CN201994718U

CN201994718U - 一种智能供电、充电电路

Info

Publication number: CN201994718U
Application number: CN2010201725814U
Authority: CN
Inventors: 费战波; 袁金龙; 徐西亚
Original assignee: He'nan Suntront Tech Co Ltd
Current assignee: SUNTRONT TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2020-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种智能供电、充电电路，包括市电供电电路、蓄电池供电电路、交流电检测电路、蓄电池充电电路。微控制器通过ACDT端口检测到低电平，证明有市电，市电给后续负载供电，蓄电池充电电路由于采用的是浮充的供电方式，能使蓄电池经常保持在充电满足状态而不致过充电。当U4处的电压高于蓄电池电压时，采用市电向后续负载供电，如果后续负载过大，会拉低U1处电压，此时蓄电池会向后续负载提供一部分电流。如果市电意外中断，需要蓄电池向后续负载供电，蓄电池可向后续负载提供3A的电流。当微控制器的BATDT端口检测到蓄电池电压低于设置值时，会切断蓄电池供电电路，防止电池过放电；微控制器的POWC端口给出一个低电平，切断蓄电池供电电路。

Description

一种智能供电、充电电路

(一)技术领域

本实用新型属于电学领域，具体的说涉及到一种智能供电、充电电路。

(二)背景技术

目前，在一些计算机设备和精密仪器的供电系统中，为了使设备在市电发生意外中断的情况下，数据不至于丢失，甚至能继续工作，需要给计算机设备和精密仪器提供UPS不间断电源。而在一些精密仪器的供电中，已然使用了如下方案：在有市电正常供电的情况下，采用市电给精密仪器(以下简称“仪器”)供电；在市电发生意外中断的情况下，采用铅酸蓄电池给仪器供电。铅酸蓄电池在整个供电系统中起到的作用为：当电源线路电压较高时，对铅酸蓄电池充电，当电源发生意外中断时，铅酸蓄电池则对后续负载提供电流。但是铅酸蓄电池的充电技术一直很不完善，主要现象是：充电过程中极化现象始终存在并且逐渐加剧，严重的影响了充电速度与质量。蓄电池在向负载供电时出现过放电。以上两种现象将损伤蓄电池，甚至有可能导致电池报废，因此人们一直在寻求一种高效且不对电池造成任何损害的充电装置或充电电路。为此我公司实用新型专利一种智能供电、充电电路充分满足了在市电发生意外中断时依旧对精密仪器供电且对铅酸蓄电池充电时不对电池本身产生任何损害，在蓄电池向后续负载供电时不会使电池过放电。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决精密仪器的供电系统中，供电系统对铅酸蓄电池充电过程中由于充电电路设计不当、蓄电池在向后续设备供电时过放电而引起的对电池本身有损害，甚至造成电池报废的缺陷，提供一种智能供电、充电电路。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下所述：

