一种具有升降压功能的双向DC‑DC装置的制作方法

本实用新型涉及一种具有升降压功能的双向DC-DC装置，属于电子设备技术领域。

背景技术：

目前，市面上的各种充放电装置，都是实现某种单一的充电功能或放电功能，且输出电压都是固定不可调的，只能满足某种特定的设备的充电功能或放电功能，人们使用多种设备时需要携带每种设备需要的充放电装置，种类繁多，且携带不便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有升降压功能的双向DC-DC装置，通过控制mos管的导通关断来选择降压或升压电路，能够对对电池进行充电或负载进行供电，且人们可以根据需要自行设定充电电压或放电电压。

本实用新型技术方案是：一种具有升降压功能的双向DC-DC装置，包括电池1、升压电路2、降压电路3、电源或负载4、单片机5、驱动电路I6、驱动电路II7、控制元件等；所述降压电路3包括LM2576开关稳压集成降压电路、电容C1、C2、肖特基二极管VD1、电感L1、滑动变阻器RW1、电阻R1；升压电路2包括TL494开关电源电路、电容C3、C4、C5、C6、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、肖特基二极管VD2、滑动变阻器RW2、RW3、电感L2、mos管T；驱动电路I6包括电阻R12、R13、R14、R15、三极管S1、S2；驱动电路II7包括电阻R16、R17、R18、R19、三极管S3、S4；控制元件包括mos管Q1、Q2、Q3、Q4、二极管D1、D2、D3、D4。

所述升压电路2左端为输入端，右端为输出端；降压电路3左端为输出端，右端为输入端。

电池1的正极与mos管Q1的漏极和二极管D1的负极连接；mos管Q1的源极与升压电路2输入端的正极连接，升压电路2负极与电池1和降压电路3负极连接；升压电路2的输出端的正极与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与mos管Q3漏极和电源/负载4正极连接；二极管D1正极与降压电路4输入端正极相连，降压电路4输出端正极与mos管源极连接，降压电路4输出端负极与mos管Q2源极连接，mos管Q2源极与mos管Q4漏极连接，mos管Q4源极与电源/负载4连接；mos管Q1栅极和mos管Q2栅极连接，连接后再与驱动电路I6连接，驱动电路I6与单片机5的PWM1口连接；mos管Q3栅极和mos管Q4栅极连接，连接后再与驱动电路II7连接，驱动电路II7与单片机5的PWM2口连接。

所述降压电路3的输入端Ui通过并联C1后与LM2576开关稳压集成降压电路的1脚和3脚连接，LM2576开关稳压集成降压电路的2脚与肖特基二极管VD1的负极和电感L1一端连接，肖特基二极管VD1的正极接地，LM2576开关稳压集成降压电路的3脚和5脚接地，滑动变阻器RW1与电阻R1串联后并联在电容C2的两端，并联后一端与电感L2另一端连接，并联后另一端接地，滑动变阻器RW1的调节端与LM2576开关稳压集成降压电路4脚连接。

所述升压电路2的输入端Ui通过并联电容C3后与TL494开关电源电路的8脚、11脚、12脚和电感L2一端连接，TL494开关电源电路的6脚和5脚分别通过电阻R2、电容C4后接地，TL494开关电源电路的3脚连接着电容C5和电阻R4的一端，电容C5和电阻R3串联后，与电阻R4并联，并联后与TL494开关电源电路的2脚连接，TL494开关电源电路的2脚分别通过电阻R5和电阻R6后与其14脚和15脚连接，14脚依次通过电阻R5和滑动变阻器RW2后接地，TL494开关电源电路的9脚和10脚通过电阻R7后与肖特基二极管VD2的负极、电阻R8和mos管T栅极连接，肖特基二极管VD2的正极接地，电阻R8另一端接地，mos管T漏极与电感L2另一端，电阻R10、滑动变阻器RW3、电阻R11串联，串联后与电容C6并联，并联后一端与mos管T漏极连接，另一端接地，滑动变阻器RW3的调节端通过电阻R9与TL494开关电源电路的1脚连接。

