一种多电源输入自动双向DC-DC控制电路的制作方法

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一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路
技术领域
1.本实用新型涉及电源设备技术领域，尤其涉及一种多电源输入自动双向 dc-dc控制电路。

背景技术：

2.随着智能安防、交通监控、小区监控等技术的不断发展，给自动双向dc-dc 小功率电源提供了用武之地，特别是在一些特殊场合应用小功率dc-dc电源进行不间断电源供电，保证信息的采集与传输，电源的节能与可靠性尤为重要。
3.2010年07月09日申请的，中国专利授权公告号cn201860161u所公开的太阳能ups电源装置，由太阳能板、太阳能充电控制电路、备用电池、智能电源自动切换电路组成。源采用市电供电为主，太阳能供电为辅的供电方式，不能很好的发挥太阳能ups电源的优势，没有最大限度的利用太阳能。

技术实现要素：

4.因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种可以充分利用太阳能供电的多电源输入自动双向dc-dc控制电路，可以实现不间断供电。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路，包括太阳能电池板供电模块、电网开关电源供电模块、或门电路、多谐振荡器、储能电路、以及开关稳压电路；
6.所述太阳能电池板供电模块包括太阳能电池板、第一电压检测电路、第一电源控制电路、以及用于控制第一电源控制电路导通或截止的第一逻辑控制电路；所述太阳能电池板的电源端通过第一电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述太阳能电池板的电源端依次通过第一电压检测电路、第一逻辑控制电路与第一电源控制电路电连接；
7.所述电网开关电源供电模块包括电网输入接口、第二电压检测电路、第二电源控制电路、以及用于控制第二电源控制电路导通或截止的第二逻辑控制电路；所述电网输入接口连接于电网，所述电网输入接口通过第二电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述电网输入接口依次通过第二电压检测电路、第二逻辑控制电路与第二电源控制电路电连接；
8.所述太阳能电池板的电源输出端和电网输入接口分别连接于或门电路的输入端，所述或门电路的输出端与多谐振荡器的输入端电连接，所述多谐振荡器的输出端分别连接于第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路；
9.所述储能电路的输出端通过开关稳压电路连接于负载。
10.进一步的，还包括蓄电池供电模块；
11.所述蓄电池供电模块包括蓄电池、第三电压检测电路、第三电源控制电路、以及用于控制第三电源控制电路导通或截止的第三逻辑控制电路；所述蓄电池的电源端通过第三电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述蓄电池的电源端依次通过第三电压检测电
路、第三逻辑控制电路与第三电源控制电路电连接；
12.所述蓄电池的电源输出端连接于或门电路的输入端，所述多谐振荡器的输出端还连接于第三逻辑控制电路。
13.进一步的，还包括恒流充电buck电路、恒流充电控制电路、过充保护电路、以及蓄电池充放电控制电路；
14.所述储能电路的输出端分别与恒流充电buck电路、蓄电池充放电控制电路、以及过充保护电路电连接；
15.所述恒流充电buck电路与蓄电池的电源端电连接；
16.所述蓄电池的电源端通过恒流充电控制电路与恒流充电buck电路电连接；
17.所述蓄电池的电源端通过所述过充保护电路与恒流充电buck电路电连接；