一种智能供电、充电电路，包括市电供电电路、蓄电池供电电路、交流电检测电路、蓄电池充电电路。所述的市电供电电路包括一整流电路、一滤波电路，由瞬变管、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D12、二极管D13、二极管D14、滤波电容E1、滤波电容E2、电解电容E3、电解电容E4、电容C7、电容C13、稳压芯片78L05、电阻R13、连接器J6组成，二极管D2和二极管D4的阴极分别连接二极管D1和二极管D3的阳极，二极管D2、二极管D4的阳极连接在一起组成设备电源的地，二极管D1、二极管D3的阴极连接在一起组成设备电源的正极，外部经过变压器降压的交流电连接于连接器J6，过压保护的瞬变管连接于连接器J6的两端，滤波电容E1连接于二极管D1、二极管D3的阴极，二极管D5的阳极连接于滤波电容E1的正极，阴极连接于市电供电稳压芯片78L05的1脚和滤波电容E2和C13以及隔离二极管D12、二极管D13、二极管D14的阴极。整流电路接于外部变压器上，变压器接于一交流电源上。所述的蓄电池充电电路接于整流电路的输出端，接收交流电源输出的交流电给蓄电池充电，由稳压芯片7815、电阻R6、二极管D6、二极管D7及蓄电池组成，蓄电池稳压芯片7815的1脚连接于整流电路的电源正极，稳压芯片7815的2脚连接电源地，稳压芯片7815的3脚输出蓄电池充电电压连接于电阻R6，电阻R6的另一端连接于二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接于二极管D6的阳极，二极管D6的阴极连接蓄电池。所述的蓄电池供电电路由蓄电池、电阻R4、电阻R15、电阻R14、电阻R7、电阻R8、三极管N5、场效应管P3组成，蓄电池连接于场效应管的源极同时蓄电池也连接于分压电阻R14，电阻R14的另一端连接于场效应管P3的栅极和三极管N5的集电极，三极管的基极连接于工作点设置电阻R4和电阻R15，且电阻R4的另一端连接于微处理器的I/O口，电阻R15与三极管的发射极连接并连接设备电源地，场效应管的漏极分别连接于隔离二极管D12、二极管D13、二极管D14的阳极和分压电阻R7的一端，电阻电阻R7的另一端和电阻R8连接并连接于微处理器的I/O端口用于检测蓄电池电压是否低于设置电压，电阻R8的另一端接地。所述的交流电检测电路由电阻R1、电阻R3、电阻R2、发光二极管DY、电阻R19、光电耦合器U1组成，电阻R1、电阻R3并联其中一端连接于整流电路的设备电源正极，电阻的另一端连接于光电耦合器U1的1脚，光电耦合器U1的2脚连接发光二极管DY的阳极用于外部市电供电指示，光电耦合器U1的4脚连接系统电源，光电耦合器U1的3脚连接电阻R2、电阻R19，其中电阻R2和电阻R19的另一端分别连接于微处理器的I/O口和设备电源地，交流电检测电路一端接于整流电路的输出端，一端接于微处理器的任一I/O口上。

本实用新型的工作流程及原理如下所述：当有市电供电的情况下，微控制器通过ACDT端口检测到一个低电平，此时证明有市电，220V交流电经过外设变压器、整流电路、滤波电路后向后续负载供电，蓄电池充电电路与电源线路并联接到负载电路，由于其采用的是浮充的供电方式，因此能使蓄电池经常保持在充电满足状态而不致过充电。

蓄电池供电电路的POWC端口在整个供电过程中，始终处于高电平，当U4处的电压高于蓄电池电压时，采用220V交流电向后续负载供电，如果后续负载过大，会拉低U1处的电压，此时蓄电池会向后续负载提供一部分电流。如果出现市电意外中断的情况，此时需要蓄电池向后续负载供电，三极管、场效应管导通，此时蓄电池可向后续负载提供3A的电流。当微控制器的BATDT端口检测到蓄电池电压低于设置值时，会切断蓄电池供电电路，防止电池过放电；微控制器的POWC端口给出一个低电平，切断蓄电池供电电路。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型一种智能供电、充电电路充分满足了精密仪器对供电系统的要求，充电电路对铅酸蓄电池充电采用浮充方式，使蓄电池经常保持在充电满足状态而不致过充电，并且采用充电电路与单片机相结合的方式，使得电池在低于设置值时，单片机切断电池供电电路，防止电池过放电。

(2)本实用新型一种智能供电、充电电路电路简单可靠，易于实现。

(四)附图说明

附图1为本实用新型一种智能供电、充电电路的原理图

(五)具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细的

描述，本实用新型的保护范围将不仅局限于下列表述的内容。

一种智能供电、充电电路包括市电供电电路、蓄电池供电电路、交流电检测电路、蓄电池充电电路。所述的市电供电电路包括一整流电路、一滤波电路，由瞬变管、二极管D1、二极管D2二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D12、二极管D13、二极管D14、电解电容E1、电解电容E2、电解电容E3、电解电容E4、电容C2、电容C7、电容C13、稳压芯片78L05、电阻R13组成。整流电路接于外部变压器上，变压器接于一交流电源上。所述的蓄电池供电电路由蓄电池、电阻R4、电阻R15、电阻R14、电阻R7、电阻R8、三极管、场效应管组成，电阻R4一端接于微控制器的I/O口，一端接于三极管的基极；电阻R15一端接于三极管的基极，一端接地；电阻R14一端接于三极管的集电极，一端接电池正极，电阻R7串联电阻R8接于场效应管的源极，电阻R8的一端接地，其POWC端口接于控制器任一I/O口上，在整个供电过程中，POWC端口一直处于高电平；BATDT端口接于微控制器的任一A/D转换的输入接口上，用于检测电池电压是否低于设置值，如果电池电压低于设置值，微控制器会切断电池供电电路，防止电池过放电。所述的交流电检测电路由电阻R1、电阻R3、电阻R2、电阻R19、光电耦合器组成，用于检测是否有交流电，其一端接于整流电路的输出端，一端接于控制器的任一I/O口上。电阻R1、电阻R3并联后接光电耦合器的1脚，光电耦合器的2脚接二极管后接地，光电耦合器3脚经电阻R2后接微控制器的任一I/O口，光电耦合器4脚接电源。所述的蓄电池充电电路接于整流电路的输出端，接收交流电源输出的交流电给蓄电池充电，由稳压芯片7815、电阻R6、二极管D6、二极管D7及蓄电池组成。蓄电池充电采用浮充的供电方式，使蓄电池经常保持在充电满足状态而不致过充电。