驱动电路I6的电阻R12一端与单片机5的PWM1口连接，电阻R12另一端与三极管S1基极连接，三极管S1集电极与电阻R13、电阻R15和三极管S2基极连接，电阻R13另一端连接VCC，电阻R15另一端接地，三极管S1发射极接地，三极管S2集电极与电阻R14连接，电阻R14另一端连接VCC，三极管S2发射极接地；驱动电路II7的电阻R16一端与单片机5的PWM2口连接，电阻R16另一端与三极管S3基极连接，三极管S3集电极与电阻R17、电阻R19和三极管S4基极连接，电阻R17另一端连接VCC，电阻R19另一端接地，三极管S3发射极接地，三极管S4集电极与电阻R18连接，电阻R18另一端连接VCC，三极管S4发射极接地。

本实用新型的工作原理是：当需作为放电使用时，单片机5的PWM1口输出信号，通过驱动电路I6是mos管Q1、Q2导通，同时单片机5的PWM2口不输出信号，使mos管Q3、Q4处于关断状态；且由于二极管D1的作用使电流不能流入降压电路3，由于二极管D4的作用，虽然mos管Q4处于关断状态，负极电流也能输入升压电路3负极，电池1通过mos管Q1、二极管D2、二极管D4和mos管Q2与升压电路2接通，然后再对负载4进行供电。

当需作为充电使用时，单片机5的PWM2口输出信号，通过驱动电路II7是mos管Q3、Q4导通，同时单片机5的PWM1口不输出信号，使mos管Q1、Q2处于关断状态；且由于二极管D2的作用使电流不能流入升压电路2，由于二极管D4的作用，虽然mos管Q2处于关断状态，负极电流也能输入降压电路3负极，电源4通过mos管Q3、二极管D1、二极管D2和mos管Q4与降压电路3接通，然后再对电池1充电。

本实用新型的具体使用步骤是：

第一步：给单片机5和VCC供电。

第二步：当需作为放电使用时，单片机5的PWM1口输出信号，通过驱动电路I6是mos管Q1、Q2导通，同时单片机5的PWM2口不输出信号，使mos管Q3、Q4处于关断状态；使升压电路2工作，对负载4进行供电。

第三步：当需作为充电使用时，单片机5的PWM2口输出信号，通过驱动电路II7是mos管Q3、Q4导通，同时单片机5的PWM1口不输出信号，使mos管Q1、Q2处于关断状态；使降压电路3工作，对电池1进行充电。

第四步：当需作为放电使用时，重复第二步；当需作为放电使用时，重复第三步。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种具有升降压功能的双向DC-DC装置，通过控制mos管导通关断来选择降压或升压电路，能够对对电池进行充电或负载进行供电，且人们可以根据需要自行设定充电电压或放电电压，解决了普通充放电装置的单一性。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理示意图；

图2为本实用新型降压电路图；

图3为本实用新型升压电路图；

图4为本使用新型驱动电路I电路图；

图5为本使用新型驱动电路II电路图。

图中各标号：1-电池，2-升压电路，3-降压电路，4-电源/负载，5-单片机，6-驱动电路I，7-驱动电路II，C1～C6-电容，VD1～VD2-肖特基二极管，L1、L2-电感，RW1～RW3-滑动变阻器，R1～R19-电阻，T、Q1、Q2、Q3、Q4-mos管，D1、D2、D3、D4-二极管，S1、S2、S3、S4-三极管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1-3所示，该装置包括电池（1）、升压电路（2）、降压电路（3）、电源或负载（4）、单片机（5）、驱动电路I（6）、驱动电路II（7）、控制元件等；所述降压电路（3）包括LM2576开关稳压集成降压电路、电容C1、C2、肖特基二极管VD1、电感L1、滑动变阻器RW1、电阻R1；升压电路（2）包括TL494开关电源电路、电容C3、C4、C5、C6、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、肖特基二极管VD2、滑动变阻器RW2、RW3、电感L2、mos管T；驱动电路I（6）包括电阻R12、R13、R14、R15、三极管S1、S2；驱动电路II（7）包括电阻R16、R17、R18、R19、三极管S3、S4；控制元件包括mos管Q1、Q2、Q3、Q4、二极管D1、D2、D3、D4。

