压比较器721输出低电平控制信号，而当超级电容电压检测模块6电压检测信号输出端的电压小于基准电压时所述第一电压比较器721输出高电平控制信号，然后分别通过信号延时输出模块8发送给所述受控DC-DC电压转换模块3，受控DC-DC电压转换模块3根据接受到的控制信号来开始工作或停止工作，其控制方便简单。
如上所述，本案控制模块7采用基准电压源71和电压比较器模块72的结合，如此，其不需要进行芯片烧录程序设计，即具体实施时有效减小了控制程序的设计，只需要在电路上进行元器件引脚之间的对应逻辑连接就可以了，其实施方便简单。
如上所述，如图3所示，具体实施时，所述直流电输入接口1正负极连接端之间并联有用于检测直流移动电源电压的电源电压检测模块9，所述电压比较器模块72上还设有第二电压比较器722，所述第二电压比较器722的反相输入端与所述基准电压源71基准电压输出端相连接、同相输入端与所述电源电压检测模块9电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与用于指示外部电源电压是否超过预设电压值的受控电源电压指示灯模块10相连接，如此，当电源电压检测模块9电压检测信号输出端的电压大于基准电压时所述第二电压比较器722比较结果输出端输出高电平控制信号，当电源电压检测模块9电压检测信号输出端的电压小于基准电压时所述第二电压比较器722比较结果输出端输出低电平信号，所述受控电源电压指示灯模块10根据不同的控制信号进行不同的显示指示，其作用是用于指示直流移动电源电量够不够，是否需要另充电，其便于及时的通知用户本电连接配件的实际工作情况。
如上所述，如图3所示，具体实施时，所述电压比较器模块72采用芯片型号为LM393的电压比较器电路。
如上所述，如图2所示，具体实施时，所述受控DC-DC电压转换模块3正负极输出端之间还并联有用于指示输出电压是否达标的输出电压达标指示灯模块11，所述输出电压达标指示灯模块11包括有稳压管D2、发光二极管D3、以及电阻R4，所述稳压管D2的负极连接端与所述受控DC-DC电压转换模块3正极输出端相连接和正极连接端与所述发光二极管D3正极连接，所述发光二极管D3负极通过电阻R4与所述受控DC-DC电压转换模块3负极输出端相连接，如此，当所述受控DC-DC电压转换模块3的正负极输出端之间电压大于稳压管D2的稳压值与发光二极管D3的压降之和时，发光二极管D3进行发光，表示输出电压达标，否则表示输出电压不达标，其便于及时的通知用户本电连接配件的实际工作情况。
如上所述，如图2所示，具体实施时，所述限流模块2包括有限流电阻R5、电阻R9、PNP三极管Q1、以及PNP三极管Q2，所述限流电阻R5一端作为所述限流模块2的正极电压输入端与所述直流电输入接口1正极连接端、PNP三极管Q2的基极相连接，限流电阻R5另一端与所述PNP三极管Q2的发射极、PNP三极管Q1的发射极相连接，所述PNP三极管Q2的集电极与所述PNP三极管Q1的基极、电阻R9的一端相连接，所述PNP三极管Q1的集电极作为限流模块2的正极电压输出端与所述受控DC-DC电压转换模块3的正极电压输入端相连接，所述电阻R9的另一端作为所述限流模块2的负极电压输出端与所述直流电输入接口1负极连接端、受控DC-DC电压转换模块3负极电压输入端相连接，如此，当直流移动电源的输出电流在限流电阻R5上的压降使PNP三极管Q2导通时，PNP三极管Q1截止，所述超级电容5无法继续充电，而当直流移动电源的输出电流减少到PNP三极管Q2截止时，PNP三极管Q1导通，超级电容5可以继续充电，从而限制了直流移动电源的输出电流大小，即限制了超级电容5的充电电流，可防止直流移动电源的内部电路因过流保护而关闭或因输出电流过大而烧坏的情况发生。
如上所述，如图3所示，具体实施时，所述超级电容电压检测模块6采用电阻分压检测电路。
如上所述，如图2所示，具体实施时，所述信号延时输出模块8包括有电阻R7、电阻R8、以及极性电容C6，所述电阻R7一端作为所述信号延时输出模块8的信号输入端与所述控制模块7连接，电阻R7另一端与所述电阻R8一端、极性电容C6正极连接端相连接，所述极性电容C6负极连接端与所述控制模块7电源负极连接端相连接，所述电阻R8另一端作为所述信号延时输出模块8信号输出端与所述受控DC-DC电压转换模块3控制信号输入端相连接，如此，当所述信号延时输出模块8的信号输入端输入高电平时其信号输出端延时后输出高电平，当所述信号延时输出模块8的信号输入端输入低电平时其信号输出端延时后输出低电平，有效实现控制模块7对受控DC-DC电压转换模块3的延时控制功能。
