專利名稱：一種供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源電路，更具體地說，涉及一種交流市電斷電時，可向 設(shè)備提供應(yīng)急供電的供電裝置。
背景技術(shù)：
在一些需要不間斷供電的設(shè)備中，常常設(shè)置有后備電池，以便在交流市電 突然斷電的情況下為設(shè)備供電。圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的在交流市電和后備 電池間切換的電源切換電路。如圖1所示，通過對交流市電進(jìn)行檢測，邏輯處 理判斷交流市電是否掉電，如判定交流市電掉電，則啟動直流升壓電路，由后 備電池供電。經(jīng)交流逆變電路將電池提供的直流轉(zhuǎn)變成交流，同時轉(zhuǎn)換開關(guān)(繼 電器裝置)切換到逆變的交流電。該逆變的交流電經(jīng)濾波電路濾波并送到整流 電路再次轉(zhuǎn)換成直流電，以向負(fù)載供電。
這樣的設(shè)計存在以下缺陷
1、 采用交直流逆變電路將直流轉(zhuǎn)換成交流電，并且又通過濾波電路將交 流電轉(zhuǎn)換成可供給負(fù)載的直流電，其中損耗超過20%。
2、 電路設(shè)計復(fù)雜、成本較高。
因此，需要一種電路損耗小、設(shè)計簡單、成本較低的可向設(shè)備提供應(yīng)急供 電的供電裝置

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的電源切換電路的電路損耗 大、電路設(shè)計復(fù)雜、成本較高的缺陷，提供一種電路損耗小、設(shè)計簡單、成本 較低的可向設(shè)備提供應(yīng)急供電的供電裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種供電裝置，包括串 聯(lián)在交流市電和負(fù)載之間的濾波電路和整流電路、與交流市電電連接的市電檢 測電路、電連接所述市電檢測電路的邏輯處理電路、電連接所述邏輯處理電路 的直流升壓電路，所述市電檢測電路檢測市電掉電信號，所述邏輯處理電路接 收到市電掉電信號后啟動所述直流升壓電路為所述負(fù)載供電。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述直流升壓電路包括電池、將電池提供的 直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓單元和用于將所述交流電轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載的直 流電的濾波整流單元。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述供電裝置還包括與交流市電相連接以為 電池充電的電池充電板。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述市電檢測電路包括電阻R1、 R2和光電 耦合器U1，所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽極經(jīng)電阻R1、 R2連接到濾波電路 的第一輸出端A和第二輸出端B，所述光電耦合器U1的接收端集電極連接到 所述電池的正極，接收端發(fā)射極連接到邏輯處理電路。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述邏輯處理電路包括三極管Q1、 Q2，電 阻R3、 R7，其中所述三級管Q1的基極經(jīng)電阻R3連接到所述光電耦合器U1 的接收端發(fā)射極，所述三級管Q1的發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻R7連接到所 述電池的正極、并與所述三極管Q2的集電極連接，所述三極管Q2的基極連 接所述三極管Ql的集電極，所述三極管Q2的發(fā)射極連接到所述直流升壓電 路的升壓單元。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述三極管Q1的基極和發(fā)射極之間還連接 有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述升壓單元包括雙診斷芯片U2、開關(guān)管 Q3、 Q4和升壓變壓器T4，其中，所述雙診斷芯片U2的電源腳連接到所述三 極管Q2的發(fā)射極，所述雙診斷芯片U2的第二輸出腳和第一輸出腳分別連接 到所述開關(guān)管Q3和Q4的柵極，所述開關(guān)管Q3的源極接地、漏極連接到升 壓變壓器T4第一原邊的A端，所述開關(guān)管Q4的源極接地、漏極連接到升壓 變壓器T4第二原邊的D端，所述升壓變壓器T4第一原邊的B端和第二原邊