Claims

1.一种智能供电、充电电路，包括市电供电电路、蓄电池供电电路、交流电检测电路、蓄电池充电电路，其特征是：所述的蓄电池供电电路由蓄电池、电阻R4、电阻R15、电阻R14、电阻R7、电阻R8、三极管N5、场效应管P3组成，蓄电池连接于场效应管的源极同时蓄电池也连接于分压电阻R14，电阻R14的另一端连接于场效应管P3的栅极和三极管N5的集电极，三极管的基极连接于工作点设置电阻R4和电阻R15，且电阻R4的另一端连接于微处理器的I/O口，电阻R15与三极管的发射极连接并连接设备电源地，场效应管的漏极分别连接于隔离二极管D12、二极管D13、二极管D14的阳极和分压电阻R7的一端，电阻R7的另一端和电阻R8连接并连接于微处理器的I/O端口用于检测蓄电池电压是否低于设置电压，电阻R8的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种智能供电、充电电路，其特征是：所述的蓄电池充电电路接于整流电路的输出端，接收交流电源输出的交流电给蓄电池充电，由稳压芯片7815、电阻R6、二极管D6、二极管D7及蓄电池组成，蓄电池稳压芯片7815的1脚连接于整流电路的电源正极，稳压芯片7815的2脚连接电源地，稳压芯片7815的3脚输出蓄电池充电电压连接于电阻R6，电阻R6的另一端连接于二极管D7的阳极，二极管D7的阴极连接于二极管D6的阳极，二极管D6的阴极连接蓄电池。

3.根据权利要求1所述的一种智能供电、充电电路，其特征是：所述的市电供电电路包括一整流电路、一滤波电路，由瞬变管、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D12、二极管D13、二极管D14、滤波电容E1、滤波电容E2、电解电容E3、电解电容E4、电容C7、电容C13、稳压芯片78L05、电阻R13、连接器J6组成，二极管D2和二极管D4的阴极分别连接二极管D1和二极管D3的阳极，二极管D2、二极管D4的阳极连接在一起组成设备电源的地，二极管D1、二极管D3的阴极连接在一起组成设备电源的正极，外部经过变压器降压的交流电连接于连接器J6，过压保护的瞬变管连接于连接器J6的两端，滤波电容E1连接于二极管D1、二极管D3的阴极，二极管D5的阳极连接于滤波电容E1的正极，阴极连接于市电供电稳压芯片78L05的1脚和滤波电容E2和C13以及隔离二极管D12、二极管D13、二极管D14的阴极，整流电路接于外部变压器上，变压器接于一交流电源上。

4.根据权利要求1所述的一种智能供电、充电电路，其特征是：所述的交流电检测电路由电阻R1、电阻R3、电阻R2、发光二极管DY、电阻R19、光电耦合器U1组成，电阻R1、电阻R3并联其中一端连接于整流电路的设备电源正极，电阻的另一端连接于光电耦合器U1的1脚，光电耦合器U1的2脚连接发光二极管DY的阳极用于外部市电供电指示，光电耦合器U1的4脚连接系统电源，光电耦合器U1的3脚连接电阻R2、电阻R19，其中电阻R2和电阻R19的另一端分别连接于微处理器的I/O口和设备电源地，交流电检测电路一端接于整流电路的输出端，一端接于微处理器的任一I/O口上。