专利名称：直流对直流充电供电转换组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流对直流充电供电转换组件，尤指一种可作稳压供电及恒流充电的集成化电源转换器。
对所有用电器而言，使之工作的先决条件在于必须供之以电能。可供电的电源一般可分为交流电与直流电，如一般家电用品可使用交流市电作为工作电源，小家电则须使用直流电，而在直流电的运用上，使用电池为方便实用的作法，但无法重复充电的抛弃式电池造成了环保问题，因此，新近的小家电如移动电话、数码相机及车内电器等，均使用可重复充电的蓄电池或充电器作为电源。
以移动电话为例，其使用的蓄电池即为可重复充电式，其供电方式除由蓄电池直接供电外，当蓄电池电力不足时，可通过充电器对蓄电池充电或供电。有关该充电器可分为交流转直流、直流转直流等不同形式，其中交流转直流充电器因必须连接交流电源，故多半在室内使用；至于直流对直流转换器则仅须有特定范围的直流电压源即可使用，如车内的点烟器电源。而车内点烟器电源虽可直接输出直流电压，但因电压不同，故必须通过直流对直流转换器转换成符合需要的直流电压。
目前市面上已有多种直流对直流电源转换器，但普遍存在下列缺点1．体积较大已有的直流对直流电源转换器因内部组成元件多，故必须利用相当面积的电路板组合所述元件，而具有较大的体积，故现有直流对直流电源转换器均是自成一独立的组件，采用外接方式与用电器连接，而无法内置于用电器内。
2．生产效率低如上面所述，传统直流对直流电源转换器因组成电子元件多，其生产时必须花费较多的时间作插件焊接，不仅工时长、产量低、影响效率，且故障率亦相对较高。
3．输出电压单一已有的直流对直流电源转换器大都只能输出一种电压，换言之，其只能适用单一的用电器或其他具备相同用电需求者。虽有部分用电器具有多种输出电压规格可供选择，但是利用选择开关作选择，而选择开关的使用不仅将造成元件的增加，同时亦不利于电源转换器内置于用电器中。
由此可知，已有的直流对直流电源转换器存在组成元件多影响生产率、单一供电规格及无法内置于用电器中等缺点，故有待进一步改进，以谋求解决的方案。
因此，本发明主要目的在提供一种单一元件、小体积、接脚单纯而可供内置于用电器中的直流对直流充电供电转换组件。
为达成上述目的，采取的技术手段是通过精简电路构造使之集成化，其中该电路构造部分包括一直流对直流转换器；一充电组件，与所述直流对直流转换器的控制端及输出端连接；其中该充电组件包括一比较器；一恒流源，设置于比较器的一输入端上；一分压电路，设置于比较器另一输入端上；用上述电路设计可分别提供稳压供电及恒流充电等功能；当作稳压供电时，令分压电路输入端共接直流对直流电压转换器的输出端，即可通过比较器控制直流对直流电压转换器的输出电压，以提供电压稳定的电源；又作恒流充电时，令所述恒流源自用电器的电池上检出工作电压，而对比较器的对应输入端上提供一恒定电流，由比较器输出端反馈一信号给直流对直流电压转换器，使其产生电流稳定的输出电源，以作充电之用。
所述的恒流源是由两组晶体管所组成。
本发明与已有技术相比优点和积极效果非常明显。由以上的技术方案可知，本发明利用简单的电路构造同时提供恒流充电、定电压供电及可符合各种不同电源规格等功能，而利用该电路构造更利于小型化、集成化，以便于进一步内置于用电器中，令消费者在运用上可更为便利。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是本发明一较佳实施例的详细电路图。
图2是本发明一较佳实施例中直流对直流转换器的详细电路图。
图3是本发明又一较佳实施例的部分详细电路图。
图4是本发明制成集成电路时的脚位示意图。
有关本发明一较佳实施例的电路构造，请参阅图1所示，其包括有一直流对直流转换器10；一充电组件20；其中该直流对直流转换器10是用以供电给用电器或对其中的电池进行充电；又直流对直流转换器10的控制端与充电组件20连接，以反馈方式调整直流对直流转换器10的输出电压及电流；再直流对直流转换器10的接脚1、7、8是同时与直流的输入电源Vsource连接，接脚6则为工作电源端Vcc；又其接脚2则为电源输出端Vout，以作为充电或一般供电之用。