18.所述第一电源控制电路和第二电源控制电路分别蓄电池充放电控制电路的输入端电连接；
19.所述蓄电池充放电控制电路的输出端与过充保护电路电连接。
20.通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：本多电源输入自动双向dc-dc开关电源电路采用电网、太阳能电池板以及蓄电池三路电源为负载供电，实现不间断电源供电功能。电网和太阳能电池板可给蓄电池进行恒流充电，并实现过充保护功能。
21.太阳能电池板电源输入具有优先功能，当太阳能电池板的电压最大时，自动优先选择太阳能电池板提供给蓄电池充电和负载供电，减小消耗电网电能；
22.当太阳能电池板的电压不足(低于设定值)时，自动选择电网提供给蓄电池充电和负载供电，消耗电网电能；
23.当电网无电压输入(停电)，且太阳能电池板的电压不足(低于设定值)时，蓄电池由恒流充电模式自动转换为供电模式，为负载提供恒压电源，实现不间断供电模式。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例的电路连接框图；
25.图2是本实用新型实施例的电路原理图。
具体实施方式
26.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
27.参考图1和图2，本实施例提供一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路，包括：太阳能电池板供电模块1、电网开关电源供电模块2、蓄电池供电模块3、储能电路4、开关稳压电路5、恒流充电buck电路6、恒流充电控制电路7、过充保护电路8、蓄电池充放电控制电路9、或门电路10、以及多谐振荡器15。
28.所述太阳能电池板供电模块1包括太阳能电池板11、第一电压检测电路12、第一电源控制电路13、以及用于控制第一电源控制电路13导通或截止的第一逻辑控制电路14。
29.所述电网开关电源供电模块2包括电网输入接口21、第二电压检测电路22、第二电源控制电路23、以及用于控制第二电源控制电路23导通或截止的第二逻辑控制电路24。
30.所述蓄电池供电模块3包括蓄电池31、第三电压检测电路32、第三电源控制电路33、以及用于控制第三电源控制电路33导通或截止的第三逻辑控制电路 34。
31.上述各电路模块的连接方式为：
32.所述太阳能电池板11的电源端通过第一电源控制电路14连接于储能电路4 的输入端；所述太阳能电池板11的电源端依次通过第一电压检测电路12、第一逻辑控制电路13与第一电源控制电路14电连接。
33.所述电网输入接口21连接于电网(图中未示出，但本领域技术人员应当可以毫无意义的得知电网输入接口21连接于电网的实施方式)，所述电网输入接口21通过第二电源控制电路24连接于储能电路的输入端；所述电网输入接口 21依次通过第二电压检测电路22、第二逻辑控制电路23与第二电源控制电路 24电连接。
34.所述蓄电池31的电源端通过第三电源控制电路34连接于储能电路4的输入端；所述蓄电池31的电源端与第三逻辑控制电路33电连接，所述第三逻辑控制电路33与第三电源控制电路34电连接。
35.所述太阳能电池板11的电源输出端、电网输入接口21、以及蓄电池31的电源端分别连接于或门电路10的输入端，所述或门电路10的输出端与多谐振荡器15的输入端电连接，所述多谐振荡器15的输出端分别连接于第一逻辑控制电路13、第二逻辑控制电路23、以及第三逻辑控制电路33。
36.所述或门电路10通过比较太阳能电池板11的电源输出端的电压、电网输入接口21的电压、以及蓄电池31的电源端的电压。由三路电源中最大的电压的一路给多谐振荡器15供电，多谐振荡器15输出矩形脉冲为第一逻辑控制电路 13、第二逻辑控制电路23、以及第三逻辑控制电路33提供脉冲信号，为电源输入提供开关控制信号创造条件。