5的C端連接到電池的正極，所述升壓變壓器T4的副邊輸出連接到所述整流濾 波單元。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述整流濾波單元包括二極管D2、 D3、 D4 和電感L1，其中，所述二極管D3和D4的陰極相連，所述二極管D3的陽極 連接到所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端，所述二極管D4的陽極連接到 所述升壓變壓器T4的副邊第二輸出端，所述二極管D3的陰極經(jīng)電感Ll連接 到二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載。
在本發(fā)明所述的供電裝置中，所述開關(guān)管Q3的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻 R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R5。
實施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與 負(fù)載相連.省去了原有技術(shù)的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更 為簡單可靠，并且降低了反應(yīng)時間，也降低了電路成本和簡化了裝配的工藝， 同時也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20%左右的損耗，使得電路效 率提高。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電源切換電路；
圖2是本發(fā)明的供電裝置的第一實施例的原理框圖3是本發(fā)明的供電裝置的第二實施例的原理框圖4是本發(fā)明的供電裝置的第三實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
圖2是本發(fā)明的供電裝置的第一實施例的原理框圖。如圖2所示，本發(fā)明 的供電裝置包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載104之間的濾波電路105和整流電路 106,與交流市電電連接的市電檢測電路101、電連接所述市電檢測電路101 的邏輯處理電路102、電連接所述邏輯處理電路102的直流升壓電路103,所 述市電檢測電路101檢測市電掉電信號，所述邏輯處理電路102接收到市電掉電信號后啟動所述直流升壓電路103為所述負(fù)載104供電。
圖3是本發(fā)明的供電裝置的第二實施例的原理框圖。如圖3所示，本發(fā)明 的供電裝置包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載104之間的濾波電路105和整流電路 106，與交流市電電連接的市電檢測電路101、電連接所述市電檢測電路101 的邏輯處理電路102、電連接所述邏輯處理電路102的直流升壓電路103，所 述市電檢測電路101檢測市電掉電信號，所述邏輯處理電路102接收到所述市 電掉電信號后啟動所述直流升壓電路103為所述負(fù)載104供電。其中，所述直 流升壓電路103包括電池302、將電池302提供的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓 單元303和用于將所述交流電轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載104的直流電的濾波整流單元 304。
在本實施例中，當(dāng)所述市電檢測電路101檢測到交流市電發(fā)生掉電時，將 掉電信號提供給邏輯處理電路102。所述市電檢測電路101可以是連接到交流 市電的電壓感應(yīng)器、電流感應(yīng)器，也可以是任何可完成掉電檢測功能的電路、 元件或是模塊。所述邏輯處理電路102接收到掉電信號后，啟動直流升壓電路 103為所述負(fù)載104供電。所述邏輯處理電路102可以是比較器、控制器或是 任何可以完成上述接收掉電信號和發(fā)出控制信號以啟動直流升壓電路103的 電路、元件或是模塊。當(dāng)市電檢測電路IOI沒有檢測到掉電信號時，邏輯處理 電路102并不啟動直流升壓電路103，因此，交流市電經(jīng)濾波電路105濾除雜 波，再經(jīng)整流電路106整流后直接提供給負(fù)載104。當(dāng)直流升壓電路103被啟 動之后，升壓單元303將電池302提供的低壓直流電轉(zhuǎn)換成高壓高頻的交流電， 濾波整流單元304將所述高壓高頻的交流電整流濾波，轉(zhuǎn)換成可供負(fù)載104 使用的高壓直流電。
在圖3示出的本發(fā)明的第二實施例中，所述供電裝置還包括與交流市電相 連接以為電池302充電的電池充電板301 。當(dāng)沒有采用直流升壓電路103供電 時，電池充電板301接收交流市電，并為電池302充電。
圖4是本發(fā)明的供電裝置的第三實施例的電路原理圖。在圖4的實施例中， 所述市電檢測電路101包括電阻R1、 R2和光電耦合器U1，邏輯處理電路102 包括三極管Q1、 Q2，電阻R7、 R6、 R3，電容C3，直流升壓電路103主要包