至于直流对直流转换器10的实际电路构造请参阅图2所示，其包括两驱动晶体管Q11、Q12，两者设置于输入电源Vsource与电源输出端Vout间，作为控制输出电压与否之用；一闩锁电路11，是由一RS触发器构成，其输出端连接所述驱动晶体管Q12的基极；一与门12，其输出端连接所述闩锁电路11的S输入端；一浪涌吸收器13，其输入端与输入电源Vsource连接，其输出端则分别连接与门12的一输入端及闩锁电路11的R输入端(置位端)上；一比较器14，其输出端连接所述与门12的另一输入端，其负端输入则由充电组件20提供一参考电压，正端输入则构成一控制端，与充电组件20连接；一参考电压产生器15，供应所述浪涌吸收器13一参考电压值。
仍请参阅图1所示，该充电组件20的电路构造则包括一比较器21，其有一输出端连接直流对直流转换器10的控制端，并有一负端输入及一正端输入；一恒流源22，设置于所述比较器21的负端输入；一稳压检测用分压电路23，设置于所述比较器21的正端输入；一参考电压和补偿电流源电路24，提供所述直流对直流转换器10一参考电压，且可对所述恒流源22作恒流补偿；其中于本实施例中，所述恒流源22是由一充电电压检测用分压电路220及一对晶体管Q1、Q2组成，其中
该充电电压检测用分压电路220是由两分压电阻R10、R11构成，其输入端构成一电池电压检测端(FDBK)，可供连接用电器的电池，以检测后者的电压值；又，晶体管Q1的基、集电极相接，且同时连接比较器21的负端输入及充电电压检测用分压电路220的输出端，其射电极则连接另一晶体管Q2的基电极；该晶体管Q2的基、集电极相接，并通过电阻R6与晶体管Q1射电极连接，又晶体管Q2射电极是同时连接晶体管Q1的基电极及比较器21的负端输入；又，该定电压检测用分压电路23是由分压电阻R8、R9组成，其输入端是构成一反馈信号端Vsense，又其输出端连接比较器21的正端输入；该参考电压和补偿电流源电路24是由一运算放大器构成，其正端输入连接直流对直流转换器10的比较器14负端输入，以提供一参考电压，又其输出端则通过一电阻R5连接所述恒流源22的晶体管Q1射电极上，以作为电流补偿之用。
由上述说明可看出本发明一较佳实施例的详细电路构造，至于其工作方式详如以下所述所述实施例可适用于汽车内的点烟器电源或任何介于10V～17V的直流输入电压，若令所述范围的直流电源送入直流对直流转换器10的工作电源接脚Vcc及输入电源接脚Vsource，即可使直流对直流转换器10内部电路正常工作，而由电压输出接脚Vout直流输出电压，其工作频率约为50KHz。
有关其实际的工作项目包括有二一·「恒流充电功能」在此状态下，该充电组件20的电池电压检测端(FDBK)将自被充电的电池上测得其电压后，经充电电压检测用分压电路220分压后，以供应电压给恒流源22的两晶体管Q1、Q2；又晶体管Q1基电极与集电极的共接点取得所述电压后，即提供一导通电流经电阻R6给另一晶体管Q2，此时晶体管Q1等同一稳压二极管，使晶体管Q2基电极得到一恒定电流，而使其集电极对射电极间具有一恒流源，而比较器21的负端输入上因晶体管Q1等同于一稳压二极管故具有稳定的电位，又比较器21的正端输入是通过定电压检测用分压电路23与反馈信号端Vsense连接，由于此时反馈信号端Vsense为开路，而分压电阻R9接地，故比较器21负端输入电位高于正端输入，而将负端信号放大后输出至直流对直流转换器10，该直流对直流转换器10是令该信号经过比较器14比较放大后，再通过与门12并由闩锁电路11输出一信号使两驱动晶体管Q11、Q12导通，藉此即可控制电流大小，并输出恒流对电池充电。
二·「稳压供电功能」在此状态下，可令反馈信号端Vsense跨接至直流对直流转换器10的电压输出接脚Vout上，此时输出电压信号经反馈信号端Vsense及定电压检测用分压电路23分压后，提供一电位给比较器21的正端输入，此时比较器21负端输入的电池电压检测端FDBK为开路，故正端输入电位高于负端输入，其输出端产生一高电位送至直流对直流转换器10，该直流对直流转换器10令该信号经比较器14比较放大后，再通过与门12并由闩锁电路11输出一信号使两驱动晶体管Q11、Q12导通，藉此控制其输出恒定电压。