37.当太阳能电池板11的电压最大时，自动优先选择太阳能电池板11提供给蓄电池31充电和负载供电，减小消耗电网电能。
38.当太阳能电池板11的电压不足(低于设定值)，且电网未断电时，自动选择电网提供给蓄电池31充电和负载供电，消耗电网电能。
39.当电网无电压输入(停电)，且蓄电池31电压电压不足(低于设定值)时，蓄电池31由恒流充电模式自动转换为供电模式，为负载提供恒压电源，实现不间断供电模式。
40.所述储能电路4的输出端通过开关稳压电路5连接于负载(图1和图2中未标记)。
41.所述储能电路4的输出端通过恒流充电buck电路6与蓄电池31的电源端电连接。
42.所述储能电路4的输出端还分别连接过充保护电路8和蓄电池充放电控制电路9。
43.所述蓄电池4的电源端通过恒流充电控制电路7与恒流充电buck电路6电连接。
44.所述蓄电池4的电源端与过充保护电路8与恒流充电buck电路6电连接。
45.所述第一电源控制电路13和第二电源控制电路23分别蓄电池充放电控制电路9的输入端电连接，所述蓄电池充放电控制电路9的输出端与过充保护电路8电连接。
46.电网和太阳能电池板11可给蓄电池31进行恒流充电，并实现过充保护功能。
47.优选的，在本具体实施例中：
48.(1)太阳能电池板供电模块1包括：
49.(a)第一电压检测电路11由电阻r5、电阻r6、以及精密三端稳压芯片ic3 (tl431)组成。对太阳能电池板11输入电源vi1进行电压检测，产生电压控制信号。
50.(b)所述第一逻辑控制电路12由电阻r3及光电耦合器ic2(pc817)构成，电阻r3为隔离电阻，保护光电耦合器ic2(pc817)、精密三端稳压芯片ic3 (tl431)不至于过电流而烧
毁。
51.当电阻r5、电阻r6对vi1分压大于2.5v时，精密三端稳压芯片ic3(tl431) 内部分流三极管导通，开启由光电耦合器ic2(pc817)组成的逻辑与门电路。多谐振荡器15送来的矩形波信号经过电阻r3加到该光电耦合器ic2(pc817) 的一个输入端，矩形波信号可以顺利通过(也就是说光电耦合器ic2的发光二极管导通、截止，光电耦合器ic2的光敏三极管也跟着导通、截止)，输出矩形波控制信号vc1。
52.当电阻r5、电阻r6对vi1分压小于2.5v时，精密三端稳压芯片ic3(tl431) 内部分流三极管截止，关断由光耦合器ic2，无矩形波信号输出。
53.(c)所述第一电源控制电路包括电阻d4、电阻r7、电容c2、电容c6、二极管d1、二极管d3、二极管d4、开关管q1、pnp型三极管q2、稳压二极管ds1。二极管d1的作用是防止在太阳能电池板11电压低时由于开关管q1的分布二极管导通而产生的误动作，pnp型三极管q2为开关管q1栅源极电容的放电电路，二极管d4为隔离二极管，电阻r7为偏置电阻，电容c2为自举升压电容，由于放电时间常数较大[(r4+r7)c2]，维持开关管q1导通所需的工作电压，二极管 d3为隔离二极管，防止自举升压电容c2向太阳能电池板回馈电压而降低开关管 q1导通程度，稳压二极管ds1组成开关管q1栅源极保护电路，防止开关管q1 栅源极电压过高而击穿。光电耦合器ic2内的光敏三极管通断给开关管q1提供控制脉冲使其工作在开关状态，起到无触点开关作用，由于是宽脉冲脉冲控制输出，所以开关管输出电压vin几乎接近电源输入电压。电阻r4为隔离电阻保护稳压二极管ds1不至于过电流而烧毁，电容c6起加速作用，提高脉冲前沿的陡度，降低开关管q1的导通损耗。因此此通道只与太阳能电池板11电压有关，而跟其他电源无关，只要太阳能电池板11有电压且足够高，就直接开通此通道电源输入，具有优先权。
[0054]
(2)电网开关电源供电模块2包括：
[0055]
(a)电网输入接口21，连接于市电。
[0056]
(b)第二电压检测电路22包括电阻r12、电阻r14、精密三端稳压芯片 ic6(tl431)，对电网输入vi2进行电压检测，产生电压控制信号。
