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降压电路与双电源供电系统

文献发布时间:2023-06-19 19:14:59


降压电路与双电源供电系统

技术领域

本申请涉及光伏发电领域,具体而言,涉及一种降压电路与双电源供电系统。

背景技术

控制器是在发电系统中,对发电系统中各个设备进行控制的一种设备。通常,控制器的供电电源由电池电源提供,基于电池电源自身内置保护电路的特点,在深度放电后保护板会断开输出,也就断开了电池电源侧的供电,导致控制器处于关机状态。因而,通常会要求控制器满足电池电源和发电电源同时供电的需求,发电电源的电压范围宽泛,可以高至几百伏,因而对控制器的供电范围提出了更高的要求。常用的降压芯片主要降压范围在100V以内,超过100V的降压芯片很少且价格高昂或满足不了过低的输入电压下限。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种降压电路与双电源供电系统。能够在增加降压范围的同时,减小芯片的体积,节约成本。

第一方面,本申请实施例提供了一种降压电路,包括:第一二极管、恒流源单元、稳压单元及第一三极管;所述第一二极管的输入端与外部电源连接,所述第一二极管的输出端连接所述恒流源单元的输入端和所述第一三极管的集电极;所述恒流源单元的输出端连接所述稳压单元的输入端和所述第一三极管的基极;所述第一三极管的发射极与外部输出连接;所述稳压单元的输出端接地;其中,所述恒流源单元包括第二三极管和第三三极管,所述第二三极管的集电极与发射极的导通电压与所述第三三极管的集电极与发射极的导通电压相互钳制。

在上述实现过程中,通过在恒流源单元设置第二三极管和第三三极管,且第二三极管的集电极与发射极的导通电压与第三三极管的集电极与发射极的导通电压相互钳制,可以使得该第二三极管的基极和发射极之间的电压以及第三三极管的基极和发射极之间的电压均保持在一个稳定值,进而使得无论外部电源输入的电压过高或过低时,该恒流源单元仍然能够输出一个稳定的电流,以作为第一二极管的偏置电流,提高了外部电源供电电压的上限和下限,增加了供电电源的供电范围。又由于该恒流源单元是由两个三极管实现的输出恒定电流,因而减小了电路板体积小,且降低了成本。

在一个实施例中,所述恒流源单元还包括第一电阻和第二电阻;所述第一二极管的输出端连接所述第一电阻的输入端、所述第二三极管的集电极和所述第一三极管的集电极;所述第二三极管的基极连接所述第一电阻的输出端和所述第三三极管的集电极;所述第二三极管的发射极连接所述第三三极管的基极和所述第二电阻的输入端;所述第三三极管的发射极和所述第二电阻的输出端连接所述稳压单元的输入端和所述第一三极管的基极;其中,所述恒流源单元用于为所述第一三极管提供偏置电流,所述第一三极管用于外部输出提供电压。

在上述实现过程中,通过设置第二三极管、第三三极管、第一电阻和第二电阻共同组成上述恒流源单元,该第二三极管和第三三极管能够保证该恒流源单元输出的电流一定,该第一电阻和第二电阻能够保证第二三极管和第三三极管处于安全、稳定的状态下,在减小了电路板体积小,且降低了成本的同时,还提高了降压电路的安全性和稳定性。

在一个实施例中,所述稳压单元包括:第一电容和稳压二极管;所述第一电容的输入端和所述稳压二极管的输入端连接所述恒流源单元的输出端和所述第一三极管的基极;所述第一电容的输出端和所述稳压二极管的输出端连接并接地。

在上述实现过程中,通过在该降压电路中设置第一电容和稳压二极管,该稳压二极管能够在外部电源输入的电压过高时,分担一部分输入到第一三极管的电压,以防止电压过大伤害第一三极管。另外再通过设置第一电容,能够该稳压单元中的电流进行滤波,以使得该稳压单元的电压更加平稳,提高了该稳压单元的稳定性,进一步地,在保证了第一三极管的安全性的同时,提高了该降压电路的稳定性。