当人们于所述反馈信号端Vsense与电压输出接脚Vout间跨接不同阻值的电阻，即可改变直流对直流转换器10的输出电压，换言之，可通过此一方式使本发明提供各种不同规格的电源转换功能。
除所述功能外，本发明尚具备浪涌吸收功效，主要是因直流对直流转换器10中设有一浪涌吸收器13，由于其输入端与输入电源Vsource连接，当电源输出端短路，进入浪涌吸收器13的电流升高，当电流高于一定程度，浪涌吸收器13即输出信号以锁住该闩锁电路11，使驱动晶体管Q11、Q12不再导通而停止电压输出，以达到保护的目的。
由上述说明可看出本发明一较佳实施例的详细电路构造及工作原理。又如图3所示，是本发明又一较佳实施例的部分详细电路图，主要是将充电组件20中的定电压检测用分压电路23独立出来，令该定电压检测用分压电路23的输出端连接直流对直流转换器10的控制端，其输入端亦构成一反馈信号端Vsense，藉此亦可达到相同的稳压供电目的。
再请参阅图4所示，是本发明经过集成化以后的脚位示意图，由图中可明显看出，本发明经过集成化，即构成一8脚位的小型IC(引脚6为空脚，图中未示)，依目前已有的集成电路制造技术，8脚位的IC体积甚小，故可方便地直接安装于用电器中，令电源转换器无须再以独立的外接形式构成。
权利要求
1．一种直流对直流充电供电转换组件，其特征在于，该组件包括一直流对直流转换器，一充电组件，其与所述直流对直流转换器的控制端及输出端连接，其中该充电组件包括一比较器，其输出端连接所述直流对直流转换器的控制端，一恒流源，其有一输入端构成一电池电压检测端，又有一输出端设置于所述比较器一输入端上，一定电压检测用分压电路，其有一输入端构成一反馈信号端，有一输出端设置于比较器另一输入端上。
2．根据权利要求1所述的直流对直流充电供电转换组件，其特征在于该直流对直流转换器包括有两驱动晶体管，两者设于输入电源与电源输出端间，一闩锁电路，由一RS置位复位触发器构成，其输出端连接所述一驱动晶体管的基电极，一与门，其输出端连接所述闩锁电路的S输入端，一浪涌吸收器，其输入端与输入电源连接，其输出端则分别连接与门的一输入端及闩锁电路的R输入端上，一比较器，其输出端连接所述与门的另一输入端，其负端输入则由充电组件提供一参考电压，其正端输入构成一控制端，而与充电组件连接，一参考电压产生器，供应所述浪涌吸收器一参考电流值。
3．根据权利要求1所述的直流对直流充电供电转换组件，其特征在于该恒流源是由一充电电压检测用分压电路及一对晶体管Q1、Q2组成，其中该充电电压检测用分压电路是由两分压电阻构成，其输入端构成一电池电压检测端，供连接至用电器的电池上，又晶体管Q1的基、集电极相接，且同时连接比较器的负端输入及充电电压检测用分压电路的输出端，其射电极则连接另一晶体管Q2的基电极，该晶体管Q2的基、集电极相接，并通过一电阻与晶体管射电极连接，又晶体管射电极同时连接晶体管的基电极及比较器的负端输入。
4．根据权利要求1所述的直流对直流充电供电转换组件，其特征在于该定电压检测用分压电路是由两分压电阻组成，其输入端构成一反馈信号端，又其输出端则连接比较器的正端输入。
5．根据权利要求1所述的直流对直流充电供电转换组件，其特征在于该比较器的参考电压端设有一参考电压和补偿电流源电路，该参考电压和补偿电流源电路由一运算放大器构成，其正端输入连接比较器的负端输入，又其输出端通过一电阻连接恒流源。
全文摘要
本发明涉及一种直流对直流充电供电转换组件,其包括有一直流对直流电压转换器及一充电组件,其中:充电组件包括一比较器、一设于比较器一输入端的恒流源、一设于比较器另一输入端的分压电路。当分压电路输入端共接直流对直流电压转换器的输出端,可通过比较器控制该转换器的输出电压,提供稳压电源;又所述恒流源自电池检出工作电压,而对比较器的对应输入端上提供恒定电流,使该转换器产生恒定电流的输出电源。
文档编号H02J7/00GK1309450SQ00102619
公开日2001年8月22日 申请日期2000年2月16日 优先权日2000年2月16日
发明者王东辉 申请人:王东辉