CN204633460U

CN204633460U - 一种用于电子产品的双源供电系统

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Publication number: CN204633460U
Application number: CN201520341044.0U
Authority: CN
Inventors: 苏蓓蓓; 魏评; 杜亮
Original assignee: Wuxi Professional College of Science and Technology
Current assignee: Wuxi Professional College of Science and Technology
Priority date: 2015-05-25
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2025-05-25

Abstract

本实用新型提供了一种用于电子产品的双源供电系统，其支持市电、充电电池双源供电，能够根据供电情况实现市电供电、充电电池供电智能切换，同时还对充电电池充电并具有充电保护功能，可以防止过充和过放，保障供电系统的稳定运行，一种用于电子产品的双源供电系统，包括市电供电电路、充电电池供电电路和单片机控制电路，其特征在于：所述单片机控制电路通过继电器控制电路与所述充电电池供电电路电控连接。

Description

一种用于电子产品的双源供电系统

技术领域

本实用新型涉及电子产品供电设备技术领域，具体涉及一种用于电子产品的双源供电系统。

背景技术

在一件电子产品中，供电部分是重要的组成部分，通常供电方式一种是市电供电，也包含将市电转换处理后使用情况，另一种是采用电池供电，包括干电池、充电电池等。

目前市场上通常电子产品的供电方式大多是选择其中一种，要么只能市电供电，要么只能电池供电，电池用完后更换电池或者给电池充电，且对可充放电池的使用过程没有进行监控，容易造成过充和过放，造成电池损坏，进而影响到用电器正常工作。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于电子产品的双源供电系统，其支持市电、充电电池双源供电，能够根据供电情况实现市电供电、充电电池供电智能切换，同时还对充电电池充电并具有充电保护功能，可以防止过充和过放，保障供电系统的稳定运行。

本实用新型通过下述方案实现：一种用于电子产品的双源供电系统，包括市电供电电路、充电电池供电电路和单片机控制电路，其特征在于：所述单片机控制电路通过继电器控制电路与所述充电电池供电电路电控连接。

进一步的，所述市电供电电路包括与市电输入端顺序连接的开关电源DC和防反充二极管D1。

进一步的，所述充电电池供电电路包括锂电池U1。

进一步的，所述单片机控制电路包括单片机，与单片机电控连接的程序下载电路、单片机工作供电电路、时钟电路、复位电路、电压采样电路，所述单片机为Atmega16单片机。

进一步的，所述继电器控制电路包括继电器J1、防断电电磁感应二极管D2，限流电阻R12、R13，继电器吸合指示灯D3，控制三极管Q1。

进一步的，还包括用电器电路，所述用电器电路的输入端分别与市电供电电路和所述充电电池供电电路电控连接，用电器电路的输出端与用电器电控连接，所述用电器电路包括稳压二极管IN1和分压电阻R11。

进一步的，所述锂电池U1的负极接地，所述锂电池U1的正极连接继电器J1的常闭开关SW1后连接用电器电路，单片机的PB0端与K1控制端相连接，K1控制端经限流电阻R13与控制三极管Q1的基极连接，控制三极管Q1的发射极接地，控制三极管Q1的集电极连接继电器J1后连接VCC供电端，VCC供电端采用net网络连接方式，继电器J1的两端分别并联了串联连接的继电器吸合指示灯D3、限流电阻R12，以及防断电电磁感应二极管D2；锂电池U1的正极并联连接了分压电阻R5的一端，分压电阻R5的另一端连接单片机的PA7端口，分压电阻R5的另一端并联连接电阻R10后接地；开关电源DC与防反充二极管D1之间并联连接了分压电阻R1的一端，分压电阻R1的另一端连接单片机的PA6端口，分压电阻R1的另一端并联连接电阻R3后接地；用电器电路的输出端连接了单片机的AVCC端口。

进一步的，还包括工作状态指示灯电路，所述工作状态指示灯电路分别包括外接市电指示灯电路和用电器供电状态指示灯电路，外接市电指示灯电路包括并联在开关电源DC与防反充二极管D1的串联连接的外接市电指示灯D5、限流电阻R15，用电器供电状态指示灯电路包括与用电器并联的串联连接的用电器供电状态指示灯D3、限流电阻R14。

