[实用新型]一种基于低功耗高转化率的电能收集充电器

说明书

技术领域

本实用新型属于充电器领域，尤其涉及一种基于低功耗高转化率的电能收集充电器。

背景技术

随着分布式电源系统应用的普及推广及电池供电移动式电子设备的飞速发展，其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多,对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外，对其功率密度的要求越来越高，对转换效率要求也越来越高。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是电力电子技术工程师追求的目标。

从八十年代末起，工程师们为了缩小DC/DC转换器的体积，提高功率密度，首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起，但这种努力结果是大幅度缩小了体积，却降低了效率。发热增多，体积缩小，难过高温关。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低功耗高转化率的电能收集充电器，旨在解决降低直流电源变换器功耗、减小成本、提高电能转化效率的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于低功耗高转化率的电能收集充电器，包括：开关模块、降压电路模块、升压电路模块、监控电路模块和防电池放电电路模块，所述选档开关模块连接所述降压电路模块与所述升压电路模块；所述降压电路模块与所述升压电路模块均连接所述监控电路模块和所述防电池放电电路模块。

进一步根据本实用新型所述的基于低功耗高转化率的电能收集充电器，所述选档开关模块根据输入的电压大小，选择开启所述升压电路模块或所述降压电路模块，当电源电压在 10V～20V时，选择降压电路模块；当电源电压在0～3.6V时，选择升压电路模块；所述升压电路模块或所述降压电路模块可以给所述监控电路供电，并可经过所述防电池放电电路模块输出充电电流；所述监控电路模块可以监控所述降压电路模块与所述升压电路模块，并显示电流。

进一步根据本实用新型所述的基于低功耗高转化率的电能收集充电器，所述降压电路模块仅含电压转换电路，由1个TPS5430、1个电感、1个稳压二极管、2个电阻和4个电解电容组成；所述TPS5430的引脚有Vin、ENA、GND、BOOT、PH、VSNS、PWPD，引脚Vin 连接所述电路的Vin端口，也连接电容C1正极和电容C2正极，电容C1负极和电容C2负极接地；引脚ENA连接所述电路的EN；引脚GND和引脚PWPD接地；引脚BOOT连接电容 C3正极，所述电容C3负极连接电感L1和稳压二极管D1的负极，所述电感L1连接电容C4 的一端、电阻R1的一端和所述电路Port端口，所述电容C4另一端接地，所述电阻R1另一端连接电阻R2；引脚PH连接电容C3负极和稳压二极管D1负极，所述稳压二极管D1接地；VSNS引脚连接电阻R1、电阻R2，电阻R2接地。

进一步根据本实用新型所述的基于低功耗高转化率的电能收集充电器，所述升压电路模块含启动电路和电压转换电路；所述启动电路包括1个TS5A3166、2个电解电容，TS5A3166 的引脚有NO、IN、V+、COM和GND，引脚NO、IN及V+连接所述电路Vin端口和电容 C8的正极，所述电容C8负极接地；引脚COM连接所述电路Vout端口和电容C9的正极，所述电容C9的负极接地；引脚GND接地；VAUX是TS5A3166电压输入控制端，当TS5A3166 芯片刚开始工作时VAUX使主输出断开，当在VAUX的电容器充电到2.5V时，TS5A3166 芯片进入正常模式；TPS61200在输入电压从0V往上变化时，如果负载电阻较小，内部短路保护电路启动，是芯片无法正常工作，需要先断开负载，待VAUX充电到2.5V时，芯片能启动工作后再加上负载；所述电压转换电路包括1个TPS61200、2个电阻、1个电感和3个电容；TPS61200的引脚包括Vin、PS、UVLO、EN、VAUX、GND、L、Vout、FB和PGND，引脚Vin、PS、UVLO连接所述电路的Vin端口、电容C5的一端和电感L2的一端，所述电容C5另一端接地，所述电感L2另一端接L；引脚EN接所述电路的MSP430；引脚VAUX 接电容C7，所述电容C7的另一端接地、并接机壳；引脚GND接地、并接机壳；引脚Vout 接电阻R3的一端、电容C6的一端和所述电路的Vout引脚，所述电阻R3另一端接电阻R4，所述电容C6另一端接地；引脚FB接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端接地；引脚PGND 接机壳。