CN206004399U - 一种dc‑dc不间断稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DC‑DC不间断稳压电源电路，包括输入控制电路，所述输入控制电路具有DC输入端；输出电路，所述输出电路与所述输入控制电路电连接；DC‑DC电池充电升压电路，所述DC‑DC电池充电升压电路与所述输入控制电路电连接；电池保护电路，所述电池保护电路与所述DC‑DC电池充电升压电路电连接；电池组，所述电池组与所述电池保护电路电连接；DC‑DC放电降压电路，所述DC‑DC放电降压电路与所述电池保护电路电连接。本实用新型采用直流输入，直流输出；体型小巧，便于安装，接线方便，控制简单可靠；转换效率高；还适应在低电压工作，安全可靠，长寿命。

Description

一种DC-DC不间断稳压电源电路

技术领域

本实用新型涉及稳压电路技术领域，尤其涉及一种DC-DC不间断稳压电源电路。

背景技术

UPS（Uninterruptable Power System/Uninterruptable Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

然而，现有的UPS电源其效率较低，该问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种DC-DC不间断稳压电源电路。

为实现上述目的，本实用新型提供一种DC-DC不间断稳压电源电路，包括：

输入控制电路，所述输入控制电路具有DC输入端；

输出电路，所述输出电路与所述输入控制电路电连接；

DC-DC电池充电升压电路，所述DC-DC电池充电升压电路与所述输入控制电路电连接；

电池保护电路，所述电池保护电路与所述DC-DC电池充电升压电路电连接；

电池组，所述电池组与所述电池保护电路电连接；

DC-DC放电降压电路，所述DC-DC放电降压电路与所述电池保护电路电连接。

优选的，所述输入控制电路包括有DC-输入端、电阻R11、二极管D9、电阻R34、发光二极管LED1、二极管D7、电阻R13、开关Q6、开关Q5、开关S1；

其中，所述DC-输入端分别与电阻R11、开关Q6电连接；所述开关Q6与二极管D9电连接，所述R11与二极管D9电连接；所述二极管D9与开关S1选择性连接；

所述二极管D7与所述开关Q6电连接，所述开关Q6与电阻R13、开关Q5依次相连；

所述开关Q5与所述DC-DC放电降压电路电连接。

优选的，所述DC-DC电池充电升压电路包括有电池充电升压芯片IC3、电阻R1、电感L1、电容C3、开关Q7、二极管D3、电阻R6、电阻R7、电容C2、电容C18、电容C19、电容C21；

其中，所述电阻R1和电池充电升压芯片IC3分别与所述开关Q6电连接；

所述电池充电升压芯片IC3与所述电容C3相连并接地；

所述电阻R1与电感L1、二极管D3顺次电连接，所述电池充电升压芯片IC3与开关Q7电连接，所述开关Q7接地；

所述电池充电升压芯片IC3分别与所述电阻R6、电阻R7电连接，所述电阻R7接地；

所述电阻R6与所述电容C2、电容C18、电容C19、电容C21顺次相连。

优选的，所述电池保护电路包括有电阻R3、电阻R2、开关Q9、开关Q8、开关Q3、二极管D8、电阻R8、电池保护芯片IC2、电阻R25、电阻R24、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、开关Q1、开关Q2、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C17、电池BAT1、电池BAT2、电池BAT3、电池BAT4；

所述电池保护芯片IC2、电阻R25、电阻R24、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、开关Q1、开关Q2、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C17组成电池保护电路的核心；

所述电池BAT1、电池BAT2、电池BAT3、电池BAT4串联形成电池组；所述电池组与所述开关Q3、电阻R8分别相连，所述开关Q3与所述二极管D8相连；所述开关Q3与电阻R2、开关Q8分别相连，所述电阻R2与开关Q9相连；

所述开关Q9与开关Q5相连。

优选的，所述DC-DC放电降压电路包括有电阻R4、电阻R35、开关Q4、电阻R33、发光二极管LED2、电容C16、DC-DC降压模块IC1、电感L3、电阻R10、电阻R9、二极管D4、二极管D5；

其中，所述开关Q9分别与所述开关Q5、电阻R4、电阻R35相连，所述开关Q5与所述DC-DC降压模块IC1相连；所述电阻R35与开关Q4相连，所述开关Q4与电阻R33相连，所述电阻R33与所述发光二极管LED2相连，所述二极管LED2与所述电容C16相连，所述发光二极管LED2与所述DC-DC降压模块IC1相连；所述发光二极管LED2还与电感L3、电阻R10、电阻R9分别相连，所述电感L3与二极管D4、二极管D5相连。

