移动供能电池的智能可调稳压输出模块的制作方法
本技术涉及稳压输出模块,具体地说,涉及移动供能电池的智能可调稳压输出模块。
背景技术:
1、随着便携式电子设备、户外作业设备及移动储能系统的普及,移动供能电池的应用场景日益多元,不同终端设备(如智能手机、小型家电、工业传感器等)对供电电压的需求存在显著差异(如3.3v、5v、12v 等)。
2、公开号为cn219960398u的实用新型专利中公开了一种dc-dc转换器的升降压电路,包括电源模块、开关模块、升降压模块、采样模块和控制模块。
3、虽然该实用新型中升降压模块对接入的电源进行升降压以匹配负载的用电需求,供电时采样模块对升降压模块进行电压采样,当电路中出现过载时,采样模块通过控制模块使得开关模块断开升降压模块的电源,从而保护电路不受损,但是未对升降压模块进行稳压操作,可能无法满足后级电路需求。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供移动供能电池的智能可调稳压输出模块,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
3、移动供能电池的智能可调稳压输出模块,包括供电电源、稳压输出模块、两个反馈模块和主控芯片,所述稳压输出模块基于buck-boost电路升降压,所述反馈模块通过分压采样电路、放大电路、缓冲电路和滤波电路获取电压数据,前级的所述反馈模块连接于所述供电电源后级,前级的所述反馈模块用于采集所述供电电源输出电压,后级的所述反馈模块连接于所述稳压输出模块后级,后级的所述反馈模块用于采集所述稳压输出模块输出电压,两个所述反馈模块输出的信号均输入至所述主控芯片内,所述主控芯片输出pwm信号控制所述稳压输出模块。
4、作为优选,所述主控芯片包括模数转换模块、信号生成模块、显示驱动模块和按键检测模块,两个所述反馈模块输出的信号均输入至所述模数转换模块内,所述模数转换模块与所述信号生成模块信号连接,所述信号生成模块用于输出控制所述稳压输出模块的pwm信号。
5、作为优选,还包括矩阵按键,所述矩阵按键与所述按键检测模块电性连接,所述按键检测模块用于改变所述稳压输出模块输出电压大小;
6、此两项设置通过将电压转换、控制信号生成、显示驱动及按键检测功能进行模块化整合,让各功能单元各司其职、高效协同,既优化了模块内部逻辑架构,又降低了整体设计复杂度;同时矩阵按键与按键检测模块的联动,让用户可直观、快速地手动设定输出电压,大幅提升了模块操作的灵活性与易用性。
7、作为优选,所述稳压输出模块包括三极管q1、电感l1、二极管d1和电容c1,三极管q1为npn型三极管;
8、三极管q1集电极接所述供电电源正输出端,三极管q1基极接所述信号生成模块输出端,三极管q1发射极接电感l1第一端,电感l1第二端接所述供电电源负输出端,二极管d1负极接电感l1第一端,二极管d1正极接电容c1第一端,电容c1第二端接电感l1第二端,电容c1两端作为所述稳压输出模块的两个输出端;
9、作为优选,所述反馈模块包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、运算放大器u1、电压跟随器u2、电阻r7和电容c2;
10、电阻r1和电阻r2组成分压采样电路,电阻r1第一端和电阻r2第二端作为所述反馈模块的两个输入端,电阻r1第二端接电阻r2第一端;
11、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和运算放大器u1构成放大电路,电阻r3第一端接电阻r2第一端,电阻r3第二端接运算放大器u1反相输入端,电阻r4第一端接电阻r2第二端,电阻r4第二端接运算放大器u1同相输入端,电阻r5第一端接运算放大器u1同相输入端,电阻r5第二端接地,电阻r6第一端接运算放大器u1反相输入端,电阻r6第二端接运算放大器u1输出端;
12、电压跟随器u2构成缓冲电路,电压跟随器u2同相输入端接运算放大器u1输出端,电压跟随器u2反相输入端接电压跟随器u2输出端;
13、电阻r7和电容c2构成滤波电路,电阻r7第一端接电压跟随器u2输出端,电阻r7第二端接电容c2第一端,电容c2第二端接地,电阻r7第二端作为所述反馈模块的输出端;