本实用新型的有益效果是，采用了市电、充电电池双源方式为用电器供电，方便使用，在没有市电接入的情况下，锂电池供电，有市电接入的情况下，优先由市电供电，市电充电过程还具备市电对锂电池充电的功能，并且对锂电池的工作状态进行监控，通过对充放电过程进行智能化精确控制，防止过充和过放，保证其在正常状态下工作，延长了使用寿命，同时也保护了用电器，确保安全稳定运行，适用于电子产品的供电装置，制作成本低，使用方便，操作简单。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的双源供电及继电器控制的电路图；

图3是本实用新型的工作状态指示灯电路的电路图；

图4是本实用新型的单片机工作电路图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，一种用于电子产品的双源供电系统，包括市电供电电路、充电电池供电电路和单片机控制电路，单片机控制电路通过继电器控制电路与充电电池供电电路电控连接。

还包括用电器电路，用电器电路的输入端分别与市电供电电路和充电电池供电电路电控连接，用电器电路的输出端与用电器电控连接。

还包括工作状态指示灯电路，工作状态指示灯电路分别包括外接市电指示灯电路和用电器供电状态指示灯电路，

市电供电电路包括与市电输入端顺序连接的开关电源DC和防反充二极管D1，220V交流市电经过6V开关电源DC电路后连接防反充二极管D1。

充电电池供电电路包括锂电池U1，其中锂电池由于节能环保、价格低廉、可充放等性能，具有广泛的应用前景，锂电池U1的输出电压为VCC。

单片机控制电路包括单片机，与单片机电控连接的程序下载电路、单片机工作供电电路、时钟电路、复位电路、电压采样电路，单片机为Atmega16单片机，时钟电路设计晶振频率为8M，锂电池U1为单片机供电。

继电器控制电路包括继电器J1、防断电电磁感应二极管D2，限流电阻R12、R13，继电器吸合指示灯D3，控制三极管Q1。

用电器电路包括稳压二极管IN1和分压电阻R11。

锂电池U1的负极接地，锂电池U1的正极连接继电器J1的常闭开关SW1后连接用电器电路，单片机的PB0端与K1控制端相连接，K1控制端经限流电阻R13与控制三极管Q1的基极连接，控制三极管Q1的发射极接地，控制三极管Q1的集电极连接继电器J1后连接VCC供电端，VCC供电端采用net网络连接方式，继电器J1的两端分别并联了串联连接的继电器吸合指示灯D3、限流电阻R12，以及防断电电磁感应二极管D2；锂电池U1的正极并联连接了分压电阻R5的一端，分压电阻R5的另一端连接单片机的PA7端口，分压电阻R5的另一端并联连接电阻R10后接地；开关电源DC与防反充二极管D1之间并联连接了分压电阻R1的一端，分压电阻R1的另一端连接单片机的PA6端口，分压电阻R1的另一端并联连接电阻R3后接地；用电器电路的输出端连接了单片机的AVCC端口。

外接市电指示灯电路包括并联在开关电源DC与防反充二极管D1的串联连接的外接市电指示灯D5、限流电阻R15，用电器供电状态指示灯电路包括与用电器并联的串联连接的用电器供电状态指示灯D3、限流电阻R14。

通过单片机控制电路判断是否有市电接入的检测部分。在继电器控制电路中，通过K1端控制三极管Q1，进而控制继电器释放与吸合，实现锂电池U1的是否接入的控制。

在单片机控制下，对锂电池U1电压进行检测，从而判断锂电池U1的工作状态，并在过充和过放时做出判断，中断锂电池U1工作。

考虑到无市电情况下，锂电池U1为用电器供电，正常工作电压范围在5.0-5.8V，转换为标准5V电压为用电器供电，并且通过单片机对锂电池U1输出电压进行检测，锂电池U1输出电压VCC经分压后接入单片机PA7端口，AD转换后测得VCC的具体值，此为电压采样电路，判断锂电池U1工作状态，放电到一定程度便切断为用电器的供电，防止过放。有市电接入的情况下，市电经过转换，成为5V标准电压为用电器供电，并且为锂电池U1充电，锂电池U1电压达到5.8V后，表示充电已完成，从充电电路中切断。

