專利名稱：直流對直流充電供電轉換組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種直流對直流充電供電轉換組件，尤指一種可作穩(wěn)壓供電及恒流充電的集成化電源轉換器。
對所有用電器而言，使之工作的先決條件在于必須供之以電能?？晒╇姷碾娫匆话憧煞譃榻涣麟娕c直流電，如一般家電用品可使用交流市電作為工作電源，小家電則須使用直流電，而在直流電的運用上，使用電池為方便實用的作法，但無法重復充電的拋棄式電池造成了環(huán)保問題，因此，新近的小家電如移動電話、數(shù)碼相機及車內電器等，均使用可重復充電的蓄電池或充電器作為電源。
以移動電話為例，其使用的蓄電池即為可重復充電式，其供電方式除由蓄電池直接供電外，當蓄電池電力不足時，可通過充電器對蓄電池充電或供電。有關該充電器可分為交流轉直流、直流轉直流等不同形式，其中交流轉直流充電器因必須連接交流電源，故多半在室內使用；至于直流對直流轉換器則僅須有特定范圍的直流電壓源即可使用，如車內的點煙器電源。而車內點煙器電源雖可直接輸出直流電壓，但因電壓不同，故必須通過直流對直流轉換器轉換成符合需要的直流電壓。
目前市面上已有多種直流對直流電源轉換器，但普遍存在下列缺點1．體積較大已有的直流對直流電源轉換器因內部組成元件多，故必須利用相當面積的電路板組合所述元件，而具有較大的體積，故現(xiàn)有直流對直流電源轉換器均是自成一獨立的組件，采用外接方式與用電器連接，而無法內置于用電器內。
2．生產效率低如上面所述，傳統(tǒng)直流對直流電源轉換器因組成電子元件多，其生產時必須花費較多的時間作插件焊接，不僅工時長、產量低、影響效率，且故障率亦相對較高。
3．輸出電壓單一已有的直流對直流電源轉換器大都只能輸出一種電壓，換言之，其只能適用單一的用電器或其他具備相同用電需求者。雖有部分用電器具有多種輸出電壓規(guī)格可供選擇，但是利用選擇開關作選擇，而選擇開關的使用不僅將造成元件的增加，同時亦不利于電源轉換器內置于用電器中。
由此可知，已有的直流對直流電源轉換器存在組成元件多影響生產率、單一供電規(guī)格及無法內置于用電器中等缺點，故有待進一步改進，以謀求解決的方案。
因此，本發(fā)明主要目的在提供一種單一元件、小體積、接腳單純而可供內置于用電器中的直流對直流充電供電轉換組件。
為達成上述目的，采取的技術手段是通過精簡電路構造使之集成化，其中該電路構造部分包括一直流對直流轉換器；一充電組件，與所述直流對直流轉換器的控制端及輸出端連接；其中該充電組件包括一比較器；一恒流源，設置于比較器的一輸入端上；一分壓電路，設置于比較器另一輸入端上；用上述電路設計可分別提供穩(wěn)壓供電及恒流充電等功能；當作穩(wěn)壓供電時，令分壓電路輸入端共接直流對直流電壓轉換器的輸出端，即可通過比較器控制直流對直流電壓轉換器的輸出電壓，以提供電壓穩(wěn)定的電源；又作恒流充電時，令所述恒流源自用電器的電池上檢出工作電壓，而對比較器的對應輸入端上提供一恒定電流，由比較器輸出端反饋一信號給直流對直流電壓轉換器，使其產生電流穩(wěn)定的輸出電源，以作充電之用。
所述的恒流源是由兩組晶體管所組成。
本發(fā)明與已有技術相比優(yōu)點和積極效果非常明顯。由以上的技術方案可知，本發(fā)明利用簡單的電路構造同時提供恒流充電、定電壓供電及可符合各種不同電源規(guī)格等功能，而利用該電路構造更利于小型化、集成化，以便于進一步內置于用電器中，令消費者在運用上可更為便利。
以下結合附圖進一步說明本發(fā)明的具體結構特征及目的。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明一較佳實施例的詳細電路圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實施例中直流對直流轉換器的詳細電路圖。
圖3是本發(fā)明又一較佳實施例的部分詳細電路圖。
圖4是本發(fā)明制成集成電路時的腳位示意圖。
有關本發(fā)明一較佳實施例的電路構造，請參閱圖1所示，其包括有一直流對直流轉換器10；一充電組件20；其中該直流對直流轉換器10是用以供電給用電器或對其中的電池進行充電；又直流對直流轉換器10的控制端與充電組件20連接，以反饋方式調整直流對直流轉換器10的輸出電壓及電流；再直流對直流轉換器10的接腳1、7、8是同時與直流的輸入電源Vsource連接，接腳6則為工作電源端Vcc；又其接腳2則為電源輸出端Vout，以作為充電或一般供電之用。