7括雙診斷芯片U2，開關(guān)管Q3、 Q4,升壓變壓器T4， 二極管D3、 D4、 D2。 該實施例中的連接關(guān)系為所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽極經(jīng)電阻R1、 R2連 接到濾波電路105的第一輸出端和第二輸出端，所述光電耦合器U1的接收端 集電極連接到所述電池302的正極、接收端發(fā)射極經(jīng)電阻R3連接到邏輯處理 電路102中的三極管Ql的基極，所述三級管Ql的發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電 阻R7連接到所述電池302的正極、并與所述三極管Q2的集電極連接，所述 三極管Q2的基極連接所述三極管Ql的集電極。所述三極管Ql的基極和發(fā) 射極之間還連接有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。所述三 極管Q2的發(fā)射極連接到雙診斷芯片U2的電源腳13腳，所述雙診斷芯片U2 的第二輸出腳14腳和第一輸出腳11腳分別連接到開關(guān)管Q3和Q4的柵極。 所述開關(guān)管Q3的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第一原邊的A端。所 述開關(guān)管Q4的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第二原邊的D端。所述 開關(guān)管Q3的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間 串聯(lián)電阻R5。所述升壓變壓器T4第一原邊的B端和第二原邊的C端連接到 電池302的正極。所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端與二極管D3的陽極 相連、第二輸出端與二極管D4的陽極相連。所述二極管D3和D4的陰極相 連后經(jīng)電感Ll連接到二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載 104。
本電路的工作原理如下當(dāng)市電輸入正常時，交流市電經(jīng)濾波電路105濾
除雜波后送給整流電路106，整流電路106把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，輸入給負(fù) 載104工作。同時市電檢測電路102上的Rl、 R2上有電流經(jīng)過，光耦合器 Ul工作。電池電壓經(jīng)光耦合器U1導(dǎo)通，并將電壓送至電阻R3，為三極管Q1 的基極和發(fā)射極之間提供壓降，從而導(dǎo)通三極管Q1。這樣三極管Q2截止， 使得雙診斷芯片U2的電源腳13上沒有電壓，雙診斷芯片U2不工作，因而并 不啟動直流升壓電路103，此時負(fù)載104是由交流市電直接供電。
當(dāng)交流市電掉電時，市電輸入沒有交流輸入時，市電檢測電路102上的電 阻Rl、 R2上無電流經(jīng)過。光電耦合器Ul停止工作。電阻R3上沒有電壓， 三極管Ql截止，三極管Q2導(dǎo)通。使得電池電壓經(jīng)開關(guān)管Q2送到雙診斷芯片U2的電源腳13,雙診斷芯片U2開始工作，同時在第一輸出腳11和第二 輸出腳14上交替輸出高低電平，使得開關(guān)管Q4、 Q3交替導(dǎo)通和截止。這樣， 在升壓變壓器T4的原邊上產(chǎn)生高頻振蕩，使升壓變壓器T4的副邊耦合輸出 高頻高壓交流電。該高頻高壓交流電經(jīng)給二極管D3、 D4整流后，由電感L1 濾波并由二極管D2隔離后送到負(fù)載104。此時，負(fù)載104是由電池升壓后供 電。
實施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與 負(fù)載相連.省去了原有技術(shù)的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更 為簡單可靠，并且降低了反應(yīng)時間，也降低了電路成本和簡化了裝配的工藝,同 時也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20%左右的損耗,使得電路效率提高。
雖然本發(fā)明是通過具體實施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此， 本發(fā)明不局限于所公開的具體實施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi) 的全部實施方式
權(quán)利要求
