一种基于电容的稳压电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源控制技术领域，具体是一种基于电容的稳压电路。


背景技术：

2.随着电子设备的不断发展，为保证电子设备的正常高效的工作，需为电子设备提供稳定的电源环境，现有的稳压电路大多采用稳压芯片，配合外部元器件完成电源的稳压输出，智能化较低，并且为提高电路安全，对电能的输入进行浪涌泄放控制，长期的浪涌保护容易导致电能的损耗增大，不利于能源节约，并且现有的稳压电路在供应电源因为故障导致电路突然断电，长期容易对稳压电路造成影响，为避免突然断电带来的影响，可采用超级电容电路进行短暂的供电控制，保证稳压电路的安全性。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种基于电容的稳压电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供一种基于电容的稳压电路，该基于电容的稳压电路包括：电源输入模块，延时自启模块，充电控制模块，充放电控制模块，电源检测控制模块，输入保护控制模块，稳压控制模块，输出模块；
5.所述电源输入模块，用于提供所需电能；
6.所述延时自启模块，与所述电源输入模块和充电控制模块连接，用于接收所述电源输入模块输出的电能并触发继电器电路的延时工作，用于控制所述充电控制模块的工作；
7.所述充电控制模块，用于输出充电控制信号；
8.所述电源检测控制模块，与所述电源输入模块连接，用于检测所述电源输入模块的电能情况并输出放电控制信号；
9.所述充放电控制模块，与所述充电控制模块和电源检测控制模块连接，用于接收所述充电控制信号并控制超级电容电路的储能工作，用于接收所述放电控制信号并控制超级电容电路的放电工作；
10.所述输入保护控制模块，与所述充放电控制模块连接，用于检测超级电容电路的电量情况并将检测的电量信息与设定的电量阈值进行比较，用于根据比较结果控制输入的电能进行泄放工作；
11.所述稳压控制模块，与所述延时自启模块连接，用于接收所述延时自启模块输出的电能并通过稳压电路进行稳压调节；
12.所述输出模块，与所述稳压控制模块连接，用于接收所述稳压控制模块输出的稳压并输出。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于电容的稳压电路采用延时自启模块延时输入电能，避免启动时浪涌电流对后续电路的影响，同时由充放电控
制模块中的超级电容电路对浪涌电流进行吸收，避免不必要的能源浪费，其中充放电控制模块配合充电控制模块和电源检测控制模块完成对超级电容电路的充放电控制，同时由输入保护控制模块在超级电容电路满电时，对产生的浪涌电流进行泄放控制，最终由稳压电路进行稳压输出，稳压电路的安全性能较高，且电能的损耗较低，能够有效的应对突发的断电情况。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型实例提供的一种基于电容的稳压电路的原理方框示意图。
16.图2为本实用新型实例提供的一种基于电容的稳压电路的电路图。
17.图3为本实用新型实例提供的输入保护控制模块的连接电路图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1，请参阅图1，一种基于电容的稳压电路包括：电源输入模块1，延时自启模块2，充电控制模块3，充放电控制模块4，电源检测控制模块5，输入保护控制模块6，稳压控制模块7，输出模块8；
20.具体地，所述电源输入模块1，用于提供所需电能；
21.延时自启模块2，与所述电源输入模块1和充电控制模块3连接，用于接收所述电源输入模块1输出的电能并触发继电器电路的延时工作，用于控制所述充电控制模块3的工作；
22.充电控制模块3，用于输出充电控制信号；
23.电源检测控制模块5，与所述电源输入模块1连接，用于检测所述电源输入模块1的电能情况并输出放电控制信号；
24.充放电控制模块4，与所述充电控制模块3和电源检测控制模块5连接，用于接收所述充电控制信号并控制超级电容电路的储能工作，用于接收所述放电控制信号并控制超级电容电路的放电工作；
25.输入保护控制模块6，与所述充放电控制模块4连接，用于检测超级电容电路的电量情况并将检测的电量信息与设定的电量阈值进行比较，用于根据比较结果控制输入的电能进行泄放工作；
