[发明专利]一种自动充电供电电路

说明书

本发明公开了一种自动充电供电电路，采用电阻、电容、电压比较器、二极管、三极管、场效应管组成，充电模式下电容充电，供电模式下电容放电。本发明充分利用光能充电、储电和放电，节约了能源；根据储电量，精确判断充放电状态，提供不间断供电；自动切换充放电模式，无需人工干预。

技术领域

本发明属于模拟电子电路技术领域，具体涉及一种场效应管和三极管的控制电路。

背景技术

场效应管和三极管在电源领域的应用，包括开关电源的设计，利用了半导体的开关和截止特性。充电和放电电路的设计，目前仍然以电容和电感的组合设计为主，利用非线性器件对电压和电流的延迟响应特性。将两者结合，更加精确的实现自动充电和放电，从而为用电设备提供不间断供电。能量收集系统的应用越来越广，光能收集，特别是室内环境中弱光能收集问题是能量收集领域的一个重要问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种自动充电供电电路，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

采用电源、场效应管P1、场效应管P2、场效应管P3、三极管N1、三极管N2、三极管N3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电容C1、电容C2、电压比较器U1和电压比较器U2组成自动充电供电电路。

电源和二极管D1的正极连接，二极管D1的负极和电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端和电压比较器U1的供电口连接；电压比较器U1的供电口和场效应管P1的源极连接，场效应管P1的栅极和三极管N1的集电极连接，电阻R12并联在场效应管P1的源极和栅极之间；场效应管P1的漏极和二极管D3的正极连接，二极管D3的负极和二极管D4的正极连接，二极管D4的负极和电容C1的一极连接，电容C1的另一极接地；二极管D4的负极和二极管D2的负极连接，二极管D2的正极和电源连接；三极管N1的基极和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端和电压比较器U1的输出口连接，三极管N1的发射极接地，电阻R14并联在三极管N1的基极和发射极之间；二极管D3的负极和场效应管P2的漏极连接，场效应管P2的源极和电容C2的一极连接，电容C2的另一极接地，电阻R21并联在场效应管P2的源极和栅极之间；二极管D4的正极和场效应管P2的漏极连接，二极管D4的负极和场效应管P2的源极连接；场效应管P2的栅极和三极管N2的集电极连接，三极管N2的发射极接地，三极管N2的基极和电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端和电压比较器U2的输出口连接，电阻R23并联在三极管N2的基极和发射极之间；二极管D4的负极和场效应管P3的源极连接，场效应管P3的栅极和三极管N3的集电极连接，电阻R31并联在场效应管P3的源极和栅极之间，场效应管P3的漏极作为电路的供电口；三极管N3的基极和电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端和电压比较器U2的输出口连接，三极管N3的发射极接地，电阻R33并联在三极管N3的基极和发射极之间。

场效应管P1、场效应管P2和场效应管P3为P型场效应管，三极管N1、三极管N2和三极管N3为NPN型三极管，电容C1为电解电容，负极接地，电容C2为超级电容，电压比较器U1和电压比较器U2为低功耗电压比较器，电源为光能板连接器。

在上述电路增加电容C3和电容C4，电容C3并联在场效应管P1的栅极和漏极之间，电容C4并联在场效应管P3的源极和栅极之间，将二极管D3和二极管D4替换为发光二极管，将电容C2替换为可充电电池。

在上述电路增加外接电源和二极管D6，外接电源的供电口和二极管D6的正极连接，二极管D6的负极和二极管D1的负极连接。

在上述电路增加电压转换器和电容C5，电压转换器的输入端和场效应管P3的漏极连接，电压转换器的输出端作为电路的供电口，和电容C5的一极连接，电容C5的另一极接地。