專利名稱：便攜式直流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電源，特別是一種可供多種電器使用的便攜式直流電源，其主要由充電電池組、觸壓按鍵以及內(nèi)部調(diào)節(jié)電路組成。
現(xiàn)今的消費(fèi)性電子類產(chǎn)品種類繁多，發(fā)展很快，但其供電電源依不同設(shè)計(jì)各不相同，對于在居室使用場合，不致造成問題，但外出或郊游時(shí)，因各種電子產(chǎn)品，如照明燈、隨時(shí)收聽的手提收錄機(jī)、微型手提電視機(jī)等，需要不同的供電電壓，而造成使用上的困難，不僅增加負(fù)擔(dān)，亦因電池廢棄物而造成環(huán)境污染，確實(shí)有改進(jìn)的必要；現(xiàn)今雖有蓄電池式的照明燈，其或可解決一些攜帶電池的不便，但這類蓄電池的輸出電壓一般為固定數(shù)值，充其量僅可解決照明燈供電的問題，因電壓規(guī)格不合而無法用于其他電器的供電，目前亦無合適的可調(diào)壓的攜帶型電源，此問題確有解決的必要。
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種具有多種輸出電壓規(guī)格的直流電源，使其可適用于不同電器，其電壓切換的操作，亦僅需以單鍵連續(xù)按壓即可于各電壓規(guī)格間切換。
本實(shí)用新型的次一目的在于提供一種直流電源，其電壓切換的單鍵連續(xù)切換動(dòng)作，是由最高電壓依次向低電壓變換，而可免除因誤觸造成電器產(chǎn)品損壞，且于切換至最低電壓時(shí)欲再行切換至最高電壓時(shí)，有一空檔的無電壓狀態(tài)，亦即需經(jīng)由兩次按壓才能切換至最高電壓狀態(tài)，以避免誤觸。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種帶有多種規(guī)格的輸出插座的便攜式直流電源，其為大小不同插座，并有點(diǎn)煙器電源輸出插座，以便于供應(yīng)各種電器及汽車電器使用。
本實(shí)用新型的再一目的在于提供一種便攜式直流電源，其內(nèi)部電路上設(shè)有短路及過載自動(dòng)切斷電源的保護(hù)作用，以防止電器損壞，保證使用安全。
本實(shí)用新型提供的便攜式直流電源包括電源本體、充電電池及充電座；電源本體前端設(shè)有照明燈，內(nèi)部設(shè)置充電電池，其特征在于電源本體上設(shè)有一按鍵式調(diào)壓指示面板，其上有一調(diào)壓按鍵及至少二個(gè)指示輸出電壓數(shù)值的指示燈，電源本體側(cè)面設(shè)有相應(yīng)輸出插座，調(diào)壓按鍵、輸出插座、充電電池及指示燈與內(nèi)部電路連接，該電路包括開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路、脈寬調(diào)變電路及濾波電路，在電源轉(zhuǎn)換電路輸出端與脈寬調(diào)變電路輸入端之間連接有一電阻式回授比率切換電路，回授比率切換電路由至少二個(gè)分別串接不同回授電阻的晶體管組成，晶體管輸入端連接于一按壓循環(huán)選擇電路的各輸出端及連接相應(yīng)指示燈的電壓指示電路；按壓循環(huán)選擇電路由調(diào)壓開關(guān)與一解碼器構(gòu)成，隨調(diào)壓開關(guān)按壓次數(shù)的改變，解碼器的對應(yīng)輸出端電位改變，回授比率及輸出電壓改變。
所述調(diào)壓開關(guān)與解碼器之間設(shè)有一觸發(fā)器，以供輸入脈沖至解碼器內(nèi)。
所述脈寬調(diào)變電路的過載保護(hù)端通過一限流電阻與地連接，于輸出短路或過載時(shí)予以停止電壓輸出。
