一种开关电源电路的制作方法

本发明涉及电源领域，特别涉及一种开关电源电路。

背景技术：

功率反射计通常用于测量射频(rf)或微波频率(mw)信号的功率。典型的功率反射计使用功率检测器或换能器，以便将rf或mw功率转换为可容易测量的电参量。功率反射计在许多类型的rf和mw系统中也具有应用。而射频功率反射计在使用时通常需要特定的供电电源为其进行供电，而现有的供电电源不能很好的满足供电需求，因此急需开发一种能输出特定电压、可充电、安全可靠的开关电源。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种开关电源电路。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种开关电源电路，包括：保险丝、直流电源电路、输入保护电路、充电控制电路、电池、开关机控制电路、电压输入选择开关、输出保护电路；所述保险丝连接所述直流电源电路，所述直流电源电路连接所述充电控制电路，所述充电控制电路连接所述电池，所述充电控制电路还分别连接所述开关机控制电路和所述电压输入选择开关；所述输出保护电路与所述开关机控制电路连接。

所述输入保护电路分别与所述保险丝和所述直流电源电路连接，用于当检测到输入电压过大时，控制所述保险丝熔断，保护所述直流电源电路的工作安全。

所述充电控制电路用于控制所述电池的充电方式。

所述开关机控制电路用于控制所述开关电源系统的开机或关机。

所述电压输入选择开关用于选择由所述电池供电或由外部电源供电。

优选的，所述直流电源电路包括开关电源控制芯片n3、第一电阻r16、第一场效应管v5、第一电感l2、第二电阻r17、第三电阻r18、第一续流二极管v6和第二续流二极管v7。

优选的，所述开关电源控制芯片n3型号为ltc1624；所述开关电源控制芯片n3的vin脚分别与所述第一电阻r16的一端和所述第一场效应管v5的漏极连接；所述开关电源控制芯片n3的sen-脚与所述第一电阻r16的另一端连接；所述开关电源控制芯片n3的tg脚与所述第一场效应管v5的栅极连接；所述第一续流二极管v6和所述第二续流二极管v7并联连接；所述开关电源控制芯片n3的sw脚与所述第一续流二极管v6的负极连接。

优选的，当所述第一场效应管v5导通时，将能量存入所述第一电感l2中，在所述第一场效应管v5截止时，所述第一电感l2的能量通过所述第一续流二极管v6和所述第二续流二极管v7向负载提供；所述第一电阻r16用于检测输出的电流的大小，当所述第一电阻r16两端的电压超出阈值时，所述直流电源电路停止输出；所述第二电阻r17和第三电阻r18用于调节所述直流电源电路输出电压的大小。

优选的，所述充电控制电路包括充电控制芯片n4、第一放大器n5、第一发光二极管v21、第二发光二极管v22、第三发光二极管v18、第四电阻r27、第五电阻r26、第七电阻r21、第八电阻r22、第九电阻r23、第十电阻r36、第一电容c30。

优选的，所述充电控制芯片n4的型号为bq2954。

所述充电控制芯片n4的sns脚与所述第一放大器n5的输出端连接，与所述第四电阻r27的一端连接；所述第一放大器n5的反向输入端分别与所述第四电阻r27的另一端连接、与所述第五电阻r26的一端连接。

所述第一发光二极管v21和所述第二发光二极管v22并联连接；所述充电控制芯片n4的lcm脚与所述第一发光二极管v21的一端连接，所述充电控制芯片n4的ld1脚与所述第一发光二极管v21的另一端连接；所述第三发光二极管v18的一端与所述充电控制芯片n4的chg脚连接，另一端接地。

所述充电控制芯片n4的vcc脚与所述第十电阻r36的一端连接，所述充电控制芯片n4的tm脚与所述第十电阻r36的另一端连接；所述第一电容c30一端接地，一端与所述充电控制芯片n4的tm脚连接。

优选的，所述充电控制芯片n4的bat脚用于检测充电电池的电压；调节所述第四电阻r27和所述第五电阻r26的阻值大小以改变所述第一放大器n5的放大倍数，从而对恒流充电电流大小进行调节设置；调节所述第七电阻r21、所述第八电阻r22、所述第九电阻r23的大小对恒压充电电压的大小进行设置；通过调节所述第十电阻r36和所述第一电容c30的大小对最大充电时间进行设置。

优选的，所述输入选择电路，包括第一比较器n6、第一三极管v27、第二三极管v26、第二场效应管v30、第三场效应管v33、第四场效应管v28、第五场效应管v29、第六场效应管v31；所述第一比较器n6的型号为lm2903d。

