一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源制造技术

技术编号:42601844 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-03 18:12
本技术提供了一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,它解决了电源恒压恒流无缝切换的问题,其包括Buck电路,Buck电路连接有电压环控制电路和电流环控制电路,Buck电路连接有PWM驱动芯片U1,PWM驱动芯片U1选用TPS40170RGYT型号。本技术具有供电稳定性好、可实现恒压恒流无缝切换等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源设备,具体涉及一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源


技术介绍

1、直流电源的两种基本工作模式为恒压、恒流,恒压输出时,电压恒定,随着负载发生变动,电流随之改变,当电流到达设定的阈值时,切换到恒流模式,维持目标电流为恒定值。在高原或特殊地区的作业需要给工作人员配备供氧机,由电源将直流供电转换为低压给供氧机供电,当户外工作时需要转为锂电池供电,但现有的电源无法实现恒压模式与恒流模式的无缝切换。

2、为了解决现有技术存在的不足,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种恒压恒流电源[202111361266.5],其可以通过程序将输出电压和输出电流提前设置到嵌入式微处理器中,实现恒定电压和恒定电流的自动控制输出。

3、上述方案在一定程度上解决了恒定电压和恒定电流的输出问题,但是该方案依然存在着诸多不足,例如无法实现恒压模式与恒流模式的无缝切换等问题。


技术实现思路

1、本技术的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,恒压恒流无缝切换的兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源。

2、为达到上述目的,本技术采用了下列技术方案:一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,包括buck电路,buck电路连接有电压环控制电路和电流环控制电路,buck电路连接有pwm驱动芯片u1,pwm驱动芯片u1选用tps40170rgyt型号。

3、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,buck电路包括与pwm驱动芯片u1连接的mos管q1和mos管q2,mos管q1和mos管q2连接有电感l1,mos管q2与电感l1并联有电容cout。

4、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,mos管q1与pwm驱动芯片u1之间连接有电阻r6以及r30,mos管q1与pwm驱动芯片u1之间连接有串联的电阻r5和电容c6;mos管q2与pwm驱动芯片u1之间连接有电阻r7以及电阻r13,电阻r13连接有电容c15以及并联的电阻r12和电容c23;mos管q2并联有串连的电容c14和电阻r8;电容cout包括与电感l1和mos管q2并联的电容c10-13,电容c12与电容c13之间并联有电阻r18和电阻r27。

5、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,buck电路的输入口vin+与输入口vin-之间并联有电容c1、电容c3和电容c4。

6、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,电压环控制电路包括与pwm驱动芯片u1连接的电阻r1,电阻r1与buck电路以及电流环控制电路连接,电阻r1通过电阻r2接地。

7、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,电阻r31通过电阻r4接地;电阻r32通过并联的电阻r3和电容c5接地。

8、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,pwm驱动芯片u1连接有串连的电阻r9和电容c8,且电阻r9和电容c8并联有电容c7,pwm驱动芯片u1连接有串连的电阻r11和电容c17,电容c17连接有并联的电阻r2和电阻r28,电阻r2和电阻r28连接有串连的电阻r2、r17以及电容c18,电容c17与电阻r2之间与pwm驱动芯片u1之间连接有电阻r14、电容c16和电容c32且电容c32连接有电阻r10。

9、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,电流环控制电路包括与buck电路以及电压环控制电路连接的放大器u2,buck电路与放大器u2之间串有采样电阻rsamp,放大器u2连接有放大器u3,放大器u3与pwm驱动芯片u1连接。

10、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,放大器u2连接有电阻r19和电阻r22且电阻r19和电阻r22之间连接有电容c37,电阻r19与放大器u2之间连接有串连的电容c35和电容c33,所述电阻r22与放大器u2之间连接有电容c39,放大器u2连接有并联的电阻r23、电阻r29和电容c38。

11、在上述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源中,放大器u3连接有电阻r24和电阻r25,电阻r24与放大器u3之间并联有电容c34以电容c36且电容c36串连有电阻r20,电阻r25连接有电阻r26以及二极管n1,放大器u3连接有电容c40以及电阻r21。

12、与现有的技术相比,本技术的优点在于:可实现恒压模式与恒流模式的无缝切换,始终保持供氧机处于正常工作状态,保证工作人员的生命安全;电源内部包含电压环和电流环,可以实现随时给负载供电和锂电池充电的瞬间切换和共存,无需增加控制系统;在接入感性负载输出过载的状态下,仍然保证正常工作状态。