在一个实施例中,所述外部电源包括光伏电源,所述外部输出包括光伏控制器。

在上述实现过程中,通过将光伏电源接入该光伏控制器,并通过在该光伏电源和光伏控制器之间设置降压电路,能够将光伏电源输出的高电压降低为光伏控制器能够使用的电压范围,以供该光伏控制器使用。通过将光伏电源发输出电源经处理后又输入到光伏控制器中使用,减少了对外部电源的需求,防止了外部电源对该光伏控制器的影响,在减少了光伏控制器的用电成本的同时,还减少了外部因素对光伏控制器的影响,提高了该光伏控制器的稳定性。

第二方面,本申请实施例还提供一种双电源供电系统,包括:电池电源、直流变换电路以及权利要求1-4任意一项所述的降压电路;所述直流变换电路的输入端连接所述电池电源的输出端和所述降压电路的输出端;所述直流变换电路的输出端与外部设备连接,以为所述外部设备供电。

在上述实现过程中,通过在直流变换电路的输入端分别连接电池电源和降压电路,使得该直流变换电路接入双电源,进而能够为外部设备进行双电源供电。这种双电源供电模式能够保证该外部设备一种电源不能进行供电时,另一种电源能够及时的为该电源供电,进而保证了外部设备供电的稳定,提高了该供电系统的稳定性。

在一个实施例中,所述系统还包括:第二二极管和第三二极管;所述第二二极管的输入端与所述第一三极管的发射极连接,所述第二二极管的输出端连接所述第三二极管的输出端和所述直流变换电路的输入端;所述第三二极管的输入端与所述电池电源的输出端连接。

在上述实现过程中,通过分别在电池电源和直流变换电路之间以及降压电路和直流变换电路之间设置第三二极管和第二二极管,该第二二极管和第三二极管均有反向截止的作用,以使得电池电源和直流变换电路输出端输出电压较高的一端与该直流变换电路连接,保证了一方供电电源断开时,另一方供电电源能够及时为该直流变换电路供电,提高了供电系统的稳定性。

在一个实施例中,所述降压电路的输出端的电压低于所述电池电源的电压。

在上述实现过程中,通过设置该降压电路的输出端的电压低于该电池电源的电压,在该电池电源有电时,优先通过该电池电源为该直流变换电路供电,在该电池电源没电时,及时切换为降压电路的输出端为该直流变换电路供电,降低降压电路的损耗,提高能量了利用率,延长了供电系统待机时长。

在一个实施例中,所述直流变换电路还包括:BUCK芯片、第三电阻、第四电阻和第二电容;所述BUCK芯片的输入引脚连接所述电池电源的输出端和所述降压电路的输出端;所述BUCK芯片的输出引脚与所述外部设备连接;所述第三电阻的输入端和所述第二电容的输入端连接所述电池电源的输出端和所述降压电路的输出端;所述第三电阻的输出端和所述第四电阻的输入端连接所述BUCK芯片的启动引脚;所述第二电容的输出端、所述第四电阻的输出端连接所述BUCK芯片的接地引脚并接地。

在上述实现过程中,通过在BUCK芯片的启动引脚接入第三电阻、第四电阻,该第三电阻和第四电阻进行分压,能够控制该BUCK芯片的工作电压,以增加该BUCK芯片的工作电压的上限和下限,避免了蓄电池侧电压的深度放电,增加了该BUCK芯片的工作电压范围的同时,提高了蓄电池侧的安全性。

在一个实施例中,所述直流变换电路还包括:第三电容、电感和第四电容。其中,第三电容的输入端与BUCK芯片的MOS管供电引脚连接;第四电阻的输出端连接第四电容的输入端和第二电容的输出端;第三电容的输出端与电感的输入端连接BUCK芯片的输出引脚,外部设备连接电感的输出端和第四电容的输出端。这里的第四电容为输出电容,该第四电容起到稳压作用。