优选的，所述输入保护电路包括保险丝f1、单相可控硅v2和第二比较器n2。

优选的，所述电池为锂离子电池；还包括稳压器，所述稳压器连接所述充电控制电路与所述输入保护电路，用于提供稳定的电压。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中输入保护电路分别与保险丝和直流电源连接，用于当检测到输入电压过大时，控制保险丝熔断，保护直流电源电路的工作安全。

2、通过电压输入选择开关选择电池供电或由外部电源供电，保证开关电源电路能够持续供电。

3、通过在开关电源电路中加入稳压器，能够保证开关电源电路的正常运行。

附图说明

图1为一种开关电源电路的结构示意图。

图2为输入保护电路与10v/6a的dc/dc电源电路的连接结构图。

图3为充电控制电路的结构示意图。

图4为充电过程曲线图。

图5为输入选择电路图

图6为一种开关电源电路的包含稳压器的结构示意图。

其中，1-输入保护电路原理图；2-10v/6a的dc/dc电源电路。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

实施例1

一种开关电源电路，如图1所示，保险丝、直流电源电路、输入保护电路、充电控制电路、电池、开关机控制电路、电压输入选择开关、输出保护电路；保险丝连接至直流电源电路，直流电源电路连接充电控制电路，充电控制电路连接电池，充电控制电路还分别连接开关机控制电路和电压输入选择开关；输出保护电路与开关机控制电路连接。输入保护电路分别与保险丝和直流电源电路连接，用于当检测到输入电压过大时，控制保险丝熔断，保护直流电源电路的工作安全充电控制电路用于控制电池的充电方式。开关机控制电路用于控制开关电源系统的开机或关机。电压输入选择开关用于选择由电池供电或由外部电源供电。

图2中输入保护电路1，保险丝f1、单相可控硅v2和第二比较器n2，该部分电路用于检测外部电源供电输入电压的大小和10v/6a的dc/dc电源的输出电压大小，根据检测结果对电池进行保护。保护过程为：当外部电源供电，直流输入大于35v时、或10v/6a的dc/dc电源的输出电压大于14v时，单向可控硅v2导通，使输入电流增大，直到保险丝f1烧断，从而达到切断外输入保护电池的目的，当外部直流输入电压过小，在充电和整机工作时，外部输入电流可能会超过5a而将保险丝烧断，为避免该问题，在外部直流输入电压小于9v时，10v/4a的dc/dc电源将停止工作，后接的dc/dc变换器无输入电压也将停止工作，从而使保险丝在输入电压低的时候不会被烧断。

图2中dc/dc电源电路2，包括开关电源控制芯片n3、第一电阻r16、第一场效应管v5、第一电感l2、第二电阻r17、第三电阻r18、第一续流二极管v6和第二续流二极管v7。

开关电源控制芯片型号为ltc1624；其开关频率为200khz。开关电源控制芯片的vin脚分别与第一电阻r16的一端和第一场效应管v5的漏极连接；开关电源控制芯片的sen-脚与第一电阻r16的另一端连接；开关电源控制芯片的tg脚与第一场效应管v5的栅极连接；第一续流二极管v6和第二续流二极管v7并联连接；开关电源控制芯片的sw脚与第一续流二极管v6的负极连接。

当第一场效应管v5导通时，将能量存入第一电感l2中，在第一场效应管v5截止时，第一电感l2的能量通过第一续流二极管v6和第二续流二极管v7向负载提供；第一电阻r16用于检测输出的电流的大小，当第一电阻r16两端的电压超出阈值时，直流电源电路停止输出；第二电阻r17和第三电阻r18用于调节直流电源电路输出电压的大小。

输出电压的大小由第二电阻r17和第三电阻r18决定，稳定输出时ltc1624的3脚电压为1.28v。串在主回路中的第一电阻r16用来检测输出电流的大小，当第一电阻r16两端的电压超过0.1v时，该dc/dc电源电路将停止输出。另外当ltc1624的2脚为低电平时，该dc/dc电源电路也将停止输出，即当外部输入电压小于9v时，第二比较器n2的14脚输出低电平从而控制该dc/dc电源电路停止输出。

图3为充电控制电路，包括充电控制芯片n4、第一放大器n5、第一发光二极管v21、第二发光二极管v22、第三发光二极管v18、第四电阻r27、第五电阻r26、第七电阻r21、第八电阻r22、第九电阻r23、第十电阻r36、第一电容c30。

充电控制芯片n4的型号为bq2954；充电控制芯片的sns脚与第一放大器n5的输出端连接，与第四电阻r27的一端连接；第一放大器n5的反向输入端分别与第四电阻r27的另一端连接、与第五电阻r26的一端连接。