[0057]
(c)第二逻辑控制电路23包括由电阻r10和光电耦合器ic4(pc817)，电阻r10为隔离电阻，保护光电耦合器ic4、精密三端稳压芯片ic6不至于过电流而烧毁。当电阻r12、电阻r14对vi2分压大于2.5v时，精密三端稳压芯片ic6 内部分流三极管导通，开启由光电耦合器ic4(pc817)组成的逻辑与门，多谐振荡器15产生的矩形波信号经过电阻r10送给该与门电路的一个输入端，矩形波信号可以顺利通过，(也就是说光电耦合器ic4的发光二极管导通、截止，光敏三极管也跟着导通、截止)输出矩形波控制信号vc2。
[0058]
(d)第二电源控制电路24包括电阻r8、电阻r9、电阻r11、电阻r15、二极管d6、二极管d7、二极管d8、电容c8、电容c9、电容c10、开关管q3、 pnp型三极管q4、npn型三极管q5、稳压二极管ds2。
[0059]
二极管d6采用肖特基二极管，以减小主电路的损耗，pnp型三极管q4为开关管q3栅源极电容的放电电路，二极管d8为隔离二极管，电阻r15为偏置电阻，电容c8为自举升压电容，维持开关管q3导通所需的工作电压，二极管d7 为隔离二极管，防止自举升压电容c8向电网开关电源回馈电压而降低开关管q3 导通程度，稳压二极管ds2组成开关管q3栅源极保护电路，防止开关管q3栅源极电压过高而击穿。光电耦合器ic4(pc817)内的光敏三极管通
断给开关管 q3提供控制脉冲使其工作在开关状态，起到无触点开关作用。
[0060]
电阻r11为隔离电阻保护稳压二极管ds2不至于过电流而烧毁，电容c9起加速作用，提高脉冲前沿的陡度，降低开关管q3的导通损耗。当电阻r12、电阻r14对vi2分压小于2.5v时，精密三端稳压芯片ic6(tl431)内部分流三极管截止，关断由光电耦合器ic4(pc817)组成的逻辑与门，无信号输出。矩形波输出能否送到开关管q3，还受由电阻r8、电阻r9、npn型三极管q5、电容c10 组成的反相器决定，当vc1为高电平时，npn型三极管q5饱和导通，vc2被拉低，开关管q3的栅源极电压低于开启电压而截止，自举升压电容c8存储的电荷因放电时间常数小[(r11+r15//r9)c8≈(r11+r9)c8，r15》》r9，并联取小]迅速被npn型三极管q5导通泄放掉；当vc1为低电平时，npn型三极管q5截止，自举升压电容c8存储的电荷放电回路时间常数较大[(r11+r15)c8]，维持开关管q3导通。因此此通道不仅与电网是否有输入电压有关，还与太阳能电池板11 输入电压高低有关，但与蓄电池31有无电压无关，只要太阳能电池板11没有足够高电压，且电网有输入，就能启动此通道电源输入，具有次优先权。
[0061]
(3)蓄电池供电模块3包括：
[0062]
(a)蓄电池31；
[0063]
(b)第三电压检测电路32包括电阻r30、电阻r35、精密三端稳压芯片ic13 (tl431)，对蓄电池31电源输入vbt进行电压检测，产生电压控制信号。
[0064]
(c)第三逻辑控制电路33包括电阻r27和光电耦合器ic9(pc817)，电阻 r27为隔离电阻，保护光电耦合器ic9(pc817)、精密三端稳压芯片ic13(tl431) 不至于过电流而烧毁。当电阻r30、电阻r35对蓄电池31电压vbt分压大于2.5v 时，精密三端稳压芯片ic13(tl431)内部分流三极管导通，开启由光电耦合器 ic9(pc817)组成的逻辑与门，多谐振荡器15产生的矩形波信号经过r27送给该与门电路的一个输入端，矩形波信号可以顺利通过，输出矩形波控制信号vc3。
[0065]