至于直流對直流轉換器10的實際電路構造請參閱圖2所示，其包括兩驅動晶體管Q11、Q12，兩者設置于輸入電源Vsource與電源輸出端Vout間，作為控制輸出電壓與否之用；一閂鎖電路11，是由一RS觸發(fā)器構成，其輸出端連接所述驅動晶體管Q12的基極；一與門12，其輸出端連接所述閂鎖電路11的S輸入端；一浪涌吸收器13，其輸入端與輸入電源Vsource連接，其輸出端則分別連接與門12的一輸入端及閂鎖電路11的R輸入端(置位端)上；一比較器14，其輸出端連接所述與門12的另一輸入端，其負端輸入則由充電組件20提供一參考電壓，正端輸入則構成一控制端，與充電組件20連接；一參考電壓產生器15，供應所述浪涌吸收器13一參考電壓值。
仍請參閱圖1所示，該充電組件20的電路構造則包括一比較器21，其有一輸出端連接直流對直流轉換器10的控制端，并有一負端輸入及一正端輸入；一恒流源22，設置于所述比較器21的負端輸入；一穩(wěn)壓檢測用分壓電路23，設置于所述比較器21的正端輸入；一參考電壓和補償電流源電路24，提供所述直流對直流轉換器10一參考電壓，且可對所述恒流源22作恒流補償；其中于本實施例中，所述恒流源22是由一充電電壓檢測用分壓電路220及一對晶體管Q1、Q2組成，其中
該充電電壓檢測用分壓電路220是由兩分壓電阻R10、R11構成，其輸入端構成一電池電壓檢測端(FDBK)，可供連接用電器的電池，以檢測后者的電壓值；又，晶體管Q1的基、集電極相接，且同時連接比較器21的負端輸入及充電電壓檢測用分壓電路220的輸出端，其射電極則連接另一晶體管Q2的基電極；該晶體管Q2的基、集電極相接，并通過電阻R6與晶體管Q1射電極連接，又晶體管Q2射電極是同時連接晶體管Q1的基電極及比較器21的負端輸入；又，該定電壓檢測用分壓電路23是由分壓電阻R8、R9組成，其輸入端是構成一反饋信號端Vsense，又其輸出端連接比較器21的正端輸入；該參考電壓和補償電流源電路24是由一運算放大器構成，其正端輸入連接直流對直流轉換器10的比較器14負端輸入，以提供一參考電壓，又其輸出端則通過一電阻R5連接所述恒流源22的晶體管Q1射電極上，以作為電流補償之用。
由上述說明可看出本發(fā)明一較佳實施例的詳細電路構造，至于其工作方式詳如以下所述所述實施例可適用于汽車內的點煙器電源或任何介于10V～17V的直流輸入電壓，若令所述范圍的直流電源送入直流對直流轉換器10的工作電源接腳Vcc及輸入電源接腳Vsource，即可使直流對直流轉換器10內部電路正常工作，而由電壓輸出接腳Vout直流輸出電壓，其工作頻率約為50KHz。
有關其實際的工作項目包括有二一·「恒流充電功能」在此狀態(tài)下，該充電組件20的電池電壓檢測端(FDBK)將自被充電的電池上測得其電壓后，經充電電壓檢測用分壓電路220分壓后，以供應電壓給恒流源22的兩晶體管Q1、Q2；又晶體管Q1基電極與集電極的共接點取得所述電壓后，即提供一導通電流經電阻R6給另一晶體管Q2，此時晶體管Q1等同一穩(wěn)壓二極管，使晶體管Q2基電極得到一恒定電流，而使其集電極對射電極間具有一恒流源，而比較器21的負端輸入上因晶體管Q1等同于一穩(wěn)壓二極管故具有穩(wěn)定的電位，又比較器21的正端輸入是通過定電壓檢測用分壓電路23與反饋信號端Vsense連接，由于此時反饋信號端Vsense為開路，而分壓電阻R9接地，故比較器21負端輸入電位高于正端輸入，而將負端信號放大后輸出至直流對直流轉換器10，該直流對直流轉換器10是令該信號經過比較器14比較放大后，再通過與門12并由閂鎖電路11輸出一信號使兩驅動晶體管Q11、Q12導通，藉此即可控制電流大小，并輸出恒流對電池充電。
二·「穩(wěn)壓供電功能」在此狀態(tài)下，可令反饋信號端Vsense跨接至直流對直流轉換器10的電壓輸出接腳Vout上，此時輸出電壓信號經反饋信號端Vsense及定電壓檢測用分壓電路23分壓后，提供一電位給比較器21的正端輸入，此時比較器21負端輸入的電池電壓檢測端FDBK為開路，故正端輸入電位高于負端輸入，其輸出端產生一高電位送至直流對直流轉換器10，該直流對直流轉換器10令該信號經比較器14比較放大后，再通過與門12并由閂鎖電路11輸出一信號使兩驅動晶體管Q11、Q12導通，藉此控制其輸出恒定電壓。
