充電器控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及充電池充電器【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種對于大容量充電器近似恒功率充電的充電器控制電路。它包括基準電壓電路、電流控制電路、恒壓控制電路、反饋電路，所述基準電壓電路的輸出電壓為基準電壓VDD，所述電流控制電路、所述恒壓控制電路分別與所述反饋電路相連接，所述電流控制電路包括反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路、減法器、電流采樣電路。本實用新型通過由比較器構(gòu)成的減法器，使比較器的基準電壓隨著輸出電壓的升高而下降，從而實現(xiàn)了輸出電流的下降，將充電器的輸出功率的變化控制在一個小范圍內(nèi)，減小了充電器的峰值功率，避免了設(shè)計功率的浪費，減小了開關(guān)管、功率二極管、變壓器等功率元件的應(yīng)力，可以使用較小的元件。
【專利說明】充電器控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及充電池充電器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種對于大容量充電器近似恒功率充電的充電器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)的進步，大容量的可充電電池在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，大容量可充電電池的充電器技術(shù)也不斷的更新進步而超大容量電容的技術(shù)也逐步成熟。充電器常用的充電控制方式為恒流充電，即充電電流不變，充電電池(電容)的電壓逐漸升高，充電器輸出功率逐漸增大。特別是對一些大容量電容充電時，在高輸出電壓時，充電器的輸出功率大，需要大功率的元器件，在低輸出電壓時充電器的輸出功率低，造成元器件的耗能浪費，并且增大了充電時間。充電器的另一種充電控制方式為恒功率充電，現(xiàn)有的采用恒功率控制的充電器控制電路大多需要單片機等數(shù)字電路，電路結(jié)構(gòu)復雜，成本高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種充電器控制電路，以解決大容量電池充電器在恒流充電時，需要大功率的元器件，充電器輸出功率大，在低輸出電壓充電時，造成元器件耗能、費時的問題；采用恒功率充電電路結(jié)構(gòu)復雜、成本高的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種充電器控制電路，它的輸出端與充電器的PWM控制電路相連接，它的輸入端與充電器的正輸出端相連接，它包括基準電壓電路、電流控制電路、恒壓控制電路、反饋電路，所述基準電壓電路為所述電流控制電路、所述恒壓控制電路、所述反饋電路供電，所述基準電壓電路的輸出電壓為基準電壓，所述電流控制電路、所述恒壓控制電路分別與所述反饋電路相連接，所述電流控制電路包括反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路、減法器、電流采樣電路，所述減法器的一端與充電器的正輸出端相連接，另一端與所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路相連接，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路與所述電流采樣電路相連接；當充電器輸出電壓低于設(shè)定值時，所述恒壓控制電路輸出高電平，所述恒壓控制電路不工作，由所述電流控制電路控制充電器的工作，充電器工作在恒流狀態(tài)，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路中的第一比較器3腳的電壓信號由所述減法器提供。隨著充電器輸出電壓的升高，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路的比較器3腳的電壓隨之降低，所述電流控制電路通過控制反饋電路，使充電器的輸出電流也隨之降低，將充電器輸出功率的變化控制在一個較小的范圍內(nèi)，實現(xiàn)了 一種近似的恒功率充電；當充電器輸出電壓達到設(shè)定值時，所述恒壓控制電路輸出電平下降，開始控制充電器的工作，充電器進入恒壓控制模式。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，在所述電流控制電路中，第一比較器的5腳、6腳、7腳和第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻構(gòu)成了所述減法器，第三電阻的一端接充電器正輸出端，另一端與第四電阻相連接，構(gòu)成分壓電阻，通過第五電阻接入第一比較器的6腳，基準參考電壓經(jīng)過第六電阻、第七電阻的分壓后，進入到所述第一比較器的5腳；第一電阻、第二電阻、第二電容構(gòu)成了所述電流采樣電路，其中第一電阻的一端接充電器的負輸出端，另一端接地；所述第一比較器的I腳、2腳、3腳和第八電阻、第九電阻、第一電容、第一二極管構(gòu)成了所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路通過所述第一二極管連接到所述反饋電路中的光耦合電路的2腳，通過調(diào)整光耦合電路2腳的電壓來調(diào)整流過光耦合電路的電流。
