自動切換倍壓充電器的製造方法
2023-06-29 04:30:01 3
自動切換倍壓充電器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自動切換倍壓充電器，它包括電流電壓信號採集電路、光耦反饋電路、過流保護電路、MOS管充電控制電路、輔助電源電路、電壓採樣電路、直流電源電路、比較控制電路以及倍壓電路，比較控制電路包括第一比較器和第二比較器，電壓採樣電路包括橋式整流二極體DB1，倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器，電壓採樣電路的輸出端分別連接直流電源電路的輸入端和第一比較器的比較輸入端，第一比較器的輸出端連接第二比較器的比較輸入端，第二比較器的輸入端控制連接繼電器的驅動電源電路，倍壓電路的輸出端連接MOS管充電控制電路。該自動切換倍壓充電器具有設計科學、使用方便、安全性好和適用多種市電電壓的優點。
【專利說明】自動切換倍壓充電器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種充電器，具體的說，涉及了一種自動切換倍壓充電器。
【背景技術】
[0002]現有的充電器包括電流電壓信號採集電路、光耦反饋電路、過流保護電路、MOS管充電控制電路和輔助電源電路。這種充電器能夠採集蓄電池的電量自動對蓄電池進行充電，但是這種充電器連接的電源必須是220V的電源，否則不能達到最優的充電效果，不適於低電壓使用；同時，隨著全球化的加劇，現有的充電器難以滿足國外市場，目前全球的標準市電電壓有IlOV和220V兩種，現有的充電器大多也220V的市電電壓為基準進行製作，能夠在220V市電電壓下高效的充電，但是在IlOV市電下，無法發揮最大的充電效率。如何滿足低壓時，也能發揮充電器的最大效率，是人們亟待解決的問題。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供了一種設計科學、使用方便、安全性好和適用多種市電電壓的自動切換倍壓充電器。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種自動切換倍壓充電器，包括電流電壓信號採集電路、光耦反饋電路、過流保護電路、MOS管充電控制電路、輔助電源電路、電壓採樣電路、直流電源電路、比較控制電路以及倍壓電路，所述比較控制電路包括第一比較器和第二比較器，所述電壓採樣電路包括橋式整流二極體DBl，所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器，所述橋式整流二極體DBl的輸入端和所述橋式整流二極體DB2的輸入端分別作為電源輸入端，所述電壓採樣電路的輸出端分別連接所述直流電源電路的輸入端和所述第一比較器的比較輸入端，所述第一比較器的輸出端連接第二比較器的比較輸入端，所述第二比較器的輸入端控制連接所述繼電器的驅動電源電路，根據採集到的電壓信號判斷是否斷開或閉合所述繼電器，所述倍壓電路的輸出端連接所述MOS管充電控制電路，所述直流電源電路為所述第一比較器、所述第二比較器和所述繼電器通過工作電源。
[0006]基於上述，所述電壓採樣電路橋式整流二極體DB1，所述橋式整流二極體DBl的輸出端一端接信號地，所述橋式整流二極體DBl的輸出端另一端依次連接電阻Rl、電阻R2、電阻R7和電阻R13，所述電阻R13的兩端並聯電容C7，所述電阻R13的一端作為電壓採樣電路的輸出端，所述電阻R13的另一端接信號地，所述電容C2的另一端接信號地，所述電容C2的兩端並聯在所述電阻Rl和所述電阻R13的兩端，所述電容C2的兩端並聯電容C6，所述電容C6的兩端並聯電容C5。
[0007]基於上述，所述直流電源電路包括集成開關晶片LNK564D和電壓互感器Tl，所述電壓互感器Tl 一次側的一端作為直流電源電路的輸入端，所述電壓互感器Tl 一次側的一端連接電容C2的一端，所述電壓互感器Tl 一次側的另一端連接集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的漏極，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極與旁路引腳之間連接電容C13，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極接信號地，所述電壓互感器Tl 二次側的一端連接二極體D4的陽極，所述二極體D4的陰極分別連接電容C9的一端、電阻R16的一端和電阻R17的一端，所述電容C9的另一端分別連接所述電壓互感器Tl 二次側的另一端和所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R16的另一端連接三極體Ql的發射極，所述三極體Ql的集電極通過電阻R18連接所述集成開關晶片LNK564D的反饋引腳，所述三極體Ql的集電極與基極之間連接電容C12，所述電阻R17的另一端分別連接所述三極體Ql的基極和穩壓二極體D5的陰極，所述穩壓二極體D5的陽極連接所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R7的一端作為直流電源電路的輸出端。