在上述实现过程中,通过在该BUCK芯片的MOS管供电引脚和BUCK芯片的输出引脚之间设置第三电容,该第三电容形成该BUCK芯片的自举电容,利用电容的电压两端电压不能突变的性质,能够保证该BUCK芯片内部的高边MOS在任何情况下都能打开,增加了该BUCK芯片的应用场景。

在一个实施例中,所述直流变换电路还包括:第五电阻和第六电阻;所述第五电阻的输入端与所述电感的输出端连接;所述第五电阻的输出端连接所述第六电阻的输入端和所述BUCK芯片的反馈引脚;所述第六电阻的输出端与所述第四电容的输入端连接。

在上述实现过程中,通过在BUCK芯片的反馈引脚接入反馈信号,能够将该BUCK芯片输出端的电压及时反馈到该BUCK芯片,以便于该BUCK芯片根据该反馈信号对输入电压进行调整,保证该BUCK芯片输出的电压为以稳定值,提高了该供电系统供电稳定性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中常见的降压电路图;

图2为本申请实施例提供的降压电路图;

图3为本申请实施例提供的双电源供电系统示意图;

图4为本申请实施例提供的双电源供电系统电路图;

图5为本申请实施例提供的直流变换电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的原理结构、系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、功能块、程序段或代码的一部分,所述模块、功能块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的模拟功能和逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

如图1所示,现有技术中提供的降压电路为:通过三极管Q5、电阻R7、电阻R8、电阻R9组合成偏置网络,为三极管Q4提供偏置电流,当PV输入电压低于稳压二极管D7的击穿电压时,偏置网络为三极管Q4的BE极提供偏置电流,三极管Q4处于饱和状态,三极管Q4的输出电压接近输入电压;当PV输入电压高于稳压二极管D7的击穿电压时,恒流源偏置电流为三极管Q4的BE极提供偏置电流,剩余的电流流入稳压二极管D7,三极管Q4的输出电压为稳压二极管D7的电压加上三极管Q4的BE极电压约0.7V,三极管Q4处于放大状态,承担输入电压PV减去稳压二极管D5的电压;此时偏置电流为输入电压PV减去稳压二极管D7的电压后除以电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的限流电阻,随着输入电压的升高而增加,除了三极管Q4实际需要的偏置电流,大部分流入稳压二极管D7被消耗掉,需要使用更大功率的稳压二极管D7,如果提高电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的限流电阻的阻值,损耗虽然可以减小,但在输入电压PV较低时无法提供所需的偏置电流,提高了供电电压下限。

有鉴于此,本申请发明人提供一种降压电路,通过设置两个三极管实现恒流源偏置,使得在不同电压范围是产生恒定的电流偏置,降低了偏置损耗,具有器件小型化,损耗小,热消耗低,成本低等优点。能够避免上述方案中的电阻及三极管组合成的偏置,随着输入电压的升高,偏置电流增加,限流电阻损耗增加,稳压二极管的击穿电流增加,需要考虑更高功率的器件和更大面积的PCB散热的问题。

请参阅图2,是本申请实施例提供的降压电路示意图。包括:第一二极管D4、恒流源单元CCP、稳压单元VSU及第一三极管Q1。

其中,第一二极管D4的输入端与外部电源连接,第一二极管D4的输出端连接恒流源单元CCP的输入端和第一三极管Q1的集电极C;恒流源单元CCP的输出端连接稳压单元VSU的输入端和第一三极管Q1的基极B;第一三极管Q1的发射极E与外部输出连接;稳压单元VSU的输出端接地。

恒流源单元CCP包括第二三极管Q2和第三三极管Q3,该第二三极管Q2的集电极C与发射极E的导通电压与第三三极管Q3的集电极C与发射极E的导通电压相互钳制。该恒流单元在第二三极管Q2的集电极C与发射极E的导通电压与第三三极管Q3的集电极C与发射极E的导通电压相互钳制的作用下,该第二三极管Q2的基极B和发射极E之间的电压以及第三三极管Q3的基极B和发射极E之间的电压均保持在一个稳定值,进而使得该恒流源单元CCP输出较为恒定的电流,该电流用于该第一三极管Q1的偏置电流,使得该第一三极管Q1的偏置电流为一个恒定值。

