CN212752130U - 一种拉灌双向电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉灌双向电源，包括电压设定电路、电压比较电路和开关电路；电压设定电路的一端外接直流电压电源，电压设定电路的另一端接地；所述电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，电压比较器的输出端连接开关电路。本实用新型利用两路电压比较器对稳压端电压和预设电压进行比较，进而控制内部电路对稳压端拉电流或灌(吸)电流，并结合第一电容共同实现稳压端的电压稳定。

Description

一种拉灌双向电源

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体为一种拉灌双向电源。

背景技术

常规的直流电源一般只能作为源，电流从电源流向用电设备，通过拉电流(Source)向用电设备输出电能，一般没有灌电流(Sink)能力。

为此，提出一种拉灌双向电源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拉灌双向电源，能够实现电源拉灌两种功能且稳定性好，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种拉灌双向电源，包括电压设定电路、电压比较电路和开关电路，电压比较器的输出端连接开关电路；

电压设定电路的一端外接直流电压电源，电压设定电路的另一端接地；

所述电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，第一电压比较器的同相输入端与第二电压比较器的反相输入端连接，第一电压比较器的反相输入端与电压设定电路电连接，第二电压比较器的同相输入端与电压设定电路电连接，第一电压比较器和第二电压比较器的输出端与开关电路电连接。

优选的，所述电压设定电路包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，第六电阻的两端分别与第一电压比较器的反相输入端和第二电压比较器的同相输入端连接，第五电阻的一端与第六电阻连接，第五电阻的另一端外接直流电压电源，第七电阻的一端与第六电阻连接，第七电阻的另一端接地。

优选的，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第八电阻、第九电阻、电容、第一开关和第二开关，第一电压比较器的同相输入端通过第二电阻与第二电压比较器的输出端连接，第二电压比较器的输出端通过第四电阻与第二开关的开关端连接，第一电压比较器的输出端通过第三电阻与第一开关的开关端连接，第一电压比较器的输出端通过第一电阻外接直流电压电源，第一开关的电源端通过第八电阻外接直流电压电源，第二开关的接地端通过第九电阻接地，第二开关的电源端与第一开关的接地端连接，第一开关的接地端通过电容接地。

优选的，所述第一开关和第二开关为三极管、场效应管或可控硅。

优选的，所述直流电压电源的电压为24V。

优选的，所述第一电压比较器和第二电压比较器的型号为LM393。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：利用两路电压比较器对稳压端电压和预设电压进行比较，从而控制相关电路对稳压端拉电流或灌(吸)电流，并结合稳压电容共同实现稳压端的电压稳定。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种拉灌双向电源，包括电压设定电路、电压比较电路和开关电路，电压比较器的输出端连接开关电路；

电压设定电路的一端外接直流电压电源，电压设定电路的另一端接地；

所述电压比较电路包括第一电压比较器U1和第二电压比较器U2，第一电压比较器U1的同相输入端与第二电压比较器U2的反相输入端连接，第一电压比较器U1的反相输入端与电压设定电路电连接，第二电压比较器U2的同相输入端与电压设定电路电连接，第一电压比较器U1和第二电压比较器U2的输出端与开关电路电连接。

优选的，所述电压设定电路包括第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第六电阻R6的两端分别与第一电压比较器U1的反相输入端和第二电压比较器U2的同相输入端连接，第五电阻R5的一端与第六电阻R6连接，第五电阻R5的另一端外接直流电压电源，第七电阻R7的一端与第六电阻R6连接，第七电阻R7的另一端接地。

优选的，所述开关电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻R9、电容C1、第一开关Q1和第二开关Q2，第一电压比较器U1的同相输入端通过第二电阻R2与第二电压比较器U2的输出端连接，第二电压比较器U2的输出端通过第四电阻R4与第二开关Q2的开关端连接，第一电压比较器U1的输出端通过第三电阻R3与第一开关Q1的开关端连接，第一电压比较器U1的输出端通过第一电阻R1外接直流电压电源，第一开关Q1的电源端通过第八电阻R8外接直流电压电源，第二开关Q2的接地端通过第九电阻R9接地，第二开关Q2的电源端与第一开关Q1的接地端连接，第一开关Q1的接地端通过电容C1接地。