26.稳压控制模块7，与所述延时自启模块2连接，用于接收所述延时自启模块2输出的电能并通过稳压电路进行稳压调节；
27.输出模块8，与所述稳压控制模块7连接，用于接收所述稳压控制模块7输出的稳压
并输出。
28.在具体实施例中，上述电源输入模块1可采用交流电源ac提供所需的电能，并采压敏电阻rv1进行输入保护，第二十一电阻r21和第九电容c9组成容阻降压电路进行降压处理，由整流器t1和滤波电容c1进行整流滤波处理，在此不做赘述；上述延时自启模块2可采用延时电路和继电器电路实现继电器的延时自启控制；上述充电控制模块3可采用功率管电路进行充电控制；上述充放电控制模块4可采用双向功率管电路和超级电容电路实现超级电容的充放电工作；上述电源检测控制模块5可采用光耦隔离电路实现对电源输入模块1的电能检测和放电控制信号的传输；上述输入保护控制模块6可采用比较电路进行电量检测，还可采用功率管电路和泄放电阻进行泄放控制；上述稳压控制模块7可采用三极管稳压电路；上述输出模块8作为电源输出端口，在此不做赘述。
29.实施例2，请参阅图2和图3，所述延时自启模块2包括第一二极管d1、第四电阻r4、第一继电器k1、第一稳压管vd1、第二电容c2、第一继电开关k1-1和第二继电开关k1-2；
30.具体地，所述第一二极管d1的阳极、第一继电开关k1-1的第一端和第二继电开关k1-2的第一端均连接所述电源输入模块1，第一二极管d1的阴极通过第四电阻r4连接第一继电器k1的第一端、第一稳压管vd1的阴极和第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端、第一稳压管vd1的阳极和第一继电器k1的第二端均接地，第一继电开关k1-1的第二端和第二继电开关k1-2的第二端分别连接所述稳压控制模块7和充电控制模块3。
31.在具体实施例中，上述第二电容c2可采用有极性电容，用于储能并控制第一继电器k1的工作；上述第一继电开关k1-1可采用常开触点，用于控制电能的传输，第二继电开关k1-2可采用常闭触点，用于控制充电控制模块3的工作，第一继电开关k1-1和第二继电开关k1-2均由第一继电器k1控制。
32.进一步地，所述充电控制模块3包括第九电阻r9、第八电阻r8、第七电阻r7、第一开关管vt1、第十电阻r10、第五电容c5、第四电容c4、第六电阻r6、第二稳压管vt2；
33.具体地，所述第九电阻r9的一端连接所述第二继电开关k1-2的第二端，第九电阻r9的另一端连接第一开关管vt1的基极和第五电容c5的一端并通过第十电阻r10连接第五电容c5的另一端、第四电容c4的一端、第二稳压管vt2的阳极、第六电阻r6的一端和地端，第一开关管vt1的集电极通过第八电阻r8连接第二继电开关k1-2的第一端，第一开关管vt1的发射极通过第七电阻r7连接第六电阻r6的另一端、第二稳压管vt2的阴极、第四电容c4的另一端和所述充放电控制模块4。
34.在具体实施例中，上述第一开关管vt1可选用npn型三极管。
35.进一步地，所述充放电控制模块4包括第一功率管q1、第二功率管q2和超级电容模组；
36.具体地，所述第一功率管q1的漏极连接所述第一继电开关k1-1的第一端，第一功率管q1的源极连接第二功率管q2的源极，第二功率管q2的漏极连接超级电容模组的第一端，超级电容模组的第二端连接地端，超级电容模组的第三端连接所述输入保护控制模块6，第一功率管q1的栅极连接所述第二稳压管vt2的阴极，第二功率管q2的栅极连接所述电源检测控制模块5。
37.在具体实施例中，上述第一功率管q1和第二功率管q2均可选用n沟道增强型mos管，其中第一功率管q1用于充电控制，第二功率管q2用于放电控制。
38.进一步地，所述电源检测控制模块5包括第一电阻r1、第一光耦u1、第二电阻r2、第一电源vcc1、第三电阻r3、第三电容c3、第五电阻r5；
39.具体地，所述第一电阻r1的一端连接所述电源输入模块1，第一电阻r1的另一端连接第一光耦u1的第一端，第一电源vcc1通过第二电阻r2连接第一光耦u1的第三端、第三电容c3的一端和第五电阻r5的一端，第三电阻r3的另一端和第一光耦u1的第二端均接地，第一光耦u1的第四端通过第三电阻r3连接地端，第五电阻r5的另一端连接所述第二功率管q2的栅极。
40.在具体实施例中，上述第一光耦u1可选用pc817光电耦合器，用于检测上述电源输入模块1是否断电，并隔离传输放电控制信号，控制上述第二功率管q2的工作。