(d)所述第三电源控制电路34包括电阻r19、电阻r20、电阻r32、电阻 r36、电阻r37、二极管d12、二极管d13、二极管d14、二极管d15、二极管d16、电容c13、电容c18、电容c19、开关管q6、npn型三极管q8、pnp型三极管q9。二极管d12采用肖特基二极管，以减小主电路的损耗，二极管d12的作用是防止vin倒灌时由于开关管q6的分布二极管导通而产生的误动作，pnp型三极管 q9为开关管q6栅源极电容的放电电路，二极管d16为隔离二极管，电阻r37为偏置电阻，电容c13为自举升压电容，维持开关管q6导通所需的工作电压，二极管d16为隔离二极管，防止自举升压电容c13向蓄电池回馈电压而降低开关管q6导通程度，稳压二极管ds3组成开关管q6栅源极保护电路，防止开关管 q6栅源极电压过高而击穿。光电耦合器ic9(pc817)内的光敏三极管通断给开关管q6提供控制脉冲使其工作在开关状态，起到无触点开关作用。电阻r32为隔离电阻保护稳压二极管ds3不至于过电流而烧毁，电容c19起加速作用，提高脉冲前沿的陡度，降低开关管q6的导通损耗。当电阻r30、电阻r35对vbt 分压小于2.5v时，精密三端稳压芯片ic13内部分流三极管截止，关断由光耦合器ic9组成的逻辑与门，无信号输出。矩形波输出能否送到开关管q6，还受由电阻r19、电阻r20、电阻r36、npn型三极管q8、二极管d14、二极管d15、电容c18组成的或非门决定，当vc1或vc2为高电平时，npn型三极管q8饱和导通，vc3被拉低，开关管q6的栅源极电压低于开启电压而截止，自举升压电容c13存储的电荷因放电时间常数小[(r32+r37//r36)c13≈(r32+r36)c13， r37》》r36，并联取小]迅速被npn型三极管q8导通泄放掉，开关管q6无法维持导通而关断；只有当
vc1和vc2都为低电平时，npn型三极管q8截止，自举升压电容c13存储的电荷放电时间常数大[(r32+r37)c13]，维持开关管q6导通。因此此通道不仅与太阳能电池板11输入电压有关，而且还与电网有无电压输入有关，只有在太阳能电池板11没有足够高电压、没有电网电源输入、且蓄电池 31电压足够高时，才能启动此通道电源输入，蓄电池31由充电模式转化为供电模式。
[0066]
(4)储能电路4包括二极管d2、电容c1以及电感l1，二极管d2采用肖基特二极管。
[0067]
(5)开关稳压电路5包括降压型开关稳压集成芯片ic1、电阻r1、电阻r2、电容c3、电容c4、电容c5、电感l2、电感l15、肖基特二极管d5。电感l2为储能电感，肖特基二极管d5为续流二极管，电容c4为储能电容，电阻r1、电阻r2为输出电压取样电阻，输出电压vo:
[0068]
vo＝1.23(r1+r2)/r2；
[0069]
改变电阻r1的大小可以改变输出电压的大小，以满足不同电压等级的负载供电需求。
[0070]
电感l3、电容c3、无极电容c5为共模滤波电路，提高稳压性能，电容c7 为安全电容，降低噪声干扰。
[0071]
(6)恒流充电buck电路6包括降压型开关稳压集成芯片ic5、电感l4、肖基特二极管d9、电容c12。
[0072]
电感l4为储能电感，肖特基二极管d9为续流二极管，电容c12为储能电容，电阻r17为超低阻值电流取样电阻，降低取样电阻的功率损耗和温升、提高电路效率。
[0073]
(7)恒流充电控制电路7包括电阻r13、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r22、电阻r24、电阻r26、电阻r29、电阻r31、电位器rp2、精密三端稳压芯片ic11(tl431)、精密三端稳压芯片ic12(tl431)、光电耦合器ic8(pc817)。
[0074]
精密三端稳压芯片ic11(tl431)、电阻r22、电阻r26、电阻r31、电位器rp2、电容c16组成电压可调的精密稳压电路，电阻r22为限流电阻，保护精密三端稳压芯片ic11(tl431)，电阻r26、电阻r31、电位器rp2为可调精密稳压电压值的取样电阻，可以在非常小的数量级进行精密调压，电容c16为滤波电容、提高精密稳压电源电压vref的性能。可调精密稳压电源电压值vref可由以下公式计算：
