一種原邊反饋的恆壓限流rcc充電器控制電路的製作方法

2023-05-31 18:15:26

專利名稱：一種原邊反饋的恆壓限流rcc充電器控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池充電器的電路設計，具體地涉及一種含有原邊反饋的恆 壓限流RCC充電器控制線路。
背景技術：
一般的電池充電器控制線路的恆壓都是利用光電耦合器來採集次級的電壓和電 流信號反饋到初級來控制輸出電壓的穩定，限流的話還需要增加另外的控制電路，這樣整 個控制線路結構複雜成本較高。要麼就是使用集成電路來控制輸出電壓的穩定，但是集成 電路具有成本高，抗靜電能力差等缺點。一般的RCC充電器控制線路初級開關三極體的發射極或者是場效應管的源極對 地都有一個電流檢測電阻，這個電阻是用來檢測開關管的工作電流的，當開關管的工作電 流大時電阻兩端的電壓就會升高，以此作為過功率保護控制輸出功率的大小(或者作為過 流保護)。這種控制方式檢測速度慢，容易造成開關管爆裂的炸機現象，又因為增加了此電 流檢測電阻，使得整個產品的轉換效率大大降低，成本也相應的增加。

實用新型內容本實用新型為克服上述現有技術的缺點，提供一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電 器控制線路。本實用新型實現發明目的採用的技術方案是，一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電 器控制電路，包括交流輸入端、直流輸出端、具有初級繞組和次級繞組的變壓器，所述初級 繞組由主繞組和副繞組組成，所述交流輸入端連接初級繞組，所述直流輸出端連接所述次 級繞組，其特徵在於所述主繞組的輸入端通過保險電阻Rl連接交流輸入端的火線端，所 述主繞組的輸出端與一開關三極體Ql的集電極連接，所述交流輸入端的零線端設置有一 整流二極體D1，所述保險電阻Rl與整流二極體Dl之間設置有一電解電容Cl，所述電解電 容Cl的負極連接整流二極體Dl的正極，開關三極體Ql的基極通過電阻R4連接到一三極 管Q2的集電極，開關三極體Ql的發射極連接到整流二極體Dl的正極，三極體Q2的基極依 次通過電阻R5和無極性電容C3連接到整流二極體Dl的正極，同時三極體Q2的基極依次 通過電阻R5和電阻R6連接到副繞組的輸入端，三極體Q2的發射極連接到整流二極體Dl 的正極；所述副繞組的輸入端與零線端之間還設置有一整流二極體D2和一電阻R7，所述電 阻R7的一端連接地線端，另一端連接整流二極體D2的正極，整流二極體D2的負極連接到 副繞組的輸入端，所述副繞組的輸出端接地；所述電阻R7的兩端並聯一電解電容C4，所述 電解電容C4的正極與地線端連接，負極與整流二極體D2的正極連接；穩壓二極體Zl的負 極接三極體Q2的集電極，正極連接所述整流二極體D2的正極；所述保險電阻Rl與所述副 繞組的輸入端之間依次連接有電阻R2、無極性電容C2和電阻R3，同時所述三極體Q2的集 電極連接到電阻R2與無極性電容C2之間。本實用新型的直流輸出端可採用以下電路設計，所述次級繞組的一端通過一整流二極體D3連接到所述直流輸出端的正極，所述整流二極體D3的負極與所述直流輸出端的 負極之間連接有一電解電容C5，所述電解電容C5的正極連接所述整流二極體D3的負極，所 述直流輸出端的正極與負極之間還設置有一電阻R8和發光二極體LED。更好地，所述整流二極體D3為肖特基整流二極體或者是快速整流二極體。本實用新型的有益效果是1、省去了利用光電耦合器來採集次級繞組的電壓和電流信號並反饋到初級繞組 來穩定輸出電壓，直接利用穩壓二極體Z1、電阻R7、電解電容C4、整流二極體D2、以及變壓 器的副繞組來實現恆壓輸出。當輸出電壓升高時，變壓器的副繞組儲存的能量加大，通過整 流二極體D2反向整流後的負壓升高擊穿穩壓二極體Z1，拉低了開關三極體Ql的基極電壓 使得開關三極體Ql的開關速度減慢，佔空比減小，從而降低來了輸出電壓。反之當輸出電 壓降低時，變壓器的副繞組儲存的能量減小。由於變壓器的副繞組與變壓器主繞組是同向 的，這樣使得變壓器的副繞組通過電阻R3對無極性電容C2的充電速度加快，使得開關三極 管Ql的開關速度加快，從而使輸出電壓升高。電阻R7是用來限制整流二極體D2的電流， 控制電解電容C4的充電速度，可調節輸出電壓的高低。