优选的，所述输出电路包括有二极管D2、二极管D1、二极管D10、二极管11、电容C1、电容C20、DC输出端；

其中，所述开关Q6与二极管D1、二极管并联；

所述DC-DC降压模块IC1与二极管D10、二极管D11并联；所述二极管的两端分别设有电容C1、电容C20；所述二极管D2、二极管D1、二极管D10、二极管11的输出端相连形成有DC输出端。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用直流输入，直流输出。

2、本实用新型体型小巧，便于安装，接线方便，控制简单可靠。

3、本实用新型的转换效率高。

4、本实用新型还适应在低电压工作，安全可靠，长寿命。

5、本实用新型稳定性好，可靠性高，实用性强，易于推广应用。本实用新型适用于电脑主机、服务器等电器。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的整体结构示意图；

图2是图1的具体电路图；

图3是图2中所述的输入控制电路的示意图；

图4是图2中所述的DC-DC电池充电升压电路的示意图；

图5是图2中所述的电池保护电路的示意图；

图6是图2中所述的DC-DC电池充电升压电路的示意图；

图7是图2中所述的输出电路的示意图；

附图标记：

输入控制电路10；

输出电路20；

DC-DC电池充电升压电路30；

电池保护电路40；

电池组50；

DC-DC放电降压电路60。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1至图7，本实用新型的目的在于提供不间断电源，以解决市电停电或断电过程中，解决使用设备供电问题，被使用设备仍处于正常运行状态，而供电从设备内部的DC端口进行供电切换，实现不间断DC-DC供电的一种UPS。具体而言，本实用新型提供一种DC-DC不间断稳压电源电路，包括：输入控制电路10，所述输入控制电路10具有DC输入端；输出电路20，所述输出电路20与所述输入控制电路10电连接；DC-DC电池充电升压电路30，所述DC-DC电池充电升压电路30与所述输入控制电路10电连接；电池保护电路40，所述电池保护电路40与所述DC-DC电池充电升压电路30电连接；电池组50，所述电池组50与所述电池保护电路40电连接；DC-DC放电降压电路60，所述DC-DC放电降压电路60与所述电池保护电路40电连接。

实施例一：有市电状态（DC-IN有输入）：直流从DC-IN输入，经过开关Q6开关控制，触发控制信号通过二极管D9经开关S1对地，低电平有开关Q6导通，在此有以下工作：

A、监控发光二极管LED1灯由熄变亮；

B、电流经二极管D1，二极管D2到输出端；

C、电流通过R1，L1，D3，Q7，C2，C18，C19，C21，受IC3的控制完成DC-DC升压，在Q3GATE极经D8—S1对地低电平的控制下，Q3导通，向电池BT1---BT4充电；

D、在该点电压信号经稳压二级管D7，R13，Q5(b-e)极，使Q5饱和导通，c极为低电平，IC1停止工作，输出为0。为完全保证IC1为无输出状态，在IC1，PIN5电源输入端加控制开关Q8，控制GATE极经三极管C极控制，Q8(b)级接R4到Q5(c)级低电平，Q9截止，Q9(c)极高电平，Q8关断，无输出。

实施例二：无市电或断电（DC-IN无输入）：开关S1为开通状态，电路的工作状态发生以下变化：

A、Q6漏极无电压无电流，LED1灯灭，D7无电流，Q5截止，Q5(C)极高电平，Q4（B）极高电平，Q4饱和导通，LED2由灭变亮。

B、Q5(C)极高电平，控制信号经R4，Q9(B-E)极，使Q9饱和导通，Q9（C）极低电平，Q8导通，IC1 PIN5高电平，IC5工作，电流经IC1，L3，D4，D5，C1，D10，D11，C20组成DC-DC降压输出。

C、Q3 GATE极经D8，S1对地，Q3导通，电池BT1—BT4经过保护电路IC2，Q1，Q2输出电流。

实施例三：市电有输入（DC-IN输入），开关S1关端状态：

1、Q6 GATE极经R11上拉电阻，GATE极高电平，Q6截止关断，无电流，DC-OUT端无输出，LED1灭。

2、S1关断，Q3 GAET极经上拉电阻R8，为高电平，D8无电流，Q3关断，电池BT1—BT4无输出，LED2灭，IC2处于休眠状态，DC-OUT无输出。

实施例四：DC-IN无输入），开关S1关端状态：

1、Q6，D2，D1无电流，DC-OUT无输出。

2、S1关断，Q3 GAET极经上拉电阻R8，为高电平，D8无电流，Q3关断，电池BT1—BT4无输出，LED2灭，IC2处于休眠状态，DC-OUT无输出。

需要指出的是，IC1是dc-dc降压模块；IC2为电池保护芯片；IC3为电池充电升压，恒流恒压控制芯片。

其中，DC-OUT为DC输出端；DC-IN为DC输入端。在本实用新型中，R指代电阻、C指代电容、L指代电感、Q指代开关，如场效应管。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，包括：