[0007]作為本實用新型的更進一步改進，所述基準電壓電路由第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第四電容、第五電容、第一三極管、基準集成電路構(gòu)成，第一三極管的集電極連接到充電器正輸出端，基極連接到基準集成電路的陰極，發(fā)射極輸出一個高精度的基準電壓，所述基準集成電路負責給第一比較器、第二比較器和光耦合電路供電。
[0008]作為本實用新型的更進一步改進，所述恒壓控制電路由第二比較器的I腳、2腳、3腳和第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第三電容、第二二極管構(gòu)成，第十三電阻接充電器正輸出端，與第十四電阻分壓后接入第二比較器的2腳，第十一電阻接基準電壓，與第十二電阻分壓后接入所述第二比較器的第3腳，所述第二比較器的第I腳通過所述第二二極管連接到所述光耦合電路的第2腳，通過調(diào)整所述光耦合電路的第2腳的電壓來調(diào)整流過所述光耦合電路的電流。
[0009]作為本實用新型的更進一步改進，所述反饋電路由第十電阻和光耦合電路構(gòu)成，第十電阻一端連接到基準電壓，另一端連接到所述光耦合電路的I腳，所述光耦合電路的2腳與所述第一二極管、所述第二二極管相連接，所述光耦合電路的3腳與所述充電器的PWM控制電路相連接，所述光耦合電路的4腳連接到充電器的輸入端；所述反饋電路將所述電流控制電路和所述恒壓控制電路的控制信號傳遞給所述PWM控制電路，通過所述PWM控制電路調(diào)整占空比來控制充電器的輸出電壓和電流。
[0010]本實用新型通過由比較器構(gòu)成的減法器，在比較器的基準電壓上引入輸出電壓的反饋，使基準電壓隨著輸出電壓的升高而下降，從而實現(xiàn)了輸出電流的下降，減少了充電器輸出功率的升高，將充電器的輸出功率的變化控制在一個小范圍內(nèi)，減小了充電器的峰值功率，避免了設(shè)計功率的浪費，減小了開關(guān)管、功率二極管、變壓器等功率元件的應(yīng)力，可以使用較小的元件。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，避免了使用單片機等數(shù)字電路帶來的電路復雜，成本高等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的連接框圖；
[0012]圖2是本實用新型的電路原理圖；
[0013]圖3是本實用新型連接到充電器的連接框圖；
[0014]圖中:1、基準電壓電路，2、電流控制電路，3、恒壓控制電路，4、反饋電路，5、PWM控制電路，6、反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路，7、減法器，8、電流采樣電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0016]如圖1、圖2所示的一種充電器控制電路，它的輸出端與充電器的PWM控制電路5相連接，它的輸入端與充電器的正輸出端Vout+相連接，它包括基準電壓電路1、電流控制電路2、恒壓控制電路3、反饋電路4，基準電壓電路I為電流控制電路2、恒壓控制電路3、反饋電路4供電，基準電壓電路I的輸出電壓為基準電壓VDD，電流控制電路2、恒壓控制電路3分別與反饋電路4相連接，電流控制電路2包括反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6、減法器7、電流采樣電路8，減法器7的一端與充電器的正輸出端Vout+相連接，另一端與反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6相連接，反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6與電流采樣電路8相連接；當充電器輸出電壓低于設(shè)定值時，恒壓控制電路3輸出高電平，恒壓控制電路3不工作，由電流控制電路2控制充電器的工作，充電器工作在恒流狀態(tài)，反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6中的第一比較器ICl的3腳的電壓信號由減法器7提供。隨著充電器輸出電壓的升高，反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6的比較器3腳的電壓隨之降低，電流控制電路2通過控制反饋電路4，使充電器的輸出電流也隨之降低，將充電器輸出功率的變化控制在一個較小的范圍內(nèi)，實現(xiàn)了一種近似的恒功率充電；當充電器輸出電壓達到設(shè)定值時，恒壓控制電路3輸出電平下降，開始控制充電器的工作，充電器進入恒壓控制模式。