第一发光二极管v21和第二发光二极管v22并联连接；充电控制芯片的lcm脚与第一发光二极管v21的一端连接，充电控制芯片的ld1脚与第一发光二极管v21的另一端连接；第三发光二极管v18的一端与充电控制芯片的chg脚连接，另一端接地。

充电控制芯片的vcc脚与第十电阻r36的一端连接，充电控制芯片的tm脚与第十电r36的另一端连接；第一电容c30一端接地，一端与充电控制芯片的tm脚连接。

其充电方式为：先恒流后恒压。充电结束条件为：(1)充电电流小于恒流充电电流的5％；(2)电池温度过高；(3)达到最大时间。由电池充电控制芯片bq2954的3脚对充电电池电压进行检测，当3脚无电压时，电池充电控制芯片bq2954的10脚输出高电平使场效应管v9截止，同时电池充电控制芯片bq2954的2脚输出低电平，第三发光二极管v18亮，指示无电池接入。

当电池充电控制芯片bq2954的3脚有电压时，电池充电控制芯片bq2954的10脚输出低电平使场效应管v9导通，并对电池进行充电，电池充电控制芯片bq2954的15脚输出高电平，电池充电控制芯片bq2954的11和16脚输出低电平，第一发光二极管v21，指示正在充电。

当电池充电控制芯片bq2954的3脚电压小于2.05v时，对电池进行恒流充电；当电池充电控制芯片bq2954的3脚电压升为2.05v时，开始对电池进行恒压充电，直到检测到结束条件后充电结束，电池充电控制芯片bq2954的16脚输出高电平，电池充电控制芯片bq2954的11和15脚输出低电平，第二发光二极管v22亮，指示电池已充满。

充电控制芯片的bat脚用于检测充电电池的电压；调节第四电阻r27和第五电阻r26的阻值大小以改变第一放大器n5的放大倍数，从而对恒流充电电流大小进行调节设置；调节第七电阻r21、第八电阻r22、第九电阻r23的大小对恒压充电电压的大小进行设置；通过调节第十电阻r36和第一电容c30的大小对最大充电时间进行设置。改变c31的大小可以对改变充电电源的频率。调节分压电阻r19、r20的大小可以对温度保护设置。

图4为充电过程曲线图，当ifull选择为imax/5用于时，电阻r81不用；当ifull选择为imax/10时，电阻r80不用。

图5为输入选择电路图，包括第一比较器n6、第一三极管v27、第二三极管v26、第二场效应管v30、第三场效应管v33、第四场效应管v28、第五场效应管v29、第六场效应管v31。

当有电池时以电池为其供电，无电池时将外部电源转换成的10v电源，通过场效应管v9内部的二极管为其供电。第一比较器n6的型号为lm2903d，上电时第一比较器n6的6脚输出低电平，第一比较器n6的2脚pb为开关机按键信号。

当第一比较器n6的6脚输出低电平时，第一三极管v27、第二三极管v26、第二场效应管v30、第三场效应管v33、第四场效应管v28、第五场效应管v29、第六场效应管v31均截止，vio无电压，后接的dc/dc变换器无电源输入，当然也就无输出电压。

当第一比较器n6的6脚输出高电平时，再根据有无外电源，来选择输入电源，当代表外部电源的vin1大于12v时，第一比较器n6的14脚输出高电平使场效应管v32导通，强制将第三场效应管v33截止，从而关断第六场效应管v31；同时第一比较器n6的6脚的高电平使第一三极管v27、第二三极管v26、第二场效应管v30、第四场效应管v28、第五场效应管v29导通，将外电源转换成的10v接到vio处给后接的dc/dc变换器供电，从而输出电压给整机使用。

当vin1小于12v时，第一比较器n6的14脚输出低电平使场效应管v32截止，导致第二场效应管v30截止，从而关断第四场效应管v28、第五场效应管v29；同时第一比较器n6的6脚的高电平使第三场效应管v33、第六场效应管v31，将电池输出接到vio处给后接的dc/dc变换器供电，从而输出电压给整机使用。

如图6所示，在按下poweroff低电平后关掉电源，当输出电压5.2v低于2v、3.4v低于1。3v时或者电池电压低于9v时，第一比较器n6的8脚输入低电平使其复位，第一比较器n6的6脚输出低电平切断后接电源的输入，从而停止给整机供电。

电池为锂离子电池；还包括稳压器，稳压器连接充电控制电路与输入保护电路，用于提供稳定的电压，型号为lm7805。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。