优选的，所述第一开关Q1和第二开关Q2为三极管、场效应管或可控硅。

优选的，所述直流电压电源的电压为24V。

优选的，所述第一电压比较器U1和第二电压比较器U2的型号为LM393。

该拉灌双向电源中，图1中，该电源的正极为V+(图1中为+24V)，该电源的负极接地，本电路的稳压端为Vo(第一电压比较器U1的同相输入端和第二电压比较器U2的反相输入端共同连接端)，第八电阻R8和第九电阻R9为限流电阻(串联在回路中，具体位置根据第八电阻R8和第九电阻R9的选型优化确定)，电容C1是储能滤波电容。

第五电阻R5和第六电阻R6的连接端是稳压高点设置，设为VsetH，第七电阻R7和第六电阻R6的连接端是稳压低点设置，设为VsetL，Vo介于VsetH和VsetL之间，且必须V+>VsetH>Vo>VsetL>0V。

设计工况如下：

当Vo>VsetH时，第一电压比较器U1复位、第八电阻R8截止，U2动作驱动第九电阻R9导通，电流顺第二开关Q2的电源端到接地端漏方向从稳压端漏(吸收)电流(电流值由第九电阻R9决定)，Vo电压下降，直到Vo≤VsetH。

当Vo<VsetL时，第二电压比较器U2复位、第九电阻R9截止，U1动作驱动第八电阻R8导通，电流顺第一开关Q1的电源端到稳压端拉方向向稳压端拉电流(电流值由第八电阻R8决定)，Vo电压上升，直到Vo≥VsetL。

当VsetH≤Vo≥VsetL时，第一电压比较器U1、第二电压比较器U2均不动作，第八电阻R8、第九电阻R9均截止，由储能滤波电容C1保持Vo电压。

通过以上分析可见，本实用新型的Vo稳压端即可以对外拉电流供电也可以吸收外部电流(漏)，且始终保持Vo稳压端的的电压相对稳定，稳压端的波动(纹波电压)范围约为VsetH和VsetL之间；最大拉电流由第八电阻R8设定、最大漏电流由第九电阻R9设定；因此，本拉漏双向电源的稳压端额定电压、纹波电压范围、工作电流等参数指标均可通过具体设计实现，原理简单、稳定可靠，成本低廉。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种拉灌双向电源，其特征在于：包括电压设定电路、电压比较电路和开关电路，电压比较器的输出端连接开关电路；

电压设定电路的一端外接直流电压电源，电压设定电路的另一端接地；

所述电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，第一电压比较器的同相输入端与第二电压比较器的反相输入端连接，第一电压比较器的反相输入端与电压设定电路电连接，第二电压比较器的同相输入端与电压设定电路电连接，第一电压比较器和第二电压比较器的输出端与开关电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种拉灌双向电源，其特征在于：所述电压设定电路包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，第六电阻的两端分别与第一电压比较器的反相输入端和第二电压比较器的同相输入端连接，第五电阻的一端与第六电阻连接，第五电阻的另一端外接直流电压电源，第七电阻的一端与第六电阻连接，第七电阻的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的一种拉灌双向电源，其特征在于：所述开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第八电阻、第九电阻、电容、第一开关和第二开关，第一电压比较器的同相输入端通过第二电阻与第二电压比较器的输出端连接，第二电压比较器的输出端通过第四电阻与第二开关的开关端连接，第一电压比较器的输出端通过第三电阻与第一开关的开关端连接，第一电压比较器的输出端通过第一电阻外接直流电压电源，第一开关的电源端通过第八电阻外接直流电压电源，第二开关的接地端通过第九电阻接地，第二开关的电源端与第一开关的接地端连接，第一开关的接地端通过电容接地。

4.根据权利要求3所述的一种拉灌双向电源，其特征在于：所述第一开关和第二开关为三极管、场效应管或可控硅。

5.根据权利要求4所述的一种拉灌双向电源，其特征在于：所述直流电压电源的电压为24V。

6.根据权利要求1所述的一种拉灌双向电源，其特征在于：所述第一电压比较器和第二电压比较器的型号为LM393。

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