[0075]
vref＝2.5*(r25+rp1+r30)/r30；
[0076]
精密三端稳压芯片ic12(tl431)的1脚静态电压为v1(ic12)：
[0077]
v1(ic12)＝vref*(r17+r18)/(r17+r18+r29)；
[0078]
测量微弱的电流时，需要调大电位器rp1的阻值，增大vref值，使v1(ic12) 逼近2.5v；当vref值大于一定值时，使v1(ic12)超过2.5v，直接关断恒流充电电流；当测量大电流时，需要调小电位器rp1的阻值，减小vref值，使v1(ic12) 低于2.5v远一些。精密稳压电源电压vref与电流取样电阻r17在恒流充电电流作用下所产生的压降vs为的关系可由下式计算：
[0079][0080]
整理后得到：
[0081]
[0082]
所以vs与vref成反比关系，可以做到微伏级测量，也可以做到伏特级测量。
[0083]
充电电流is:is＝vs/r17。
[0084]
因此电阻r17为电流取样电阻，可以采用非常小的电阻，满足超低功耗的要求，降低采样电阻的温升，无需配置散热片，降低整体电路体积和重量。电阻 r18为隔离电阻、电容c17为滤波电容，线性光电耦合器ic8(pc817)为控制光耦，精密三端稳压芯片ic12(tl431)控制芯片，电容c14为比例积分反馈电容， vref经过电阻r17、电阻r18、电阻r29分压给精密三端稳压芯片ic12(tl431) 的1脚提供直流偏置电压，使恒流充电控制回路工作处于线性比例放大状态，当充电电流流过电阻r17产生较小压降就能使精密三端稳压芯片ic12(tl431) 内部的分流三极管有较大的分流电流流过，驱动线性光电耦合器ic8(pc817) 内部发光、光敏三极管按比例导通，通过电阻r13、电阻r16分压后送给降压型开关稳压集成芯片ic5(lm2576hvs-adj)的4脚，只要分压超过1.23v就关断输出，达到恒流充电控制目的。此实现精密恒流控制，本电路根据降压型开关稳压集成芯片ic5(lm2576hvs-adj)最大工作电流为3a，最大充电电流可以设计接近3a的恒流充电。
[0085]
若只需要开关控制，可把电容c14去掉，精密三端稳压芯片ic12(tl431)1 脚输入的内部集成运算放大器与输出端3脚没有联接负反馈，就构成比较器，直接实现无触点开关控制。
[0086]
(8)所述过充保护电路8包括光耦合器ic7、电阻r23、电阻r25、电阻r33、电阻r34、电位器rp1、精密三端稳压芯片ic10(tl431)。
[0087]
精密三端稳压芯片ic10(tl431)此处构成比较器，电阻r23为光电耦合器 ic7(pc817)内部光敏三极管集电极负载电阻，电阻r25为限流电阻，保护三端稳压芯片ic10(tl431),电阻r33为光电耦合器ic7(pc817)内发光二极管限流电阻，电阻r34、电位器rp1为蓄电池31电压取样电阻，当充电电压经电位器 rp1、电阻r34分压小于2.5v时，精密三端稳压芯片ic10(tl431)的1脚电压低于2.5v，内部分流三极管截止，vbt电压通过电阻r25、电阻r33使光电耦合器 ic7(pc817)内部发光二极管发光，输入电压通过电阻r23加到降压型开关稳压集成芯片ic5(lm2575hvs-adj)5脚，被光电耦合器ic7(pc817)5脚被光电耦合器ic7(pc817)内的光敏三极管导通而拉低，为充电做准备，是否在充电还取决于npn型三极管q7导通与否有关。npn型三极管q7导通与否决定了蓄电池是充电模式还是供电模式，npn型三极管q7导通时，为充电模式，npn型三极管q7 截止时，为蓄电池供电模式。当充电电压经电位器rp1、电阻r34分压大于2.5v 时，精密三端稳压芯片ic10(tl431)的1脚电压略高于2.5v，内部分流三极管导通，通过光电耦合器ic7(pc817)内部发光二极管电压降低而停止发光，输入电压vin通过电阻r23加到降压型开关稳压集成芯片ic5(lm2575hvs-adj)5脚， 5脚由低电平变为为高电平而关断输出，停止充电，实现过充保护功能。