[0008]基於上述，所述比較控制電路包括第一比較器UlB和第二比較器U2B，所述第一比較器UlB的正向輸入端通過電阻R9連接所述電壓採樣電路的輸出端，所述第一比較器UlB的負向輸入端分別連接電阻R3的一端和電阻R6的一端，所述電阻R6的另一端接信號地，所述電阻R3的另一端接基準電壓，所述第一比較器UlB正向輸入端和輸出端之間連接電阻R12，所述第一比較器UlB的輸出端依次通過二級管Dl的陽極和電阻R5連接所述第二比較器U2B的負向輸入端，所述第二比較器U2B的正向輸入端通過電阻R8接基準電壓，所述第二比較器U2B的正向輸入端和輸出端之間連接電阻R10，所述第二比較器U2B的輸出端通過電容Rll連接三極體Ql的基極，所述三極體Ql的發射極接信號地，所述三極體Ql的集電極控制連接所述繼電器的驅動電源電路。
[0009]基於上述，所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器Kl，所述橋式整流二極體DB2的輸出端一端接地，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端接地依次連接電容Cl和電容C3，所述電容C3的另一端接地，所述繼電器Kl的控制開關一端連接所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端，所述繼電器Kl的控制開關另一端設置在所述電容Cl和所述電容C3之間，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端作為倍壓電路輸入端。
[0010]基於上述，它還包括基準電壓電路，所述基準電壓電路分別連接所述電阻R3和所述電阻R8。
[0011]本實用新型相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，本實用新型在現有的充電器內增加了電壓採樣電路、直流電源電路、比較控制電路以及倍壓電路，電壓採樣電路和倍壓電路的輸入端連接市電，電壓採樣電路將市電整流後分別傳遞給直流電源電路和比較控制電路，直流電源電路提供合適的工作電源，比較控制電路根據採集到的電壓信號和基準電壓信號判斷是否開啟倍壓電路進行倍壓，通過倍壓電路連接MOS管充電控制電路向蓄電池充電；使得整個充電器的適用範圍廣泛，滿足低市電電壓充電，同時，使得充電器能夠在IlOV或者220V市電電壓下，高效的充電；其具設計科學、使用方便、安全性好和適用多種市電電壓的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意框圖。
[0013]圖2是所述電壓採樣電路、所述直流電源電路、所述比較控制電路和所述倍壓電路的具體電路結構示意圖。【具體實施方式】
[0014]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0015]一種自動切換倍壓充電器的實施例如圖1所示，包括電流電壓信號採集電路、光耦反饋電路、過流保護電路、MOS管充電控制電路、輔助電源電路、電壓採樣電路、直流電源電路、比較控制電路以及倍壓電路，所述比較控制電路包括第一比較器和第二比較器，所述電壓採樣電路包括橋式整流二極體DBl，所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器，所述橋式整流二極體DBl的輸入端和所述橋式整流二極體DB2的輸入端分別作為電源輸入端，連接市電；所述電壓採樣電路的輸出端分別連接所述直流電源電路的輸入端和所述第一比較器的比較輸入端，所述第一比較器的輸出端連接第二比較器的比較輸入端，所述第二比較器的輸入端控制連接所述繼電器的驅動電源電路，根據採集到的電壓信號判斷是否斷開或閉合所述繼電器，利用兩個比較器保證整個充電器充電時的安全性；所述倍壓電路的輸出端連接所述MOS管充電控制電路，所述直流電源電路為所述第一比較器、所述第二比較器和所述繼電器通過工作電源。當檢測到電壓信號低時，閉合繼電器，開啟倍壓電路進行倍壓，使得充電器在低電壓的情況下也能高效充電
