智能电源供应器 【技术领域】
本发明涉及为小型设备供电的电源装置，更具体地说，涉及一种智能电源供应器，它可用于为笔记本电脑(手提电脑)等设备提供工作电源。
背景技术
笔记本电脑的电源主要来自两个方面，其一是由为笔记本电脑配备的电池来供电；其二是由一个专门的电源适配器将市电交流转换为适当电压的直流，从而为笔记本电脑供电，并可对上述电池进行充电。普通笔记本电脑的优点之一在于可随时随地开机工作，但是，笔记本电脑的电池通常只能提供2-4小时的工作电源，当电池容量耗尽之后，就必须接上电源适配器才能重新工作并对电池进行充电。现有电源适配器工作时的输入电源，通常为110V-220V的交流电源，也就是说，如果没有交流电源，而电池又耗尽时，整个笔记本电脑将不能开机工作。
【发明内容】
针对现有技术的上述缺陷，本发明要解决现有的笔记本电脑等设备在电池耗尽时必须要有市电交流才能工作的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能电源供应器，其中包括用于将交流电源转换为直流电源的AC/DC变换器，以及用于将所述AC/DC变换器输出的直流电源转换为所需的低压直流电源的DC/DC变换器；还包括：与所述DC/DC变换器的输入端连接，可向所述DC/DC变换器输入直流电源的直流电源输入端口；串接在所述直流电源输入端口与DC/DC变换器的开关电路；以及与所述DC/DC变换器连接，可检测AC/DC变换器的输出电压，并向所述开关电路输出驱动信号以控制其通/断地智能控制电路。
本发明中，所述直流电源输入端口包括一个汽车点烟器接插端口，它可与汽车点烟器插座连接而引入直流电源。此时所述开关电路中包括一个开关管Q8，它连接于所述汽车点烟器接插端口与DC/DC变换器之间；所述智能控制器经电阻R1与所述汽车点烟器接插端口连接，以引入自身的工作电源；所述智能控制器的第一驱动信号输出端与所述开关管Q8的控制端连接。
本发明中，所述直流电源输入端口还包括一个电池组模块接插端口，它可与外部电池组模块连接而引入直流电源。此时，所述开关电路还包括一个开关管Q9，它连接于所述电池组模块接插端口与DC/DC变换器之间；所述智能控制器经电阻R2与所述电池组模块接插端口连接，以引入自身的工作电源；所述智能控制器的第二驱动信号输出端与所述开关管Q9的控制端连接。
本发明的智能电源供应器中，还可增设一个多功能微型端口，它可与外部的显示模块连接，以显示所述智能电源供应器的工作参数。
由上述方案可以看出，本发明的智能电源供应器属于外置式电源产品，当笔记本电脑的内置电池供应不足时，它不但可利用交流电源进行供电，还可利用汽车电源、或者外置式电池组模块进行供电。该产品体积小，功能多，解决了用户在不同的工作场所需采用不同的电源适配器、且携带不方便的弊端，集种多功能于一体，大大提高工作效率。
【附图说明】
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明智能电源供应器的原理框图；
图2是图1所示智能电源供应器的电路原理图；
图3是与图2所示智能电源供应器配合使用的电池组模块的原理图。
【具体实施方式】
下面以用于笔记本电脑的智能电源供应器为例，对本发明进行说明，但本发明的智能电源供应器还可适用于其他类似的用电设备，例如PDA等。
如图1所示，本发明一个优选实施例中，智能电源供应器主要由以下部分组成：AC/DC隔离变换器11，DC/DC变换器14，汽车点烟器接插端口12，外置电池组模块接插端口13，以及多功能微型端口15。
其中，AC/DC隔离变换器11又由依次连接的EMI(ElectroMagneticInterference，电磁干扰)滤波器111、整流器112、功率驱动电路113、高频隔离变压器114和整流滤波器115，以及PWM控制器116、隔离反馈电路117和基准采样电路118所组成。DC/DC变换器14由依次连接的Buck-Boost变换器141、整流滤波器142组成。
如图2所示，当接通了正常的交流电源时，交流电通过EMI滤波器进行滤波处理，再经BD1桥堆进行整流，形成高压直流电；然后，利用PWM控制器U1116对功率驱动模块进行控制，以将所述高压直流电的电压加在高频隔离变压器初级绕组的两端；然后，经高频隔离变压器T1，将能量耦合到变压器T1的次级；然后经整流滤波器D3处理，即可输出一个16V的直流电压，也就是完成了前述的AC/DC变换。
上述16V电压输入Buck-Boost变换器进行处理，并经电容C4滤波处理后，可形成稳定的笔记本电脑所需的直流电压。其中，Buck-Boost变换器受控制电路U5和脉宽调制电路U4所控制，Buck-Boost变换器中的Q4与Q7、Q5与Q6可同时导通工作，通过控制开关管的占空比，并经储能电感L2处理，就能够调整其输出电压，将输出电压的范围控制在5-24V之间，并可根据需要进行相应的调整，也就是完成了前述的DC/DC变换。可见，本发明中的DC/DC变换器不是采用传统的隔离模式，而是采用Buck-Boost变换器，其实用性强、效率高、且无污染。
由于汽车的不断普及，人们不在室内的时候，通常都是在汽车等交通工具上。如果此时笔记本电脑的电池耗尽，则可以将本发明智能电源供应器的汽车点烟器接插端口Con2直接插入汽车上的点烟器插座，从而可从汽车上引入直流电源。此时，智能控制器U3经电阻R1获得工作电源，通电开始工作，并可输出一驱动电平使开关管Q8导通，将从汽车上引入的12V直流电压提供给Buck-Boost变换器，再经上述DC/DC变换过程，可得到稳定的笔记本电脑所需的直流电压。本实施例中的智能电源供应器能完全替代传统笔记本电脑的电源适配器。其特点是非常方便于车载使用，与传统电源适配器相比，只是增加了一些接插端口，整个智能电源供应器的体积并不明显增加。其中的智能控制器U3是一个单元电路的组合，它检测整流器D3的输出电压，当其电压低于设定值(例如14V)时，该智能控制器会向Q8发出一个驱动信号。
当在室外工作，而且又不能从汽车上获得直流电源时，还可以将本发明智能电源供应器的外置电池组模块接插端口Con1与特定的外置式电池组模块连接，此时，智能控制器U3经电阻R2获得工作电源，通电开始工作，并可输出一驱动电平使开关管Q9导通，从而将外置电池组模块的14.4V电源提供给Buck-Boost变换器，再经上述DC/DC变换过程，可得到稳定的笔记本电脑所需的直流电压。另一方面，该电池组模块内还配置有充电器，当该电池组模块需要充电时，只要连接了正常的交流电源或连接了汽车点烟器电源，就可以对其进行充电。如果在使用交流电源时将该电池组模块也接上，则不但可以对该电池组模块进行充电，而且可以使该电池组模块与电源供应器配合形成一个不间断供电模式，当智能控制器(U3)检测到电容C2两端的电压低于14V时，智能控制器U3就会输出一个驱动电平使开关管Q8导通，将电池组模块的14.4V电源提供给Buck-Boost变换器，最终形成稳定的笔记本电脑所需的直流电压。
如图3所示，上述电池组模块可由8节3.6V的锂电池构成，电池模块中，共有两组电池，每4个电池串联，形成14.4V电压，成为一组。然后将这两组电池并联，以增大其电池容量。其中还设有一个充电器电路和一个保护电路。
其中的多功能微型端口Con3为一个信号输出端口，它可与外部的显示模块(例如LED显示器)连接，以显示本发明智能电源供应器一些工作参数，例如输出电压、输出电流等。