所述升压电路（2）左端为输入端，右端为输出端；降压电路（3）左端为输出端，右端为输入端。

电池（1）的正极与mos管Q1的漏极和二极管D1的负极连接；mos管Q1的源极与升压电路（2）输入端的正极连接，升压电路（2）负极与电池（1）和降压电路（3）负极连接；升压电路（2）的输出端的正极与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与mos管Q3漏极和电源/负载（4）正极连接；二极管D1正极与降压电路（4）输入端正极相连，降压电路（4）输出端正极与mos管源极连接，降压电路（4）输出端负极与mos管Q2源极连接，mos管Q2源极与mos管Q4漏极连接，mos管Q4源极与电源/负载（4）连接；mos管Q1栅极和mos管Q2栅极连接，连接后再与驱动电路I（6）连接，驱动电路I（6）与单片机（5）的PWM1口连接；mos管Q3栅极和mos管Q4栅极连接，连接后再与驱动电路II（7）连接，驱动电路II（7）与单片机（5）的PWM2口连接。

所述降压电路（3）的输入端Ui通过并联C1后与LM2576开关稳压集成降压电路的1脚和3脚连接，LM2576开关稳压集成降压电路的2脚与肖特基二极管VD1的负极和电感L1一端连接，肖特基二极管VD1的正极接地，LM2576开关稳压集成降压电路的3脚和5脚接地，滑动变阻器RW1与电阻R1串联后并联在电容C2的两端，并联后一端与电感L2另一端连接，并联后另一端接地，滑动变阻器RW1的调节端与LM2576开关稳压集成降压电路4脚连接。

所述升压电路（2）的输入端Ui通过并联电容C3后与TL494开关电源电路的8脚、11脚、12脚和电感L2一端连接，TL494开关电源电路的6脚和5脚分别通过电阻R2、电容C4后接地，TL494开关电源电路的3脚连接着电容C5和电阻R4的一端，电容C5和电阻R3串联后，与电阻R4并联，并联后与TL494开关电源电路的2脚连接，TL494开关电源电路的2脚分别通过电阻R5和电阻R6后与其14脚和15脚连接，14脚依次通过电阻R5和滑动变阻器RW2后接地，TL494开关电源电路的9脚和10脚通过电阻R7后与肖特基二极管VD2的负极、电阻R8和mos管T栅极连接，肖特基二极管VD2的正极接地，电阻R8另一端接地，mos管T漏极与电感L2另一端，电阻R10、滑动变阻器RW3、电阻R11串联，串联后与电容C6并联，并联后一端与mos管T漏极连接，另一端接地，滑动变阻器RW3的调节端通过电阻R9与TL494开关电源电路的1脚连接。

实施例2：如图4-5所示，驱动电路I（6）的电阻R12一端与单片机（5）的PWM1口连接，电阻R12另一端与三极管S1基极连接，三极管S1集电极与电阻R13、电阻R15和三极管S2基极连接，电阻R13另一端连接VCC，电阻R15另一端接地，三极管S1发射极接地，三极管S2集电极与电阻R14连接，电阻R14另一端连接VCC，三极管S2发射极接地；驱动电路II（7）的电阻R16一端与单片机（5）的PWM2口连接，电阻R16另一端与三极管S3基极连接，三极管S3集电极与电阻R17、电阻R19和三极管S4基极连接，电阻R17另一端连接VCC，电阻R19另一端接地，三极管S3发射极接地，三极管S4集电极与电阻R18连接，电阻R18另一端连接VCC，三极管S4发射极接地。