[0016]如圖2所示，所述電壓採樣電路橋式整流二極體DBl，所述橋式整流二極體DBl的輸出端一端接信號地，所述橋式整流二極體DBl的輸入端分別作為電源輸入端N和電源輸入端L，連接市電，所述橋式整流二極體DBl的輸出端另一端依次連接電阻R1、電阻R2、電阻R7和電阻R13，所述電阻R13的兩端並聯電容C7，所述電阻R13的一端作為電壓採樣電路的輸出端，所述電阻R13的另一端接信號地，所述電容C2的另一端接信號地，所述電容C2的兩端並聯在所述電阻Rl和所述電阻R13的兩端，所述電容C2的兩端並聯電容C6，所述電容C6的兩端並聯電容C5。市電經過橋式整流二極體DBl後變為直流電，然後經過電容C2、電容C5、電容C6的濾波後電壓波形穩定，電阻R1、電阻R2、電阻R7和電阻R13將濾波後的電壓分壓後，經過電容C7濾除噪音，得到比較電壓。
[0017]如圖2所示，所述直流電源電路包括集成開關晶片LNK564D和電壓互感器Tl，經過經過橋式整流二極體DBl的市電進入所述電壓互感器Tl，所述電壓互感器Tl 一次側的一端作為直流電源電路的輸入端，所述電壓互感器Tl 一次側的一端連接電容C2的一端，電容C2作為儲能電能，所述電壓互感器Tl 一次側的另一端連接集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的漏極，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極與旁路引腳之間連接電容C13，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極接信號地，所述電壓互感器Tl二次側的一端連接二極體D4的陽極，所述二極體D4的陰極分別連接電容C9的一端、電阻R16的一端和電阻R17的一端，所述電容C9的另一端分別連接所述電壓互感器Tl 二次側的另一端和所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R16的另一端連接三極體Ql的發射極，所述三極體Ql的集電極通過電阻R18連接所述集成開關晶片LNK564D的反饋引腳，所述三極體Ql的集電極與基極之間連接電容C12，所述電阻R17的另一端分別連接所述三極體Ql的基極和穩壓二極體D5的陰極，所述穩壓二極體D5的陽極連接所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R7的一端作為直流電源電路的輸出端，通過電壓VCC。利用集成開關晶片LNK564D和外圍電路進行降壓產生合適的電路工作電壓，提供給比較控制電路和倍壓電路。[0018]如圖2所示，，所述比較控制電路包括第一比較器UlB和第二比較器U2B，所述第一比較器UlB的正向輸入端通過電阻R9連接所述電壓採樣電路的輸出端，經過電阻R9和電容C7濾波後，排除幹擾避免誤動作，獲得比較電壓VD，；所述第一比較器UlB的負向輸入端分別連接電阻R3的一端和電阻R6的一端，所述電阻R6的另一端接信號地，所述電阻R3的另一端接基準電壓，基準電壓經過電阻R3和電阻R6分壓後得到基準電壓Vref，所述第一比較器UlB正向輸入端和輸出端之間連接電阻R12，所述第一比較器UlB的輸出端依次通過二級管Dl的陽極和電阻R5連接所述第二比較器U2B的負向輸入端，設置二級管Dl防止第二比較器U2B對第一比較器UlB的影響，所述第二比較器U2B的正向輸入端通過電阻R8接基準電壓，所述第二比較器U2B的正向輸入端和輸出端之間連接電阻R10，所述第二比較器U2B的輸出端通過電容Rll連接三極體Ql的基極，所述三極體Ql的發射極接信號地，所述三極體Ql的集電極控制連接所述繼電器的驅動電源電路，所述第二比較器U2B的電源正向輸入節電連接直流電源電路的輸出端，所述第二比較器U2B的電源正向輸入節電連接電容C4，所述電容C4接信號地，所述第二比較器U2B的電源負向輸入節接信號地。
[0019]比較過程:當比較電壓VD大於基準電壓Vref時，第一比較器UlB輸出高電平，此高電平經過二級管Dl和電阻R5，進入第二比較器U2B和基準電壓+2.5V進行比較，此時，第二比較器U2B輸出低電平，三極體Ql的基極為低電平，三極體Ql不會導通，倍壓電路不啟動，表明此時連接的是220V的市電電壓，充電器能夠高效充電。
[0020]當比較電壓VD小於基準電壓Vref時，第一比較器UlB輸出低電平，此低電平經過二級管Dl和電阻R5，進入第二比較器U2B和基準電壓+2.5V進行比較，此時，第二比較器U2B輸出高電平，三極體Ql的基極為高電平，三極體Ql導通，倍壓電路啟動，表明此時連接的是IlOV的市電電壓，經過倍壓後，充電器能夠高效充電。