上述的第一二极管D4配置为单向导通,以在外部电源反接时保护该降压电路。

这里的稳压单元VSU配置为分担流入该第一三极管Q1的电流,以使该第一三极管Q1的输出电源保持在恒定值。该第一三极管Q1的输出端与外部输出连接,该第一三极管Q1输出的电压可以作为外部输的工作电源,以供外部输出工作。进而能够保证供给外部输出的电源稳定。

在上述实现过程中,通过在恒流源单元设置第二三极管和第三三极管,且第二三极管的集电极与发射极的导通电压与第三三极管的集电极与发射极的导通电压相互钳制,可以使得该第二三极管的基极和发射极之间的电压以及第三三极管的基极和发射极之间的电压均保持在一个稳定值,进而使得无论外部电源输入的电压过高或过低时,该恒流源单元仍然能够输出一个稳定的电流,以作为第一二极管的偏置电流,提高了外部电源供电电压的上限和下限,增加了供电电源的供电范围。又由于该恒流源单元是由两个三极管实现的输出恒定电流,因而减小了电路板体积小,且降低了成本。

在一种可能的实现方式中,恒流源单元CCP还包括第一电阻R3和第二电阻R6。

其中,第一二极管D4的输出端连接第一电阻R3的输入端、第二三极管Q2的集电极C和第一三极管Q1的集电极C;第二三极管Q2的基极B连接第一电阻R3的输出端和第三三极管Q3的集电极C;第二三极管Q2的发射极E连接第三三极管Q3的基极B和第二电阻R6的输入端;第三三极管Q3的发射极E和第二电阻R6的输出端连接稳压单元VSU的输入端和第一三极管Q1的基极B。

这里的恒流源单元CCP用于为第一三极管Q1提供偏置电流,第一三极管Q1用于外部输出提供电压。

如图2所示,在上电初期,第一二极管D4导通后,输出电流通过第一电阻R3流入第二三极管Q2的BE极,再流过第三三极管Q3的BE极,并流入第一三极管Q1的BE极至外部输出。当第二三极管Q2的BE极接近偏置电压0.7V左右时,第二三极管Q2的CE极逐渐导通,当第二三极管Q2的CE极的导通电压接近第二三极管Q2的偏置电压BE加上第三三极管Q3的偏置电压BE时,第三三极管Q3Q2的CE极逐渐导通,第三三极管Q3Q2的CE极的导通增加了第二三极管Q2的BE极的偏置电压的下降,第二三极管Q2的BE极的下降又减弱了第二三极管Q2的CE极的导通,第二三极管Q2的CE极的导通又减弱了第三三极管Q3Q2的CE极的导通,两者相互钳制,使恒定输出电流接近为三极管Q3的BE极0.7V左右除以电阻R6。

可以理解地,这里的第一电阻R3配置为保护该第二三极管Q2。若该第二三极管Q2的基极B电流较大时,可能会烧坏该第二三极管Q2,通过在该第二三极管Q2的基极B串联第一电阻R3,该第一电阻R3可以起到阻碍降低基极B电流的作用,使得第二三极管Q2的基极B电流工作在允许范围之内,以确保第二三极管Q2和该降压电路工作的可靠稳定性。

上述的第二电阻R6用于为第三三极管Q3提供偏置电压。

另外该第二电阻R6还可以保证该第三三极管Q3处于截止状态时更加可靠,由于半导体器件处于截止状态时,并非断路,实际上是高阻态。如果器件连通电源,就会有漏电流通过。虽然漏电流常常可以忽略,但有时忽略它却可能导致不安全。如果第三三极管Q3处于截止态,则理论上第三三极管Q3的基极B无电流通过,第三三极管Q3应该截止。而第三三极管Q3截止时难免会有一定漏电流通过。若无第二电阻R6,则第三三极管Q3的漏电流只能流过第三三极管Q3的基极B和发射极E。如此一来,第三三极管Q3就不能截止,电路的工作状态就可能与设想不一致。而通过设置第二电阻R6,则第三三极管Q3的漏电流可以通过第二电阻R6。由于漏电流很小,第二电阻R6上的电压不足以使第三三极管Q3导通,第三三极管Q3可以可靠的处于截止状态。