输入控制电路，所述输入控制电路具有DC输入端；

输出电路，所述输出电路与所述输入控制电路电连接；

DC-DC电池充电升压电路，所述DC-DC电池充电升压电路与所述输入控制电路电连接；

电池保护电路，所述电池保护电路与所述DC-DC电池充电升压电路电连接；

电池组，所述电池组与所述电池保护电路电连接；

DC-DC放电降压电路，所述DC-DC放电降压电路与所述电池保护电路电连接。

2.根据权利要求1所述的DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，所述输入控制电路包括有DC-输入端、电阻R11、二极管D9、电阻R34、发光二极管LED1、二极管D7、电阻R13、开关Q6、开关Q5、开关S1；

其中，所述DC-输入端分别与电阻R11、开关Q6电连接；所述开关Q6与二极管D9电连接，所述R11与二极管D9电连接；所述二极管D9与开关S1选择性连接；

所述二极管D7与所述开关Q6电连接，所述开关Q6与电阻R13、开关Q5依次相连；

所述开关Q5与所述DC-DC放电降压电路电连接。

3.根据权利要求2所述的DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，所述DC-DC电池充电升压电路包括有电池充电升压芯片IC3、电阻R1、电感L1、电容C3、开关Q7、二极管D3、电阻R6、电阻R7、电容C2、电容C18、电容C19、电容C21；

其中，所述电阻R1和电池充电升压芯片IC3分别与所述开关Q6电连接；

所述电池充电升压芯片IC3与所述电容C3相连并接地；

所述电阻R1与电感L1、二极管D3顺次电连接，所述电池充电升压芯片IC3与开关Q7电连接，所述开关Q7接地；

所述电池充电升压芯片IC3分别与所述电阻R6、电阻R7电连接，所述电阻R7接地；

所述电阻R6与所述电容C2、电容C18、电容C19、电容C21顺次相连。

4.根据权利要求3所述的DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，

所述电池保护电路包括有电阻R3、电阻R2、开关Q9、开关Q8、开关Q3、二极管D8、电阻R8、电池保护芯片IC2、电阻R25、电阻R24、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、开关Q1、开关Q2、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C17、电池BAT1、电池BAT2、电池BAT3、电池BAT4；

所述电池保护芯片IC2、电阻R25、电阻R24、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、开关Q1、开关Q2、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C17组成电池保护电路的核心；

所述电池BAT1、电池BAT2、电池BAT3、电池BAT4串联形成电池组；所述电池组与所述开关Q3、电阻R8分别相连，所述开关Q3与所述二极管D8相连；所述开关Q3与电阻R2、开关Q8分别相连，所述电阻R2与开关Q9相连；

所述开关Q9与开关Q5相连。

5.根据权利要求4所述的DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，所述DC-DC放电降压电路包括有电阻R4、电阻R35、开关Q4、电阻R33、发光二极管LED2、电容C16、DC-DC降压模块IC1、电感L3、电阻R10、电阻R9、二极管D4、二极管D5；

其中，所述开关Q9分别与所述开关Q5、电阻R4、电阻R35相连，所述开关Q5与所述DC-DC降压模块IC1相连；所述电阻R35与开关Q4相连，所述开关Q4与电阻R33相连，所述电阻R33与所述发光二极管LED2相连，所述二极管LED2与所述电容C16相连，所述发光二极管LED2与所述DC-DC降压模块IC1相连；所述发光二极管LED2还与电感L3、电阻R10、电阻R9分别相连，所述电感L3与二极管D4、二极管D5相连。

6.根据权利要求5所述的DC-DC不间断稳压电源电路，其特征在于，所述输出电路包括有二极管D2、二极管D1、二极管D10、二极管11、电容C1、电容C20、DC输出端；

其中，所述开关Q6与二极管D1、二极管并联；

所述DC-DC降压模块IC1与二极管D10、二极管D11并联；所述二极管的两端分别设有电容C1、电容C20；所述二极管D2、二极管D1、二极管D10、二极管11的输出端相连形成有DC输出端。