[0088]
(9)蓄电池充放电控制电路9包括二极管d10、二极管d11、电阻r21、电阻r28、电容c15、npn型三极管q7组成或非门电路。只要vc1和vc2中有一个为高电平，npn型三极管q7就导通，为降压型开关稳压芯片ic5(lm2576hvs-adj) 的第5脚为低电平做好准备，是否充电还取决于蓄电池31电压高低，当蓄电池 31电压低时，光电耦合器ic7(pc817)处于接通状态，降压型开关稳压芯片ic5 (lm2576hvs-adj)的第5脚为低电平进行恒流充电，当蓄电池31充满电时，光电耦合器ic7(pc817)截止，降压型开关稳压芯片ic5(lm2576hvs-adj)的第 5脚为高电平时，结束充电。只有vc1和vc2都为低电平时，npn型三极管q7 才截止，降压型开
关稳压芯片ic5(lm2576hvs-adj)的第5脚为高电平，处于关断状态，启动蓄电池31由充电模式转化为供电模式。
[0089]
(10)或门电路10包括电阻r38、电容c20、电容c21、二极管d17、二极管d18、二极管d19。二极管d17、二极管d18、二极管d19、电阻r38、电容c20、电容c21组成逻辑或门电路，为多谐振荡器15提供工作电源，只要有一路有电压输入，就启动多谐振荡器15工作，当三个输入都有电压时，主要由电压高的一路提供工作电源。
[0090]
(11)多谐振荡器15包括时基芯片ne555、电阻r39、电阻r40、电容c22、电容c23。
[0091]
有电源输入时，vcc经电阻r39、电阻r40对电容c23充电，其电压uc由0 按指数规律上升。当时，时基芯片ne555内部电压比较器1和比较器2 的输出分别为uc1＝0,uc2＝1，基本rs触发器被置0，即q＝0、输出uo跃到低电平u
ol
。与此同时，放电管v导通，电容c23经电阻r39和放电管v放电，电路进入暂稳态。随着电容c23的放电，uc随之下降。当uc下降到时，则时基芯片ne555内部电压比较器1和比较器2的输出分别为uc1＝1,uc2＝0，基本rs触发器被置1，即q＝1、输出uo由低电平u
ol
跃到高电平u
oh
。同时，因放电管v截止，电源vcc又经电阻r38、电阻r39对电容c23充电，电路又返回到前一个暂稳态。因此，电容c23上的电压uc将在和之间来回充电和放电，从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。多谐振荡器的振荡周t为：
[0092]
t＝t
w1
+t
w2
；
[0093]
t
w1
为无极电容c23上的电压由充到所需的时间，充电回路的时间常数为(r38+r39)c23。接t
w1
可用下式估算:
[0094]
t
w1
＝(r39+r40)*c23*in2＝0.693*(r39+r40)*c23；
[0095]
t
w2
为无极电容c23上的电压由下降到所需的时间。t
w2
可用下式估算：
[0096]
t
w2
＝r40*c23*in2＝0.693*r40*c23；
[0097]
所以，多谐振荡器的振荡周期t为：
[0098]
t＝t
w1
+t
w2
＝0.693*(r39+2r40)*c23；
[0099]
振荡频率为：
[0100][0101]
综上所述，只要电阻r39取值远大于电阻r40，多谐振荡器15就能产生宽脉冲的矩形波信号，为第一逻辑控制电路13、第二逻辑控制电路23和第三逻辑控制电路33控制信号创造条件。
[0102]
太阳能电池板11电源输入具有优先功能，当太阳能电池板11的电压最大时，自动优先选择太阳能电池板11提供给蓄电池31充电和负载供电，减小消耗电网电能；当电网电