2、無需成本高昂的集成電路或其他控制電路來限流，通過電阻R3、無極性電容 C3、電阻R5、三極體Q2和變壓器副繞組進行限流。當輸出電流加大時變壓器次級繞組提供 的能量加大，相應地變壓器副繞組的能量也加大，通過電阻R6給電容C3充電速度加快三極 管Q2導通時間(Ton)變短，開關管Ql的導通時間(Ton)也變短使得輸出電流降低。反之 當輸出電流減小時變壓器次級繞組提供的能量減小，相應地變壓器副繞組的能量也減小， 通過電阻R6給無極性電容C3充電速度減小三極體Q2導通時間(Ton)變長，開關管Ql的 導通時間(Ton)也變長使得輸出電流加大。但當電阻R6阻值調節到極限大時，對無極性電 容C3的充電速度也變得很慢，不能夠使三極體Q2正常導通和關斷。因而調節電阻R3的阻 值大小和無極性電容C3的容量可以調節RC時間常數控制輸出電流的高低，同時也可以限 制輸出功率的大小，從而克服了集成電路成本高，抗靜電能力差等缺點；同時，本實用新型的初級開關三極體的發射極無需通過電流檢測電阻接地，避免 了容易造成開關管爆裂的炸機現象，提高了整個產品的轉換效率，不僅電路簡單，生產裝配 成本低，而且產品使用方便，通用性強。

圖1，本實用新型電路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明，參看附圖1，一種原邊反饋的恆壓限流 RCC充電器控制電路，包括交流輸入端、直流輸出端、具有初級繞組和次級繞組的變壓器，初 級繞組由主繞組和副繞組組成，交流輸入端連接初級繞組，直流輸出端連接次級繞組，主繞 組的輸入端通過保險電阻Rl連接交流輸入端的火線端，主繞組的輸出端與一開關三極體 Ql的集電極連接，交流輸入端的零線端設置有整流二極體D1，保險電阻Rl與整流二極體Dl 之間設置有電解電容Cl，電解電容Cl的負極連接整流二極體Dl的正極，開關三極體Ql的 基極通過電阻R4連接到一三極體Q2的集電極，開關三極體Ql的發射極連接到零線端，三極體Q2的基極依次通過電阻R5和無極性電容C3連接到零線端，同時三極體Q2的基極依 次通過電阻R5和電阻R6連接到副繞組的輸入端，三極體Q2的發射極直接連接零線端；副 繞組的輸入端與零線端之間設置有整流二極體D2和電阻R7，電阻R7的一端連接零線端，另 一端連接整流二極體D2的正極，整流二極體D2的負極連接到副繞組的輸入端，副繞組的輸 出端接地；電解電容C4並聯在電阻R7的兩端，電解電容C4的正極與零線端連接，負極與整 流二極體D2的正極連接；穩壓二極體Zl的負極接三極體Q2的集電極，正極連接所述整流 二極體D2的正極；保險電阻Rl與副繞組的輸入端之間依次連接有電阻R2、無極性電容C2 和電阻R3，同時三極體Q3的集電極連接到電阻R2與無極性電容C2之間，次級繞組的一端 通過整流二極體D3連接到直流輸出端的正極，肖特基整流二極體D3的負極與直流輸出端 的負極之間連接有電解電容C5，電解電容C5的正極連接肖特基整流二極體D3的負極，直流 輸出端的正極與負極之間還設置有電阻R8和發光二極體LED，發光二極體LED設置在電阻 R8與直流輸出端的負極之間。當輸入電源電壓變低到一定程度時，通過電阻R2提供給開關三極體Ql的基極得 不到正常導通的電源電壓和電流，開關三極體Ql處於關斷狀態，從而整個電源無輸出電 壓，電路處於欠壓鎖定狀態。當輸入電源電壓升高到一定程度時，輸入電壓通過電阻R2給 穩壓二極體Zl的電壓升高電流加大，從而將穩壓二極體Zl擊穿，將開關三極體Ql的基極 電壓拉低到不能正常導通狀態，使得開關管關斷停止工作，從而整個電源無輸出電壓，電路 處於過壓保護狀態。本電路可通過電阻R3、無極性電容C3、電阻R5、三極體Q2和變壓器副繞組來實現 過流保護、過功率保護。當輸出電流加大時變壓器次級繞組提供的能量加大，相應地變壓 器副繞組的能量也加大，通過電阻R6給無極性電容C3充電速度加快三極體Q2導通時間 (Ton)變短，開關三極體Ql的導通時間(Ton)也變短使得輸出電流降低。反之當輸出電流 減小時變壓器次級繞組提供的能量減小，相應地變壓器副繞組的能量也減小，通過電阻R6 給無極性電容C3充電速度減小三極體Q2導通時間(Ton)變長，開關三極體Ql的導通時間 (Ton)也變長使得輸出電流加大。但當電阻R6阻值調節到極限大時，對無極性電容C3的充 電速度也變得很慢，不能夠使三極體Q2正常導通和關斷。因而調節電阻R3的阻值大小和 無極性電容C3的容量可以調節RC時間常數控制輸出電流的高低，同時也可以限制輸出功 率的大小。