1、一種供電裝置，包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載(104)之間的濾波電路(105)和整流電路(106)，其特征在于，還包括市電檢測電路(101)、電連接所述市電檢測電路(101)的邏輯處理電路(102)、電連接所述邏輯處理電路(102)的直流升壓電路(103)，所述市電檢測電路(101)檢測市電掉電信號，所述邏輯處理電路(102)接收所述市電掉電信號后啟動所述直流升壓電路(103)為所述負(fù)載(104)供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述直流升壓電路(103) 包括電池(302)、將電池(302)提供的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的升壓單元(303) 和用于將所述交流電轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載(104)的直流電的濾波整流單元(304)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括 與交流市電相連接并為電池(302)充電的電池充電板(301)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置，其特征在于,所述市電檢測電路(101) 包括電阻R1、 R2和光電耦合器U1，所述光電耦合器U1的發(fā)射端陽極經(jīng)電阻 Rl、 R2連接到濾波電路(105)的第一輸出端和第二輸出端，所述光電耦合器 Ul的接收端集電極連接到所述電池(302)的正極、接收端發(fā)射極連接到邏輯 處理電路(102)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電裝置，其特征在于,所述邏輯處理電路(102) 包括三極管Q1、 Q2，電阻R3、 R7,其中所述三級管Ql的基極經(jīng)電阻R3連 接到所述光電耦合器U1的接收端發(fā)射極，所述三級管Q1的發(fā)射極接地、集 電極經(jīng)電阻R7連接到所述電池(302)的正極、并與所述三極管Q2的集電極 連接，所述三極管Q2的基極連接所述三極管Ql的集電極，所述三極管Q2 的發(fā)射極連接到所述直流升壓電路(103)的升壓單元(303)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其特征在于，所述三極管Ql的基 極和發(fā)射極之間還連接有電阻R6和電容C3，所述電阻R6和電容C3并聯(lián)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其特征在于，所述升壓單元(303) 包括雙診斷芯片U2、開關(guān)管Q3、 Q4和升壓變壓器T4，其中，所述雙診斷芯片U2的電源腳連接到所述三極管Q2的發(fā)射極，所述雙診斷芯片U2的第二 輸出腳和第一輸出腳分別連接到所述開關(guān)管Q3和Q4的柵極，所述開關(guān)管Q3 的源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第一原邊的A端，所述開關(guān)管Q4的 源極接地、漏極連接到升壓變壓器T4第二原邊的D端，所述升壓變壓器T4 第一原邊的B端和第二原邊的C端連接到電池(302)的正極，所述升壓變壓 器T4的副邊輸出端連接到所述整流濾波單元(304)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其特征在于，所述整流濾波單元(304) 包括二極管D2、 D3、D4和電感L1，其中，所述二極管D3和D4的陰極相連， 所述二極管D3的陽極連接到所述升壓變壓器T4的副邊第一輸出端，所述二 極管D4的陽極連接到所述升壓變壓器T4的副邊第二輸出端，所述二極管D3 的陰極經(jīng)電感Ll連接到二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極連接到負(fù)載(104)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其特征在于，所述開關(guān)管Q3的柵極 和漏極之間串聯(lián)電阻R4，所述開關(guān)管Q4的柵極和漏極之間串聯(lián)電阻R5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種供電裝置，包括串聯(lián)在交流市電和負(fù)載之間的濾波電路和整流電路、與交流市電電連接的市電檢測電路、電連接所述市電檢測電路的邏輯處理電路、電連接所述邏輯處理電路的直流升壓電路，所述市電檢測電路檢測市電掉電信號，所述邏輯處理電路接收到市電掉電信號后啟動所述直流升壓電路為所述負(fù)載供電。實施本發(fā)明的供電裝置，具有以下有益效果將電池電壓經(jīng)升壓后直接與負(fù)載相連，省去了現(xiàn)有技術(shù)中的直流變交流的逆變電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得電路更為簡單可靠，并且降低了反應(yīng)時間，也降低了電路成本和簡化了裝配的工藝，同時也節(jié)省了由于直流變交流逆變電路所帶來的20％左右的損耗，使得電路效率提高。
文檔編號H02J7/00GK101630855SQ200810141619
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者周明杰, 平 鄭, 黃柯清 申請人:深圳市海洋王照明科技股份有限公司