14、前级的所述反馈模块两个输入端分别对应连接所述供电电源两个输出端,后级的所述反馈模块两个输入端分别对应连接所述稳压输出模块两个输出端,两个所述反馈模块输出端分别接所述模数转换模块的不同输入端;
15、此两项设置中,稳压输出模块通过buck-boost升降压功能灵活匹配不同终端设备的电压需求,拓宽了移动供能电池的适用场景;反馈模块精准处理采集到的电压信号,有效滤除干扰、放大微弱信号,避免信号传输过程中的失真与损耗,为主控芯片的精准调控提供了可靠的数据支撑。
16、作为优选,还包括显示屏,所述显示屏与所述显示驱动模块信号连接,所述模数转换模块、所述按键检测模块均与所述显示驱动模块信号连接,所述显示屏显示内容包括所述供电电源输出电压、所述稳压输出模块输出电压和设定电压值;
17、此项设置让显示屏能够实时呈现供电电源输出电压、稳压模块实际输出电压及设定电压值,用户可直观掌握模块工作状态,快速核验电压调节是否符合预期,便于及时作出调整,显著提升了模块使用的便捷性与可控性。
18、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
19、1.本实用新型中稳压输出模块基于buck-boost电路设计,可实现输入电压的双向调节,能匹配不同终端设备的电压需求,无需额外配置专用稳压装置,大幅提升了移动供能电池的通用性。
20、2.本实用新型通过设置前级反馈模块采集供电电源输出电压、后级反馈模块采集稳压模块最终输出电压,形成双闭环反馈机制;主控芯片基于双路电压数据实时输出pwm信号调节稳压模块,响应速度快,有效抑制电压波动,确保输出电压稳定在设定值。
1.移动供能电池的智能可调稳压输出模块,包括供电电源(100)、稳压输出模块(200)、两个反馈模块(300)和主控芯片(400),其特征在于:所述稳压输出模块(200)基于buck-boost电路升降压,所述反馈模块(300)通过分压采样电路、放大电路、缓冲电路和滤波电路获取电压数据,前级的所述反馈模块(300)连接于所述供电电源(100)后级,前级的所述反馈模块(300)用于采集所述供电电源(100)输出电压,后级的所述反馈模块(300)连接于所述稳压输出模块(200)后级,后级的所述反馈模块(300)用于采集所述稳压输出模块(200)输出电压,两个所述反馈模块(300)输出的信号均输入至所述主控芯片(400)内,所述主控芯片(400)输出pwm信号控制所述稳压输出模块(200)。
2.根据权利要求1所述的移动供能电池的智能可调稳压输出模块,其特征在于:所述主控芯片(400)包括模数转换模块(401)、信号生成模块(402)、显示驱动模块(403)和按键检测模块(404),两个所述反馈模块(300)输出的信号均输入至所述模数转换模块(401)内,所述模数转换模块(401)与所述信号生成模块(402)信号连接,所述信号生成模块(402)用于输出控制所述稳压输出模块(200)的pwm信号。
3.根据权利要求2所述的移动供能电池的智能可调稳压输出模块,其特征在于:还包括矩阵按键(500),所述矩阵按键(500)与所述按键检测模块(404)电性连接,所述按键检测模块(404)用于改变所述稳压输出模块(200)输出电压大小。
4.根据权利要求2所述的移动供能电池的智能可调稳压输出模块,其特征在于:所述稳压输出模块(200)包括三极管q1、电感l1、二极管d1和电容c1,三极管q1为npn型三极管;
5.根据权利要求2所述的移动供能电池的智能可调稳压输出模块,其特征在于:所述反馈模块(300)包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、运算放大器u1、电压跟随器u2、电阻r7和电容c2;
6.根据权利要求2所述的移动供能电池的智能可调稳压输出模块,其特征在于:还包括显示屏(600),所述显示屏(600)与所述显示驱动模块(403)信号连接,所述模数转换模块(401)、所述按键检测模块(404)均与所述显示驱动模块(403)信号连接,所述显示屏(600)显示内容包括所述供电电源(100)输出电压、所述稳压输出模块(200)输出电压和设定电压值。
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