如上所述，本案保护的是一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，一切与本案结构相同或相近的技术方案都应示为落入本案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，用于直流移动电源向直流用电设备的应急供电，其特征在于包括有顺次连接的直流电输入接口(1)、限流模块(2)、受控DC-DC电压转换模块(3)、以及直流电输出接口(4)，所述受控DC-DC电压转换模块(3)的正负极电压输入端之间并联有超级电容(5)，所述电连接配件还包括有用于检测所述超级电容(5)两端电压的超级电容电压检测模块(6)和用于在所述超级电容(5)两端电压超过预设值时控制所述受控DC-DC电压转换模块(3)工作的控制模块(7)，所述超级电容电压检测模块(6)的电压检测信号输出端与所述控制模块(7)电连接，所述控制模块(7)与所述受控DC-DC电压转换模块(3)控制信号输入端之间连接有信号延时输出模块(8)，所述控制模块(7)包括有基准电压源(71)和含有若干电压比较器的电压比较器模块(72)，所述基准电压源(71)的正负电压输入端并联在所述直流电输入接口(1)正负极连接端之间，所述电压比较器模块(72)上设有第一电压比较器(721)，所述第一电压比较器(721)的同相输入端与所述基准电压源(71)的基准电压输出端相连接、反相输入端与所述超级电容电压检测模块(6)电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与所述信号延时输出模块(8)信号输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述直流电输入接口(1)正负极连接端之间并联有用于检测直流移动电源电压的电源电压检测模块(9)，所述电压比较器模块(72)上还设有第二电压比较器(722)，所述第二电压比较器(722)的反相输入端与所述基准电压源(71)基准电压输出端相连接、同相输入端与所述电源电压检测模块(9)电压检测信号输出端相连接、以及比较结果输出端与用于指示外部电源电压是否超过预设电压值的受控电源电压指示灯模块(10)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述电压比较器模块(72)采用芯片型号为LM393的电压比较器电路。
4.根据权利要求1所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述受控DC-DC电压转换模块(3)正负极输出端之间还并联有用于指示输出电压是否达标的输出电压达标指示灯模块(11)，所述输出电压达标指示灯模块(11)包括有稳压管D2、发光二极管D3、以及电阻R4，所述稳压管D2的负极连接端与所述受控DC-DC电压转换模块(3)正极输出端相连接和正极连接端与所述发光二极管D3正极连接，所述发光二极管D3负极通过电阻R4与所述受控DC-DC电压转换模块(3)负极输出端相连接。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述限流模块(2)包括有限流电阻R5、电阻R9、PNP三极管Q1、以及PNP三极管Q2，所述限流电阻R5一端作为所述限流模块(2)的正极电压输入端与所述直流电输入接口(1)正极连接端、PNP三极管Q2的基极相连接，限流电阻R5另一端与所述PNP三极管Q2的发射极、PNP三极管Q1的发射极相连接，所述PNP三极管Q2的集电极与所述PNP三极管Q1的基极、电阻R9的一端相连接，所述PNP三极管Q1的集电极作为限流模块(2)的正极电压输出端与所述受控DC-DC电压转换模块(3)的正极电压输入端相连接，所述电阻R9的另一端作为所述限流模块(2)的负极电压输出端与所述直流电输入接口(1)负极连接端、受控DC-DC电压转换模块(3)负极电压输入端相连接。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述超级电容电压检测模块(6)采用电阻分压检测电路。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有直流移动电源保护和瞬时大功率输出的电连接配件，其特征在于所述信号延时输出模块(8)包括有电阻R7、电阻R8、以及极性电容C6，所述电阻R7一端作为所述信号延时输出模块(8)的信号输入端与所述控制模块(7)连接，电阻R7另一端与所述电阻R8一端、极性电容C6正极连接端相连接，所述极性电容C6负极连接端与所述控制模块(7)电源负极连接端相连接，所述电阻R8另一端作为所述信号延时输出模块(8)信号输出端与所述受控DC-DC电压转换模块(3)控制信号输入端相连接。
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