在上述实现过程中,通过设置第二三极管、第三三极管、第一电阻和第二电阻共同组成上述恒流源单元,该第二三极管和第三三极管能够保证该恒流源单元输出的电流一定,该第一电阻和第二电阻能够保证第二三极管和第三三极管处于安全、稳定的状态下,在减小了电路板体积小,且降低了成本的同时,还提高了降压电路的安全性和稳定性。

在一种可能的实现方式中,稳压单元VSU包括:第一电容C4和稳压二极管D3。

其中,第一电容C4的输入端和稳压二极管D3的输入端连接恒流源单元CCP的输出端和第一三极管Q1的基极B;第一电容C4的输出端和稳压二极管D3的输出端连接并接地。

这里的稳压二极管D3用于在外部电源高于该稳压二极管D3的击穿电压时,承担第一三极管Q1偏置电流以外的电流,以保持该第一三极管Q1的输入电流为稳定电流。

该降压电路的工作过程可以如下:当外部电源输入电压低于稳压二极管D3的击穿电压时,恒流源单元CCP为三极管Q1的BE极提供偏置电流,第一三极管Q1处于饱和状态,第一三极管Q1的输出电压接近输入电压;当外部电源输入电压高于稳压二极管D3的击穿电压时,恒流源单元CCP为第一三极管Q1的BE极提供偏置电流,恒流源单元CCP剩余的电流流入稳压二极管D3,第一三极管Q1的输出电压为稳压二极管D3的电压加上第一三极管Q1的BE极电压约0.7V,第一三极管Q1处于放大状态,承担外部电源输入电压减去稳压二极管D3的电压;第一三极管Q1的输出与外部输出连接,以用于为外部输出供电。

上述的第一电容C4用于滤波,以消除通过电源的耦合,使得该稳压单元VSU的电压变得平稳。

在上述实现过程中,通过在该降压电路中设置第一电容和稳压二极管,该稳压二极管能够在外部电源输入的电压过高时,分担一部分输入到第一三极管的电压,以防止电压过大伤害第一三极管。另外再通过设置第一电容,能够该稳压单元中的电流进行滤波,以使得该稳压单元的电压更加平稳,提高了该稳压单元的稳定性,进一步地,在保证了第一三极管的安全性的同时,提高了该降压电路的稳定性。

在一种可能的实现方式中,外部电源包括光伏电源,外部输出包括光伏控制器。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电系统主要由太阳电池板、光伏控制器以及逆变器三大部分组成。在实际的光伏发电系统进行光伏发电过程中,一般是通过控制光伏控制器来控制该光伏发电系统的充电、放电工作的。但是光伏控制器需要的电压等级较低,而光伏发电系统输出的光伏电源一般的电压等级较高,为了可以直接将光伏电源直接接入该光伏控制器,为该光伏控制器提供电源,需要增加光伏控制器的电压范围,通过在该光伏电源和光伏控制器之间设置降压电路,以将光伏电源进行降压,以达到光伏控制器能够承受的电压范围,进而能够实现通过光伏电源为该光伏控制器供电。

可以理解地,一般电池组自身内置保护电路,在深度放电后电池组的保护板会断开输出,进而就会断开对光伏控制器的供电,使得该光伏控制器处于关机状态。为了减少电池组保护断电对光伏控制器的供电造成影响,还可以在电池组供电的基础上增加光伏电源为该光伏控制器供电,以在电池组断电时可以通过光伏电源为该光伏控制器供电。