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【技术保护点】

1.一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,包括Buck电路,其特征在于,所述的Buck电路连接有电压环控制电路和电流环控制电路,所述的Buck电路连接有PWM驱动芯片U1,所述的PWM驱动芯片U1选用TPS40170RGYT型号。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的Buck电路包括与PWM驱动芯片U1连接的MOS管Q1和MOS管Q2,所述的MOS管Q1和MOS管Q2连接有电感L1,所述的MOS管Q2与电感L1并联有电容Cout。

3.根据权利要求2所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的MOS管Q1与PWM驱动芯片U1之间连接有电阻R6以及R30,所述的MOS管Q1与PWM驱动芯片U1之间连接有串联的电阻R5和电容C6;所述的MOS管Q2与PWM驱动芯片U1之间连接有电阻R7以及电阻R13,所述的电阻R13连接有电容C15以及并联的电阻R12和电容C23;所述的MOS管Q2并联有串连的电容C14和电阻R8;所述的电容Cout包括与电感L1和MOS管Q2并联的电容C10-13,所述的电容C12与电容C13之间并联有电阻R18和电阻R27。

4.根据权利要求3所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的Buck电路的输入口VIN+与输入口VIN-之间并联有电容C1、电容C3和电容C4。

5.根据权利要求2所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的电压环控制电路包括与PWM驱动芯片U1连接的电阻R1,所述的电阻R1与Buck电路以及电流环控制电路连接,所述的电阻R1通过电阻R2接地。

6.根据权利要求5所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的电阻R31通过电阻R4接地;所述的电阻R32通过并联的电阻R3和电容C5接地。

7.根据权利要求6所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的PWM驱动芯片U1连接有串连的电阻R9和电容C8,且所述的电阻R9和电容C8并联有电容C7,所述的PWM驱动芯片U1连接有串连的电阻R11和电容C17,所述的电容C17连接有并联的电阻R2和电阻R28,所述的电阻R2和电阻R28连接有串连的电阻R1、R17以及电容C18,所述的电容C17与电阻R2之间与PWM驱动芯片U1之间连接有电阻R14、电容C16和电容C32且所述的电容C32连接有电阻R10。

8.根据权利要求5所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的电流环控制电路包括与Buck电路以及电压环控制电路连接的放大器U2,所述的Buck电路与放大器U2之间串有采样电阻Rsamp,所述的放大器U2连接有放大器U3,所述的放大器U3与PWM驱动芯片U1连接。

9.根据权利要求8所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的放大器U2连接有电阻R19和电阻R22且所述的电阻R19和电阻R22之间连接有电容C37,所述的电阻R19与放大器U2之间连接有串连的电容C35和电容C33,所述电阻R22与放大器U2之间连接有电容C39,所述的放大器U2连接有并联的电阻R23、电阻R29和电容C38。

10.根据权利要求9所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的放大器U3连接有电阻R24和电阻R25,所述的电阻R24与放大器U3之间并联有电容C34以电容C36且所述的电容C36串连有电阻R20,所述的电阻R25连接有电阻R26以及二极管N1,所述的放大器U3连接有电容C40以及电阻R21。

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【技术特征摘要】

1.一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,包括buck电路,其特征在于,所述的buck电路连接有电压环控制电路和电流环控制电路,所述的buck电路连接有pwm驱动芯片u1,所述的pwm驱动芯片u1选用tps40170rgyt型号。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的buck电路包括与pwm驱动芯片u1连接的mos管q1和mos管q2,所述的mos管q1和mos管q2连接有电感l1,所述的mos管q2与电感l1并联有电容cout。

3.根据权利要求2所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的mos管q1与pwm驱动芯片u1之间连接有电阻r6以及r30,所述的mos管q1与pwm驱动芯片u1之间连接有串联的电阻r5和电容c6;所述的mos管q2与pwm驱动芯片u1之间连接有电阻r7以及电阻r13,所述的电阻r13连接有电容c15以及并联的电阻r12和电容c23;所述的mos管q2并联有串连的电容c14和电阻r8;所述的电容cout包括与电感l1和mos管q2并联的电容c10-13,所述的电容c12与电容c13之间并联有电阻r18和电阻r27。

4.根据权利要求3所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的buck电路的输入口vin+与输入口vin-之间并联有电容c1、电容c3和电容c4。

5.根据权利要求2所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的电压环控制电路包括与pwm驱动芯片u1连接的电阻r1,所述的电阻r1与buck电路以及电流环控制电路连接,所述的电阻r1通过电阻r2接地。

6.根据权利要求5所述的一种兼顾感性负载和锂电池的恒流恒压电源,其特征在于,所述的电阻r...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘景超唐建业卜斌王孝红黄志钢沈凯
申请(专利权)人:浙江嘉科电子有限公司
类型:新型
国别省市:

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