实施例3：如图1-5所示，一种具有升降压功能的双向DC-DC装置，包括电池1、升压电路2、降压电路3、电源或负载4、单片机5、驱动电路I6、驱动电路II7、控制元件等；所述降压电路3包括LM2576开关稳压集成降压电路、电容C1、C2、肖特基二极管VD1、电感L1、滑动变阻器RW1、电阻R1；升压电路2包括TL494开关电源电路、电容C3、C4、C5、C6、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、肖特基二极管VD2、滑动变阻器RW2、RW3、电感L2、mos管T；驱动电路I6包括电阻R12、R13、R14、R15、三极管S1、S2；驱动电路II7包括电阻R16、R17、R18、R19、三极管S3、S4；控制元件包括mos管Q1、Q2、Q3、Q4、二极管D1、D2、D3、D4。

所述升压电路2左端为输入端，右端为输出端；降压电路3左端为输出端，右端为输入端。

电池1的正极与mos管Q1的漏极和二极管D1的负极连接；mos管Q1的源极与升压电路2输入端的正极连接，升压电路2负极与电池1和降压电路3负极连接；升压电路2的输出端的正极与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与mos管Q3漏极和电源/负载4正极连接；二极管D1正极与降压电路4输入端正极相连，降压电路4输出端正极与mos管源极连接，降压电路4输出端负极与mos管Q2源极连接，mos管Q2源极与mos管Q4漏极连接，mos管Q4源极与电源/负载4连接；mos管Q1栅极和mos管Q2栅极连接，连接后再与驱动电路I6连接，驱动电路I6与单片机5的PWM1口连接；mos管Q3栅极和mos管Q4栅极连接，连接后再与驱动电路II7连接，驱动电路II7与单片机5的PWM2口连接。

所述降压电路3的输入端Ui通过并联C1后与LM2576开关稳压集成降压电路的1脚和3脚连接，LM2576开关稳压集成降压电路的2脚与肖特基二极管VD1的负极和电感L1一端连接，肖特基二极管VD1的正极接地，LM2576开关稳压集成降压电路的3脚和5脚接地，滑动变阻器RW1与电阻R1串联后并联在电容C2的两端，并联后一端与电感L2另一端连接，并联后另一端接地，滑动变阻器RW1的调节端与LM2576开关稳压集成降压电路4脚连接。

所述升压电路2的输入端Ui通过并联电容C3后与TL494开关电源电路的8脚、11脚、12脚和电感L2一端连接，TL494开关电源电路的6脚和5脚分别通过电阻R2、电容C4后接地，TL494开关电源电路的3脚连接着电容C5和电阻R4的一端，电容C5和电阻R3串联后，与电阻R4并联，并联后与TL494开关电源电路的2脚连接，TL494开关电源电路的2脚分别通过电阻R5和电阻R6后与其14脚和15脚连接，14脚依次通过电阻R5和滑动变阻器RW2后接地，TL494开关电源电路的9脚和10脚通过电阻R7后与肖特基二极管VD2的负极、电阻R8和mos管T栅极连接，肖特基二极管VD2的正极接地，电阻R8另一端接地，mos管T漏极与电感L2另一端，电阻R10、滑动变阻器RW3、电阻R11串联，串联后与电容C6并联，并联后一端与mos管T漏极连接，另一端接地，滑动变阻器RW3的调节端通过电阻R9与TL494开关电源电路的1脚连接。

驱动电路I6的电阻R12一端与单片机5的PWM1口连接，电阻R12另一端与三极管S1基极连接，三极管S1集电极与电阻R13、电阻R15和三极管S2基极连接，电阻R13另一端连接VCC，电阻R15另一端接地，三极管S1发射极接地，三极管S2集电极与电阻R14连接，电阻R14另一端连接VCC，三极管S2发射极接地；驱动电路II7的电阻R16一端与单片机5的PWM2口连接，电阻R16另一端与三极管S3基极连接，三极管S3集电极与电阻R17、电阻R19和三极管S4基极连接，电阻R17另一端连接VCC，电阻R19另一端接地，三极管S3发射极接地，三极管S4集电极与电阻R18连接，电阻R18另一端连接VCC，三极管S4发射极接地。

上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。