这里的电池组可以是锂电池组、蓄电池组等,该电池组的具体类型可以根据实际情况进行选择,本申请不做具体限制。

上述的光伏控制器用于控制蓄电池充放电,该蓄电池与光伏电源连接,以通过该光伏电源进行充电。该蓄电池还和用电设备连接,以为用电设备提供电源。

在一些实施例中,该光伏控制器还可以用于控制该光伏发电系统的开机和关机,以控制该光伏发电系统是否进行光伏发电。

在上述实现过程中,通过将光伏电源接入该光伏控制器,并通过在该光伏电源和光伏控制器之间设置降压电路,能够将光伏电源输出的高电压降低为光伏控制器能够使用的电压范围,以供该光伏控制器使用。通过将光伏电源发输出电源经处理后又输入到光伏控制器中使用,减少了对外部电源的需求,防止了外部电源对该光伏控制器的影响,在减少了光伏控制器的用电成本的同时,还减少了外部因素对光伏控制器的影响,提高了该光伏控制器的稳定性。

请参阅图3,是本申请实施例提供的双电源供电系统示意图。该双电源供电系统包括:电池电源、直流变换电路以及上述的降压电路。

其中,直流变换电路的输入端连接电池电源的输出端和降压电路的输出端;直流变换电路的输出端与外部设备连接,以为外部设备供电。

这里的电池电源可以是蓄电池、锂电池等。在一些实施例中,该电池电源也可以换成开关电源、UPS电源等其他电源。

可以理解地,该直流变换电路只能接入一种电源,可以通过在该直流变换电路和该电池电源、或在该直流变换电路和该降压电路之间分别设置一组继电器的常开或常闭触点,并将继电器该继电器线圈接入信号控制回路,以通过该继电器线圈的得电或失电信号控制该常开触点或常闭触点的开闭,进而控制该电池电源或降压电路与该直流变换电路接通。

当然,也可以直接分别在该直流变换电路和该电池电源、或在该直流变换电路和该降压电路之间分别设置一个空开,直接通过空开控制电池电源或该降压电路与该直流变换电路接通。

该直流变换电路与降压电路、直流变换电路与电池电源之间设置的装置可以根据实际情况进行调整,本申请不做具体限制。

在上述实现过程中,通过在直流变换电路的输入端分别连接电池电源和降压电路,使得该直流变换电路接入双电源,进而能够为外部设备进行双电源供电。这种双电源供电模式能够保证该外部设备一种电源不能进行供电时,另一种电源能够及时的为该电源供电,进而保证了外部设备供电的稳定,提高了该供电系统的稳定性。

在一种可能的实现方式中,如图4所示,该系统还包括:第二二极管D1和第三二极管D2。

其中,第二二极管D1的输入端与第一三极管Q1的发射极E连接,第二二极管D1的输出端连接第三二极管D2的输出端和直流变换电路的输入端;第三二极管D2的输入端与电池电源的输出端连接。

这里的第二二极管D1和第三二极管D2均有反向截止作用,该第二二极管D1用于防止反向为该降压电路供电,该第三二极管D2用于防止反向为该电池电源供电。

可以理解地,当该电池电源的电压高于该降压电路的电压时,该第二二极管D1处于反向截止状态,此时降压电路的输出端的电压不能接入该直流变换电路连接,该直流变换电路由该电池电源供电。当该电池电源的电压低于该降压电路的电压时,该第三二极管D2处于反向截止状态,此时电池电源的输出端不能接入该直流变换电路连接,该直流变换电路由该降压电路供电。

在上述实现过程中,通过分别在电池电源和直流变换电路之间以及降压电路和直流变换电路之间设置第三二极管和第二二极管,该第二二极管和第三二极管均有反向截止的作用,以使得电池电源和直流变换电路输出端输出电压较高的一端与该直流变换电路连接,保证了一方供电电源断开时,另一方供电电源能够及时为该直流变换电路供电,提高了供电系统的稳定性。

在一种可能的实现方式中,该降压电路的输出端的电压低于该电池电源的电压。

该降压电路输出端的电压可以通过控制该降压电路中各个元件的参数进行控制,进而能够灵活控制该降压电路的输出端的电压低于该电池电源的电路。

由于该降压电路的输出端的电压低于该电池电源的电压,可以使得该电池电源优先供电,在该电池电源不存在时及时通过降压电路的输出端为该直流变换电路供电,在电池电源有电后又能够切换为电池电源供电。