本實(shí)用新型的便攜式直流電源具有如下效果由于本直流電源具有多種輸出電壓及多種大小規(guī)格的輸出插座可適用于不同電器，其電壓切換操作方式簡便，僅需以單鍵連續(xù)按壓即可實(shí)現(xiàn)各電壓規(guī)格的切換；由于本實(shí)用新型的電壓切換由低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓時(shí)，有一空檔的無電壓狀態(tài)，可避免由誤觸，造成電器損壞，保證使用安全；又由于本實(shí)用新型內(nèi)部回路上設(shè)有短路及過載自動(dòng)切斷電源的保護(hù)電路，可以防止電器損壞，其還具有穩(wěn)壓特點(diǎn)，且其體積小、重量輕，便于外出攜帶使用。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征。
附圖簡要說明

圖1為本實(shí)用新型的便攜式直流電源的外觀示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電路方框圖；圖3為本實(shí)用新型的電路圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型是由一電源本體90搭配一充電座93構(gòu)成，其中，電源本體90的電源是由其內(nèi)部的鎳鎘充電電池組供電，并配合有相應(yīng)穩(wěn)壓及調(diào)整電路(容后述)，本體90外型類似于手提手電筒的形狀，其上方設(shè)有供手提的把手92，前方設(shè)有照明燈91，其側(cè)面設(shè)有滑動(dòng)式電源開關(guān)70及一可供經(jīng)電纜線輸入電力對內(nèi)部供電及對內(nèi)部充電電池充電的充電插座81，充電座93則可供本體90置入，而直接由充電座93的接點(diǎn)931對本體90內(nèi)部充電電池實(shí)施充電，以便于使本體90于充電完成后，即可將本體90取出，以便于外出攜帶使用，而該充電座93的電源部份亦可取用汽車的電源，而可將該充電座93設(shè)于車內(nèi)使用，另前述將充電座93與電源本體90是相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，以便于外出攜帶。
電源本體90的另一側(cè)面(圖未示)設(shè)有多個(gè)不同大小規(guī)格電源輸出插座，以適用于各種電器的電源插塞，另于該本體90的把手92后端頂面設(shè)有一點(diǎn)煙器插座94，可供點(diǎn)煙器插頭型式的電源插頭使用，故本實(shí)用新型的各式電源輸出插座，可適用于大部份的電器，以免除接頭轉(zhuǎn)接的困難，另于本體90的前上方設(shè)有一調(diào)壓面板，面板一側(cè)設(shè)有一按鍵式調(diào)壓開關(guān)14，另一側(cè)設(shè)有分別用以指示輸出電壓狀態(tài)的多個(gè)指示燈31，而當(dāng)本體90側(cè)面的電源開關(guān)70開啟后，即使顯示最低電壓的指示燈31接通，此時(shí)即表示輸出為此電壓狀態(tài)，并便于夜間檢視，若需調(diào)整其輸出電壓時(shí)，僅需連續(xù)按壓該調(diào)壓開關(guān)14，即可做輸出電壓調(diào)整，首先需由兩次按壓方式使之跳至最高電壓處，再依次由最高電壓降低至最低輸出電壓，依此循環(huán)操作，而相應(yīng)指示輸出電壓的指示燈31亦呈相應(yīng)變化，以達(dá)到明確指示出輸出電壓數(shù)值，故以此按鍵式循環(huán)調(diào)壓結(jié)構(gòu)及相關(guān)指示功能，提供調(diào)整電壓的方便性，而其電壓的數(shù)值檔次分別為1.5V、2V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V、12V等八種，亦即使電壓規(guī)格在十二伏特范圍內(nèi)的所有電器均得以適用，確具外出供電的方便性，而由最低電壓欲切換至最高電位需兩次按壓始能切換的方式，主要為免除因誤觸而造成輸出電壓過高的問題，該電壓切換時(shí)由高電壓依序降低為低電壓的順序，開機(jī)時(shí)自動(dòng)位于最低電壓狀態(tài)，亦為確保不致因誤觸造成對電器的損壞，保證使用安全。