D4、D5两个发光二极管用于显示ＶＣＣ5和ＶＣＣ６的供电状态，分别用黄色和绿色表示，继电器吸合指示灯D3用红色表示。

本实用新型的工作原理是：在没有市电接入的情况下，锂电池U1工作电压在5.0-5.8V，在稳压二极管IN1的作用下，将电压钳制在5V，供用电器使用，因为电压变化前后有小于1V的压降，电阻R11用于消耗此部分压降。VCC经过分压电路后接入PA7端口，单片机经AD转换后测得VCC的具体值，如果测得VCC低于5V，表示锂电池U1即将进入过放状态，单片机PB0端与K1控制端连接，PB0端口初始情况下为低电平，三极管Q1截止，继电器不起作用。当检测到即将进入过放状态时（VCC为5V时），PB0由低电平转换为高电平，Q1导通，切断锂电池U1供电，防止过放导致锂电池U1损坏。

如果有市电接入，经过开关电源DC电路，市电转化为标准6V电压，再经过开关电源DC电路的稳压电路，得到5V电压供用电器使用。VCC6经分压后接入PA6端口，当测得PA6端口为高电平时，表示有市电接入，K1端变为低电平，继电器释放，锂电池重新接入电路，市电在供用电器使用的同时，对其充电，为了保障工作稳定，增加防反充二极管D1。

当单片机测得VCC电压值达到5.8V时，表示锂电池充电工作已完成，K1置高电平，切断充电电路。此时，若关闭市电供电，则单片机检测到PA6端口变为低电平，再将K1至低电平，锂电池供电。这样处理，确保了锂电池不会过充过放，使得运行更加稳定，延长使用寿命。

为了便于显示本装置工作状态，设置了三个指示灯，D3、D4、D5，D3点亮用于表示继电器吸合，表示切断锂电池给用电器供电。D4表示本装置对用电器的供电状态，点亮表示可提供稳定5V电压。D5表示外接市电的指示，外接市电时，D5被点亮。

Claims

1.一种用于电子产品的双源供电系统，包括市电供电电路、充电电池供电电路和单片机控制电路，其特征在于：所述单片机控制电路通过继电器控制电路与所述充电电池供电电路电控连接；所述市电供电电路包括与市电输入端顺序连接的开关电源DC和防反充二极管D1；所述充电电池供电电路包括锂电池U1，锂电池U1的输出电压为VCC；所述单片机控制电路包括单片机，与单片机电控连接的程序下载电路、单片机工作供电电路、时钟电路、复位电路、电压采样电路，所述单片机为Atmega16单片机；所述继电器控制电路包括继电器J1、防断电电磁感应二极管D2，限流电阻R12、R13，继电器吸合指示灯D3，控制三极管Q1。

2.根据权利要求1所述的一种用于电子产品的双源供电系统，其特征在于：还包括用电器电路，所述用电器电路的输入端分别与市电供电电路和所述充电电池供电电路电控连接，用电器电路的输出端与用电器电控连接，所述用电器电路包括稳压二极管IN1和分压电阻R11。

3.根据权利要求2所述的一种用于电子产品的双源供电系统，其特征在于：所述锂电池U1的负极接地，所述锂电池U1的正极连接继电器J1的常闭开关SW1后连接用电器电路，单片机的PB0端与K1控制端相连接，K1控制端经限流电阻R13与控制三极管Q1的基极连接，控制三极管Q1的发射极接地，控制三极管Q1的集电极连接继电器J1后连接VCC供电端，VCC供电端采用net网络连接方式，继电器J1的两端分别并联了串联连接的继电器吸合指示灯D3、限流电阻R12，以及防断电电磁感应二极管D2；锂电池U1的正极并联连接了分压电阻R5的一端，分压电阻R5的另一端连接单片机的PA7端口，分压电阻R5的另一端并联连接电阻R10后接地；开关电源DC与防反充二极管D1之间并联连接了分压电阻R1的一端，分压电阻R1的另一端连接单片机的PA6端口，分压电阻R1的另一端并联连接电阻R3后接地；用电器电路的输出端连接了单片机的AVCC端口。

4.根据权利要求3所述的一种用于电子产品的双源供电系统，其特征在于：还包括工作状态指示灯电路，所述工作状态指示灯电路分别包括外接市电指示灯电路和用电器供电状态指示灯电路，外接市电指示灯电路包括并联在开关电源DC与防反充二极管D1的串联连接的外接市电指示灯D5、限流电阻R15，用电器供电状态指示灯电路包括与用电器并联的串联连接的用电器供电状态指示灯D3、限流电阻R14。