压最大时，自动选择电网提供给蓄电池31充电和负载供电，消耗电网电能；当电网无电压输入(停电)，且蓄电池31电压高于太阳能电池板11电压时，蓄电池31由恒流充电模式自动转换为供电模式，为负载提供恒压电源，实现不间断供电模式。
[0103]
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路，其特征在于：包括太阳能电池板供电模块、电网开关电源供电模块、或门电路、多谐振荡器、储能电路、以及开关稳压电路；所述太阳能电池板供电模块包括太阳能电池板、第一电压检测电路、第一电源控制电路、以及用于控制第一电源控制电路导通或截止的第一逻辑控制电路；所述太阳能电池板的电源端通过第一电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述太阳能电池板的电源端依次通过第一电压检测电路、第一逻辑控制电路与第一电源控制电路电连接；所述电网开关电源供电模块包括电网输入接口、第二电压检测电路、第二电源控制电路、以及用于控制第二电源控制电路导通或截止的第二逻辑控制电路；所述电网输入接口连接于电网，所述电网输入接口通过第二电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述电网输入接口依次通过第二电压检测电路、第二逻辑控制电路与第二电源控制电路电连接；所述太阳能电池板的电源输出端和电网输入接口分别连接于或门电路的输入端，所述或门电路的输出端与多谐振荡器的输入端电连接，所述多谐振荡器的输出端分别连接于第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路；所述储能电路的输出端通过开关稳压电路连接于负载。2.根据权利要求1所述的一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路，其特征在于：还包括蓄电池供电模块；所述蓄电池供电模块包括蓄电池、第三电压检测电路、第三电源控制电路、以及用于控制第三电源控制电路导通或截止的第三逻辑控制电路；所述蓄电池的电源端通过第三电源控制电路连接于储能电路的输入端；所述蓄电池的电源端依次通过第三电压检测电路、第三逻辑控制电路与第三电源控制电路电连接；所述蓄电池的电源输出端连接于或门电路的输入端，所述多谐振荡器的输出端还连接于第三逻辑控制电路。3.根据权利要求2所述的一种多电源输入自动双向dc-dc控制电路，其特征在于：还包括恒流充电buck电路、恒流充电控制电路、过充保护电路、以及蓄电池充放电控制电路；所述储能电路的输出端分别与恒流充电buck电路、蓄电池充放电控制电路、以及过充保护电路电连接；所述恒流充电buck电路与蓄电池的电源端电连接；所述蓄电池的电源端通过恒流充电控制电路与恒流充电buck电路电连接；所述蓄电池的电源端通过所述过充保护电路与恒流充电buck电路电连接；所述第一电源控制电路和第二电源控制电路分别蓄电池充放电控制电路的输入端电连接；所述蓄电池充放电控制电路的输出端与过充保护电路电连接。

技术总结

本实用新型涉及电源设备技术领域，尤其涉及一种多电源输入自动双向DC-DC控制电路，包括太阳能电池板供电模块、电网开关电源供电模块、或门电路、多谐振荡器、储能电路、以及开关稳压电路；所述太阳能电池板供电模块包括太阳能电池板、第一电压检测电路、第一逻辑控制电路、以及第一电源控制电路；所述电网开关电源供电模块包括电网输入接口、第二电压检测电路、第二逻辑控制电路、以及第二电源控制电路；上述各电路模块之间配合连接。本实用新型充分利用太阳能电池板供电，当太阳能电池板电压足够时，自动优先分配由太阳能电池板为负载供电，降低消耗电网电能；当太阳能电池板电压不足时，切换至电网供电，可实现为负载不间断供电。电。电。