如圖2的方框圖所示，本實(shí)用新型還具有穩(wěn)壓供電及過電流保護(hù)的作用，本實(shí)用新型的電源由充電電池組80輸入后，即通過一開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路40、脈寬調(diào)變電路50及濾波電路60構(gòu)成一開關(guān)式電源供應(yīng)器(SWITCHING POWER)，以供應(yīng)所需的穩(wěn)定輸出電壓，而本實(shí)用新型在調(diào)整輸出電壓方面，則由一連接于開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換器40輸出端與脈寬調(diào)變電路50輸入端之間的回授比率切換電路20完成，藉由不同的回授電壓回輸至脈寬調(diào)變電路50，而由脈寬調(diào)變電路50產(chǎn)生不同的脈沖驅(qū)動(dòng)訊號輸入至開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路40內(nèi)，即可達(dá)到改變輸出電壓高低的目的，而此回授比率切換電路20的輸入端即受控于連接有前述調(diào)壓開關(guān)14的按壓循環(huán)選擇電路10，故可依據(jù)調(diào)壓開關(guān)14的按壓次數(shù)而改變該回授比率切換電路20的回授比率，而前述位于本體90上方的各電壓指示燈所組成的電壓指示電路30則直接由該按壓循環(huán)選擇電路10驅(qū)動(dòng)顯示，而可于輸出電壓改變時(shí)立即使電壓指示電路30同步變化，以達(dá)確實(shí)顯示輸出電壓數(shù)值的目的。
如圖3所示，其為本實(shí)用新型的電路圖，圖面上方即以充電電池組80串接電源開關(guān)70而輸入一由晶體管41、扼流圈42及二極管43所組成的開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路40內(nèi)，而此轉(zhuǎn)換電路40輸出端經(jīng)一濾波電路60而與多個(gè)輸出插座61～63連接，而位于轉(zhuǎn)換電路40下方即以一集成電路形式的脈寬調(diào)變電路50的輸出端與晶體管41的基極連接，以供應(yīng)晶體管41做開關(guān)式切換所需的脈沖訊號，其過載保護(hù)端Y則連接一限流電阻51予以接地，以便在輸出短路或過載時(shí)可使脈寬調(diào)變電路50停止輸出訊號，起到切斷輸出電源的保護(hù)作用，另于脈寬調(diào)變電路50的回授輸入端X則以一比率電阻29連接至開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路40的輸出端，并以一線路連接至位于圖面右下方的回授比率切換電路20上，以便于以此回授比率切換電路20所構(gòu)成的有效電阻與該比率電阻29的相對比值，以構(gòu)成回輸至脈寬調(diào)變電路50的回授量，若回授比值高，則表示輸出電壓高，反之則表示輸出電壓低。
所述回授比率切換電路20即由八組晶體管21～28串接不同電阻構(gòu)成，各晶體管21～28的基極則受控于圖面左側(cè)的按壓循環(huán)選擇電路10，依選擇電路10使其一輸出端為高電位，而使回授比率切換電路20的其一電阻接地，而產(chǎn)生回授作用，此按壓循環(huán)選擇電路10包括一調(diào)壓開關(guān)14、兩個(gè)門電路12、13構(gòu)成的觸發(fā)器、一十進(jìn)位解碼器11及一個(gè)重置用晶體管15，該調(diào)壓開關(guān)14是一微動(dòng)開關(guān)，此調(diào)壓開關(guān)14的常開、常閉接點(diǎn)分別連接至該觸發(fā)器上，并與此觸發(fā)器輸出端與十進(jìn)位解碼器11時(shí)序輸入端(CLK)連接，以便于依據(jù)調(diào)壓開關(guān)14受壓次數(shù)而對應(yīng)輸入相同次數(shù)的脈沖進(jìn)入十進(jìn)位解碼器11內(nèi)，使解碼器11進(jìn)行計(jì)數(shù)及解碼，此解碼器11的Q0、Q2～Q8輸出端即分別與回授比率切換電路20連接，而其Q9輸出端則經(jīng)由晶體管15回輸至解碼器11重置端(RST)上，以便于第十次按壓時(shí)，可重置恢復(fù)至Q0輸出端為高電位，亦即形成一連續(xù)循環(huán)切換的結(jié)構(gòu)，故可依據(jù)調(diào)壓開關(guān)14的受壓次數(shù)而使解碼器11依