41.进一步地，所述输入保护控制模块6包括第十六电阻r16、第十七电阻r17、第一比较器a1、电量阈值、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二电源vcc2、第二十电阻r20、第四功率管q4；
42.具体地，所述第十六电阻r16的一端连接所述超级电容模组的第三端，第十六电阻r16的另一端连接第一比较器a1的同相端并通过第十七电阻r17连接地端，第一比较器a1的反相端连接电量阈值，第一比较器a1的输出端通过第十八电阻r18连接第十九电阻r19的一端和第四功率管q4的栅极，第四功率管q4的漏极通过第二十电阻r20连接所述第一功率管q1的源极，第十九电阻r19的另一端连接第二电源vcc2，第四功率管q4的源极连接地端。
43.在具体实施例中，上述第十六电阻r16和第十七电阻r17组成电阻分压电路，用于检测上述超级电容模组的电量情况；上述第一比较器a1可选用lm393比较器；上述第四功率管q4可选用n沟道增强型mod管；上述第二十电阻r20作为泄放电阻使用，具体型号不做限定。
44.进一步地，所述稳压控制模块7包括第十一电阻r11、第十二电阻r12、第六电容c6、第七电容c7、第二开关管vt2、第三开关管vt3、第十三电阻r13、第四开关管vt4、第五开关管vt5、第十五电阻r15、第十四电阻r14、第一电位器rp1、第八电容c8；所述输出模块8包括输出端口；
45.具体地，所述第十一电阻r11的一端、第二开关管vt2的集电极、第三开关管vt3的集电极均连接所述第一继电开关k1-1的第二端，第十一电阻r11的另一端连接第十二电阻r12的一端并通过第六电容c6连接地端，第二开关管vt2的发射极连接第三开关管vt3的基极，第三开关管vt3的发射极通过第十三电阻r13连接第五开关管vt5的集电极、第四开关管vt4的集电极、第二开关管vt2的基极、第十二电阻r12的另一端、第七电容c7的一端、第十四电阻r14的一端、第八电容c8的一端和输出端口，第七电容c7的另一端、第四开关管vt4的发射极、第十五电阻r15的一端和第八电容c8的另一端均接地，第十四电阻r14的另一端通过第一电位器rp1连接第四开关管vt4的基极、第十五电阻r15的另一端和第五开关管vt5的发射极，第五开关管vt5的基极连接第一电位器rp1的滑片端。
46.在具体实施例中，上述第二开关管vt2、第三开关管vt3、第四开关管vt4和第五开关管vt5均可选用npn型三极管，其中第二开关管vt2和第三开关管vt3组成达林顿管电路；上述第一电位器rp1用于调节该稳压控制模块7输出的电能。
47.本实用新型一种基于电容的稳压电路，由交流电ac提供交流电能，第二十一电阻r21和第九电容c9进行降压控制，在通过整流器t1和滤波电容c1处理输出所需的直流电，输
出的直流电通过第一二极管d1控制第二电容c2进行储能，当第二电容c2时，由于第二继电开关k1-2为常闭开关，此时第一开关管vt1导通，使得输入的电能控制第一功率管q1的导通，电能传输给超级电容模组进行充电控制，直到第二电容c2充满后，第一继电器k1得电控制第一继电开关k1-1导通，第二继电开关k1-2断开，第一功率管q1截止，超级电容模组停止充电，电源输入模块1输出的电能传输给稳压控制模块7，由稳压控制模块7进行稳压控制，当超级电容模组充满电后，第一比较器a1将输出高电平，控制第四功率管q4导通，继而泄放在延时自启期间内的浪涌电流，当电源输入模块1突然断电时，第一光耦u1截止，第一电源vcc1触发第二功率管q2导通，以便由超级电容模组为稳压控制模块7进行供电，继续控制稳压输出，其中可通过控制第一电源vcc1的输入决定是否需要超级电容模组进行供电。
48.该基于电容的稳压电路采用延时自启模块2延时输入电能，避免启动时浪涌电流对后续电路的影响，同时由充放电控制模块4中的超级电容电路对浪涌电流进行吸收，避免不必要的能源浪费，其中充放电控制模块4配合充电控制模块3和电源检测控制模块5完成对超级电容电路的充放电控制，同时由输入保护控制模块6在超级电容电路满电时，对产生的浪涌电流进行泄放控制，最终由稳压电路进行稳压输出，稳压电路的安全性能较高，且电能的损耗较低，能够有效的应对突发的断电情况。
49.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。