[0017]在電流控制電路2中，第一比較器ICl的5腳、6腳、7腳和第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7構(gòu)成了減法器7，第三電阻R3的一端接充電器正輸出端Vout+，另一端與第四電阻R4相連接，構(gòu)成分壓電阻，通過第五電阻R5接入第一比較器ICl的6腳，基準參考電壓經(jīng)過第六電阻R6、第七電阻R7的分壓后，進入到第一比較器ICl的5腳，第一比較器ICl的7腳的輸出電壓，就是VDDX R7/ (R6+R7)減去Vout X R4/(R3+R4);第一電阻R1、第二電阻R2、第二電容C2構(gòu)成了所述電流采樣電路8，其中第一電阻Rl的一端接充電器的負輸出端Vout-，另一端接地；第一比較器ICl的I腳、2腳、3腳和第八電阻R8、第九電阻R9、第一電容Cl、第一二極管Dl構(gòu)成了反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6，反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路6通過第一二極管Dl連接到反饋電路4中的光耦合電路IC3的2腳，通過調(diào)整光耦合電路IC3的2腳的電壓來調(diào)整流過光耦合電路IC3的電流。
[0018]基準電壓電路I由第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第四電容C4、第五電容C5、第一三 極管Q1、基準集成電路IC4構(gòu)成，第一三極管Ql的集電極連接到充電器正輸出端Vout+，基極連接到基準集成電路IC4的陰極，發(fā)射極輸出一個高精度的基準電壓VDD，基準集成電路IC4負責給第一比較器IC1、第二比較器IC2和光耦合電路IC3供電。
[0019]恒壓控制電路3由第二比較器IC2的I腳、2腳、3腳和第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第三電容C3、第二二極管D2構(gòu)成，第十三電阻R13接充電器正輸出端Vout+，與第十四電阻R14分壓后接入第二比較器IC2的2腳，第十一電阻Rll接基準電壓VDD，與第十二電阻R12分壓后接入第二比較器IC2的3腳，第二比較器(IC2)的I腳通過第二二極管D2連接到光耦合電路IC3的2腳，通過調(diào)整光耦合電路IC3的2腳的電壓來調(diào)整流過光耦合電路IC3的電流。
[0020]反饋電路4由第十電阻RlO和光耦合電路IC3構(gòu)成，第十電阻RlO —端連接到基準電壓VDD，另一端連接到光耦合電路IC3的I腳，光耦合電路IC3的2腳與第一二極管D1、第二二極管D2相連接，光耦合電路IC3的3腳與充電器的PWM控制電路5相連接，光耦合電路IC3的4腳連接到充電器的輸入端；反饋電路4將電流控制電路2和恒壓控制電路3的控制信號傳遞給PWM控制電路5，通過PWM控制電路5調(diào)整占空比來控制充電器的輸出電壓和電流。
【權(quán)利要求】
1.一種充電器控制電路，它的輸出端與充電器的PWM控制電路(5)相連接，它的輸入端與充電器的正輸出端(Vout+)相連接，它包括基準電壓電路(1)、電流控制電路(2)、恒壓控制電路(3 )、反饋電路(4 )，其特征在于:所述基準電壓電路(1)為所述電流控制電路(2 )、所述恒壓控制電路(3)、所述反饋電路(4)供電，所述基準電壓電路(1)的輸出電壓為基準電壓(VDD)，所述電流控制電路(2)、所述恒壓控制電路(3)分別與所述反饋電路(4)相連接，所述電流控制電路(2)包括反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6)、減法器(7)、電流采樣電路(8)，所述減法器(7)的一端與充電器的正輸出端(Vout+)相連接，另一端與所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6 )相連接，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6 )與所述電流采樣電路(8 )相連接；當充電器輸出電壓低于設(shè)定值時，所述恒壓控制電路(3 )輸出高電平，所述恒壓控制電路(3 )不工作，由所述電流控制電路(2)控制充電器的工作，充電器工作在恒流狀態(tài)，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6)中的第一比較器(1Cl)的3腳的電壓信號由所述減法器(7)提供；隨著充電器輸出電壓的升高，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6)的比較器3腳的電壓隨之降低，所述電流控制電路(2)通過控制所述反饋電路(4)，使充電器的輸出電流也隨之降低，將充電器輸出功率的變化控制在一個較小的范圍內(nèi)，實現(xiàn)了一種近似的恒功率充電；當充電器輸出電壓達到設(shè)定值時，所述恒壓控制電路(3)輸出電平下降，開始控制充電器的工作，充電器進入恒壓控制模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:在所述電流控制電路(2)中，所述第一比較器(1Cl)的5腳、6腳、7腳和第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)構(gòu)成了所述減法器(7)，第三電阻(R3)的一端接充電器正輸出端(Vout+)，另一端與第四電阻(R4)相連接，構(gòu)成分壓電阻，通過第五電阻(R5)接入第一比較器(1Cl)的6腳，基準參考電壓經(jīng)過第六電阻(R6)、第七電阻(R7)的分壓后，進入到所述第一比較器(1Cl)的5腳；第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第二電容(C2)構(gòu)成了所述電流采樣電路(8)，其中第一電阻(Rl)的一端接充電器的負輸出端(Vout-)，另一端接地；所述第一比較器(1Cl)的1腳、2腳、3腳和第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第一電容(Cl)、第一二極管(Dl)構(gòu)成了所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6)，所述反饋信號幅值調(diào)節(jié)電路(6)通過所述第一二極管(Dl)連接到所述反饋電路(4)中的光耦合電路(1C3)的2腳，通過調(diào)整光耦合電路(1C3) 2腳的電壓來調(diào)整流過光耦合電路(1C3)的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述基準電壓電路(1)由第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第一三極管(Q1)、基準集成電路(1C4)構(gòu)成，第一三極管(Ql)的集電極連接到充電器正輸出端(Vout+)，基極連接到基準集成電路(1C4)的陰極，發(fā)射極輸出一個高精度的基準電壓(VDD)，所述基準集成電路(1C4)負責給第一比較器(1C1)、第二比較器(1C2)和光耦合電路(1C3)供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述恒壓控制電路(3)由第二比較器(1C2)的1腳、2腳、3腳和第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第三電容(C3)、第二二極管(D2)構(gòu)成，第十三電阻(R13)接充電器正輸出端(Vout+)，與第十四電阻(R14)分壓后接入第二比較器(1C2)的2腳，第十一電阻(Rll)接基準電壓VDD，與第十二電阻(R12)分壓后接入所述第二比較器(1C2)的3腳，所述第二比較器(1C2)的1腳通過所述第二二極管(D2)連接到所述光耦合電路(1C3)的2腳，通過調(diào)整所述光耦合電路(IC3)的2腳的電壓來調(diào)整流過所述光耦合電路(IC3)的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述反饋電路(4)由第十電阻(RlO)和光耦合電路(IC3)構(gòu)成，第十電阻(RlO)—端連接到基準電壓(VDD)，另一端連接到所述光耦合電路(IC3)的I腳，所述光耦合電路(IC3)的2腳與所述第一二極管(Dl)、所述第二二極管(D2)相連接，所述光耦合電路(IC3)的3腳與所述充電器的PWM控制電路(5)相連接，所述光耦合電路(IC3)的4腳連接到充電器的輸入端；所述反饋電路(4)將所述電流控制電路(2 )和所述恒壓控制電路(3 )的控制信號傳遞給所述PWM控制電路(5 )，通過所述PWM控制電路(5)調(diào)整占空比來控制充電器的輸出電壓和電流。
【文檔編號】H02J7/10GK203574435SQ201320640891
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】霍偉強, 徐冬梅 申請人:天水華天微電子股份有限公司