本實用新型所述的控制電路可以應用於手機、無繩電話、PDA、數位相機等電池充 電器，小功率適配器，PC, TV等輔助電源等。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而並非限制本實用新型所描 述的技術方案；因此儘管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細的說 明，但是本領域的技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切 不脫離本實用新型的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型的權利要 求範圍中。
權利要求1.一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電器控制電路，包括交流輸入端、直流輸出端、具有 初級繞組和次級繞組的變壓器，所述初級繞組由主繞組和副繞組組成，所述交流輸入端連 接初級繞組，所述直流輸出端連接所述次級繞組，其特徵在於所述主繞組的輸入端通過保 險電阻(Rl)連接交流輸入端的火線端，所述主繞組的輸出端與一開關三極體Oil)的集電 極連接，所述交流輸入端的零線端設置有一整流二極體(Dl)，所述保險電阻(Rl)與整流二 極管(Dl)之間設置有一電解電容(Cl)，所述電解電容(Cl)的負極連接整流二極體(Dl)的 正極，開關三極體Oil)的基極通過電阻(R4)連接到一三極體0^2)的集電極，開關三極體 (Ql)的發射極通過整流二極體(Dl)連接到零線端，三極體的基極依次通過電阻(R5) 和無極性電容(O)連接到整流二極體(Dl)的正極，同時三極體的基極依次通過電阻 (R5)和電阻(R6)連接到副繞組的輸入端，三極體的發射極連接到整流二極體(Dl)的 正極；所述副繞組的輸入端與零線端之間還設置有一整流二極體(擬)和一電阻(R7)，所述 電阻(R7)的一端連接連接零線端，另一端連接整流二極體(D2)的正極，整流二極體(D2) 的負極連接到副繞組的輸入端，所述副繞組的輸出端接地；所述電阻(R7)的兩端並聯一電 解電容(C4)，所述電解電容(C4)的正極與整流二極體(Dl)的正極連接，負極與整流二極體 (D2)的正極連接；穩壓二極體(Zl)的負極接三極體的集電極，正極連接所述整流二 極管(D2)的正極；所述保險電阻(Rl)與所述副繞組的輸入端之間依次連接有電阻(R2)、 無極性電容(C2)和電阻(R3)，同時所述三極體0^2)的集電極連接到電阻(R2)與無極性電 容(C2)之間。
2.根據權利要求1所述一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電器控制電路，其特徵在於 所述次級繞組的一端通過一整流二極體(D!3)連接到所述直流輸出端的正極，所述整流二 極管(D!3)的負極與所述直流輸出端的負極之間連接有一電解電容(C5)，所述電解電容 (C5)的正極連接所述整流二極體(D!3)的負極，所述直流輸出端的正極與負極之間還設置 有一電阻(R8)和發光二極體(LED)。
3.根據權利要求2所述一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電器控制電路，其特徵在於 所述整流二極體(D!3)為肖特基整流二極體或者是快速整流二極體。
專利摘要本實用新型提供一種原邊反饋的恆壓限流RCC充電器控制線路，包括交流輸入端、直流輸出端、具有初級繞組和次級繞組的變壓器，所述初級繞組由主繞組和副繞組組成，所述交流輸入端連接初級繞組，所述直流輸出端連接所述次級繞組，直接利用穩壓二極體Z1、電阻R7、電解電容C4、整流二極體D2、以及變壓器的副繞組來實現恆壓輸出；通過電阻R3、無極性電容C3、電阻R5、三極體Q2和變壓器副繞組進行限流；同時，本實用新型的初級開關三極體的發射極無需通過電流檢測電阻接地，避免了容易造成開關管爆裂的炸機現象，提高了整個產品的轉換效率，不僅電路簡單，生產裝配成本低，而且產品使用方便，通用性強。
文檔編號H02J7/06GK201868933SQ201020590660
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者陳萬培 申請人:東莞市亞力通電子科技有限公司