在上述实现过程中,通过设置该降压电路的输出端的电压低于该电池电源的电压,在该电池电源有电时,优先通过该电池电源为该直流变换电路供电,在该电池电源没电时,及时切换为降压电路的输出端为该直流变换电路供电,降低降压电路的损耗,提高能量了利用率,延长了供电系统待机时长。

在一种可能的实现方式中,如图5所示,直流变换电路还包括:BUCK芯片U1、第三电阻R1、第四电阻R4和第二电容C2。

其中,BUCK芯片U1的输入引脚VIN连接电池电源的输出端和降压电路的输出端;BUCK芯片U1的输出引脚SW与外部设备连接;第三电阻R1的输入端和第二电容C2的输入端连接电池电源的输出端和降压电路的输出端;第三电阻R1的输出端和第四电阻R4的输入端连接BUCK芯片U1的启动引脚SHDN;第二电容C2的输出端、第四电阻R4的输出端连接BUCK芯片U1的接地引脚GND并接地。

这里的第二电容C2为输入电容,该第二电容C2起到稳压作用。

上述的第三电阻R1和第四电阻R4用于将该直流变换电路的输入电压进行分压,将分压后的电压输入BUCK芯片U1的启动引脚SHDN,以控制输入该BUCK芯片U1使能端的电压,进而能够设置该BUCK芯片U1不同的工作电压上下限。

在上述实现过程中,通过在BUCK芯片的启动引脚接入第三电阻、第四电阻,该第三电阻和第四电阻进行分压,能够控制该BUCK芯片的工作电压,以增加该BUCK芯片的工作电压的上限和下限,避免了蓄电池侧电压的深度放电,增加了该BUCK芯片的工作电压范围的同时,提高了蓄电池侧的安全性。

在一种可能的实现方式中,直流变换电路还包括:第三电容C1、电感L1和第四电容C3。

其中,第三电容C1的输入端与BUCK芯片U1的MOS管供电引脚CB连接;第四电阻R4的输出端连接第四电容C3的输入端和第二电容C2的输出端;第三电容C1的输出端与电感L1的输入端连接BUCK芯片U1的输出引脚SW,外部设备连接电感L1的输出端和第四电容C3的输出端。

这里的第四电容C3为输出电容,该第四电容C3起到稳压作用。

上述的第三电容C1为自举电容,为BUCK芯片U1内部的MOS管供电。

在上述实现过程中,通过在该BUCK芯片的MOS管供电引脚和BUCK芯片的输出引脚之间设置第三电容,该第三电容形成该BUCK芯片的自举电容,利用电容的电压两端电压不能突变的性质,能够保证该BUCK芯片内部的高边MOS在任何情况下都能打开,增加了该BUCK芯片的应用场景。

在一种可能的实现方式中,直流变换电路还包括:第五电阻R2和第六电阻R5。

其中,第五电阻R2的输入端与电感L1的输出端连接;第五电阻R2的输出端连接第六电阻R5的输入端和BUCK芯片U1的反馈引脚FB;第六电阻R5的输出端与第四电容C3的输入端连接。

这里的第五电阻R2和第六电阻R5用于将该直流变换电路的输出电压进行分压,并在分压后为该BUCK芯片U1提供反馈信号。该BUCK芯片U1通过该反馈引脚FB获取到该反馈信号对该输入电压进行调整,以保证该BUCK芯片U1输出电压为稳定值。

在一些实施例中,可以根据该第五电阻R2和第六电阻R5的反馈信号设置不同的输出电压。

在上述实现过程中,通过在BUCK芯片的反馈引脚接入反馈信号,能够将该BUCK芯片输出端的电压及时反馈到该BUCK芯片,以便于该BUCK芯片根据该反馈信号对输入电压进行调整,保证该BUCK芯片输出的电压为以稳定值,提高了该供电系统供电稳定性。

以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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