當人們于所述反饋信號端Vsense與電壓輸出接腳Vout間跨接不同阻值的電阻，即可改變直流對直流轉換器10的輸出電壓，換言之，可通過此一方式使本發(fā)明提供各種不同規(guī)格的電源轉換功能。
除所述功能外，本發(fā)明尚具備浪涌吸收功效，主要是因直流對直流轉換器10中設有一浪涌吸收器13，由于其輸入端與輸入電源Vsource連接，當電源輸出端短路，進入浪涌吸收器13的電流升高，當電流高于一定程度，浪涌吸收器13即輸出信號以鎖住該閂鎖電路11，使驅動晶體管Q11、Q12不再導通而停止電壓輸出，以達到保護的目的。
由上述說明可看出本發(fā)明一較佳實施例的詳細電路構造及工作原理。又如圖3所示，是本發(fā)明又一較佳實施例的部分詳細電路圖，主要是將充電組件20中的定電壓檢測用分壓電路23獨立出來，令該定電壓檢測用分壓電路23的輸出端連接直流對直流轉換器10的控制端，其輸入端亦構成一反饋信號端Vsense，藉此亦可達到相同的穩(wěn)壓供電目的。
再請參閱圖4所示，是本發(fā)明經過集成化以后的腳位示意圖，由圖中可明顯看出，本發(fā)明經過集成化，即構成一8腳位的小型IC(引腳6為空腳，圖中未示)，依目前已有的集成電路制造技術，8腳位的IC體積甚小，故可方便地直接安裝于用電器中，令電源轉換器無須再以獨立的外接形式構成。
權利要求
1．一種直流對直流充電供電轉換組件，其特征在于，該組件包括一直流對直流轉換器，一充電組件，其與所述直流對直流轉換器的控制端及輸出端連接，其中該充電組件包括一比較器，其輸出端連接所述直流對直流轉換器的控制端，一恒流源，其有一輸入端構成一電池電壓檢測端，又有一輸出端設置于所述比較器一輸入端上，一定電壓檢測用分壓電路，其有一輸入端構成一反饋信號端，有一輸出端設置于比較器另一輸入端上。
2．根據(jù)權利要求1所述的直流對直流充電供電轉換組件，其特征在于該直流對直流轉換器包括有兩驅動晶體管，兩者設于輸入電源與電源輸出端間，一閂鎖電路，由一RS置位復位觸發(fā)器構成，其輸出端連接所述一驅動晶體管的基電極，一與門，其輸出端連接所述閂鎖電路的S輸入端，一浪涌吸收器，其輸入端與輸入電源連接，其輸出端則分別連接與門的一輸入端及閂鎖電路的R輸入端上，一比較器，其輸出端連接所述與門的另一輸入端，其負端輸入則由充電組件提供一參考電壓，其正端輸入構成一控制端，而與充電組件連接，一參考電壓產生器，供應所述浪涌吸收器一參考電流值。
3．根據(jù)權利要求1所述的直流對直流充電供電轉換組件，其特征在于該恒流源是由一充電電壓檢測用分壓電路及一對晶體管Q1、Q2組成，其中該充電電壓檢測用分壓電路是由兩分壓電阻構成，其輸入端構成一電池電壓檢測端，供連接至用電器的電池上，又晶體管Q1的基、集電極相接，且同時連接比較器的負端輸入及充電電壓檢測用分壓電路的輸出端，其射電極則連接另一晶體管Q2的基電極，該晶體管Q2的基、集電極相接，并通過一電阻與晶體管射電極連接，又晶體管射電極同時連接晶體管的基電極及比較器的負端輸入。
4．根據(jù)權利要求1所述的直流對直流充電供電轉換組件，其特征在于該定電壓檢測用分壓電路是由兩分壓電阻組成，其輸入端構成一反饋信號端，又其輸出端則連接比較器的正端輸入。
5．根據(jù)權利要求1所述的直流對直流充電供電轉換組件，其特征在于該比較器的參考電壓端設有一參考電壓和補償電流源電路，該參考電壓和補償電流源電路由一運算放大器構成，其正端輸入連接比較器的負端輸入，又其輸出端通過一電阻連接恒流源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流對直流充電供電轉換組件,其包括有一直流對直流電壓轉換器及一充電組件,其中:充電組件包括一比較器、一設于比較器一輸入端的恒流源、一設于比較器另一輸入端的分壓電路。當分壓電路輸入端共接直流對直流電壓轉換器的輸出端,可通過比較器控制該轉換器的輸出電壓,提供穩(wěn)壓電源;又所述恒流源自電池檢出工作電壓,而對比較器的對應輸入端上提供恒定電流,使該轉換器產生恒定電流的輸出電源。
文檔編號H02J7/00GK1309450SQ00102619
公開日2001年8月22日 申請日期2000年2月16日 優(yōu)先權日2000年2月16日
發(fā)明者王東輝 申請人:王東輝