序使各輸出端呈高電位的輪流切換，如此，即達(dá)到改變該回授比率切換電路20的回授電阻及改變輸出電壓，另于該解碼器11的八個(gè)輸出訊號更直接與一由對應(yīng)數(shù)量的發(fā)光二極管所構(gòu)成的電壓指示電路30連接，據(jù)以對應(yīng)指示輸出電壓數(shù)值，而解碼器11的第二輸出端Q1是呈空接狀態(tài)，主要為提供開機(jī)后欲由Q0的最低輸出電壓狀態(tài)欲切換至Q2最高輸出電壓狀態(tài)時(shí)，其間即需由兩次按壓，使其跳過Q1輸出腳始能使Q2為高電位，所以，這種經(jīng)兩次按壓完成最低、最高電壓切換的方式，可防止誤觸造成電壓不當(dāng)?shù)那袚Q，達(dá)到保護(hù)外接電器的目的，而其馀的按壓切換方式亦為由高電壓依次切換至低電壓，若誤觸調(diào)壓開關(guān)14時(shí)，由于輸出電壓降低而不是升高，不致對電器造成損壞，故該電壓切換的設(shè)計(jì)具有安全保護(hù)作用。
由上述構(gòu)造可知，本實(shí)用新型的電源經(jīng)按壓循環(huán)選擇電路10構(gòu)成一按壓次數(shù)解碼及經(jīng)回授比率切換電路20回授電阻值的切換動(dòng)作，即以改變脈寬調(diào)變電路50的脈寬而達(dá)到改變輸出電壓數(shù)值的目的，故本實(shí)用新型的直流電源確為一適用于各種低電壓電器的設(shè)計(jì)新穎的電源。
權(quán)利要求1.一種便攜式直流電源，其包括電源本體、充電電池及充電座，電源本體前端設(shè)有照明燈，內(nèi)部設(shè)置充電電池，其特征在于電源本體上設(shè)有一按鍵式調(diào)壓指示面板，其上有一調(diào)壓按鍵及至少二個(gè)指示輸出電壓數(shù)值的指示燈，電源本體側(cè)面設(shè)有輸出插座，調(diào)壓按鍵、輸出插座、充電電池及指示燈與內(nèi)部電路連接，內(nèi)部電路包括開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路、脈寬調(diào)變電路及濾波電路，在電源轉(zhuǎn)換器輸出端與脈寬調(diào)變電路輸入端之間連接有一電阻式回授比率切換電路，回授比率切換電路由至少二個(gè)分別串接不同回授電阻的晶體管組成，晶體管輸入端連接于一按壓循環(huán)選擇電路的各輸出端及連接相應(yīng)指示燈的電壓指示電路；按壓循環(huán)選擇電路由調(diào)壓開關(guān)與一解碼器構(gòu)成，隨調(diào)壓開關(guān)按壓次數(shù)的改變，解碼器的對應(yīng)輸出端電位改變，回授比率及輸出電壓改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述調(diào)壓開關(guān)與解碼器之間設(shè)有一觸發(fā)器，以輸入脈沖至解碼器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述脈寬調(diào)變電路的過載保護(hù)端通過一限流電阻與地連接，于輸出短路或過載時(shí)予以停止電壓輸出。
專利摘要本實(shí)用新型的便攜式直流電源是以充電電池組供電，其輸出電壓經(jīng)一開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換電路及一脈寬調(diào)變電路的調(diào)整，并經(jīng)濾波電路濾波，輸出電壓穩(wěn)定；調(diào)壓裝置以一觸壓式按鍵配合一按壓循環(huán)選擇電路及一回授比率切換電路，用以改變脈寬調(diào)變電路的電壓回授量，達(dá)到改變輸出電壓數(shù)值的目的，本電源可提供多種輸出電壓，以供多種不同電壓規(guī)格的電器使用，且設(shè)有相應(yīng)于各電壓的指示燈，以指示輸出電壓值；本直流電源操作方便，使用安全，便于攜帶。
文檔編號H02M3/04GK2150670SQ93205169
公開日1993年12月22日 申請日期1993年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月8日
發(fā)明者張怡章 申請人:毅威科技有限公司