[0021 ] 如圖2所示，所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器Kl，所述橋式整流二極體DB2的輸入端分別作為電源輸入端N端和電源輸入端L端，連接市電，所述橋式整流二極體DB2的輸出端一端接地，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端接地依次連接電容Cl和電容C3，所述電容C3的另一端接地，所述繼電器Kl的控制開關一端連接所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端，所述繼電器Kl的控制開關另一端設置在所述電容Cl和所述電容C3之間，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端作為倍壓電路輸入端A。利用橋式整流二極體DB2和電容Cl以及電容C3，進行倍壓，繼電器Kl 一旦閉合，交流電上半周則DB2_1導通給電容Cl充電，交流電下半周則DB2_4導通給電容C3充電，電容Cl和電容C3的電量疊加實現倍壓充電。
[0022]為了獲得+2.5V基準電壓，該充電器還包括基準電壓電路，所述基準電壓電路分別連接所述電阻R3和所述電阻R8。
[0023]整個充電器的工作過程如下:當充電器未接入市電時，繼電器Kl常開，即充電工作在沒有倍壓的情況下。當接入未知電壓的市電時，電壓採樣電路開始工作一方面採集電壓送給比較控制電路，另一方面提供電源給直流電源電路，比較控制電路根據接收的比較電壓信號和基準電壓信號判斷是否開啟倍壓電路。具體分為兩種情況，一、接入IlOV市電電壓，比較控制電路經過分析判斷，繼電器Kl閉合，啟動倍壓電路，進行倍壓，使得充電器高效充電；二、接入220V市電電壓，比較控制電路經過分析判斷，繼電器Kl不動作，不啟動倍壓電路，充電器高效充電。[0024]由於兩種市電電壓都存在20%的波動，即工作範圍是AC90V-AC130V和AC180V-AC260V.利用130V-180V這之間的空當將啟動倍壓值選在AC145V，並且默認工作方式設置為非倍壓模式這樣就可以保證在輸入高壓的時候，能夠快速能檢測到高壓信號，避免繼電器誤動作。
[0025]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案範圍當中。
【權利要求】
1.一種自動切換倍壓充電器，包括電流電壓信號採集電路、光耦反饋電路、過流保護電路、MOS管充電控制電路和輔助電源電路，其特徵在於:它還包括電壓採樣電路、直流電源電路、比較控制電路以及倍壓電路，所述比較控制電路包括第一比較器和第二比較器，所述電壓採樣電路包括橋式整流二極體DBl，所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器，所述橋式整流二極體DBl的輸入端和所述橋式整流二極體DB2的輸入端分別作為電源輸入端，所述電壓採樣電路的輸出端分別連接所述直流電源電路的輸入端和所述第一比較器的比較輸入端，所述第一比較器的輸出端連接第二比較器的比較輸入端，所述第二比較器的輸入端控制連接所述繼電器的驅動電源電路，並根據採集到的電壓信號判斷是否斷開或閉合所述繼電器，所述倍壓電路的輸出端連接所述MOS管充電控制電路，所述直流電源電路為所述第一比較器、所述第二比較器和所述繼電器通過工作電源。
2.根據權利 要求1所述的自動切換倍壓充電器，其特徵在於:所述電壓採樣電路橋式整流二極體DB1，所述橋式整流二極體DBl的輸出端一端接信號地，所述橋式整流二極體DBl的輸出端另一端依次連接電阻R1、電阻R2、電阻R7和電阻R13，所述電阻R13的兩端並聯電容C7，所述電阻R13的一端作為電壓採樣電路的輸出端，所述電阻R13的另一端接信號地，所述電容C2的另一端接信號地，所述電容C2的兩端並聯在所述電阻Rl和所述電阻R13的兩端，所述電容C2的兩端並聯電容C6，所述電容C6的兩端並聯電容C5。
3.根據權利要求2所述的自動切換倍壓充電器，其特徵在於:所述直流電源電路包括集成開關晶片LNK564D和電壓互感器Tl，所述電壓互感器Tl 一次側的一端作為直流電源電路的輸入端，所述電壓互感器Tl 一次側的一端連接電容C2的一端，所述電壓互感器Tl 一次側的另一端連接集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的漏極，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極與旁路引腳之間連接電容C13，所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極接信號地，所述電壓互感器Tl 二次側的一端連接二極體D4的陽極，所述二極體D4的陰極分別連接電容C9的一端、電阻R16的一端和電阻R17的一端，所述電容C9的另一端分別連接所述電壓互感器Tl 二次側的另一端和所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R16的另一端連接三極體Ql的發射極，所述三極體Ql的集電極通過電阻R18連接所述集成開關晶片LNK564D的反饋引腳，所述三極體Ql的集電極與基極之間連接電容C12，所述電阻R17的另一端分別連接所述三極體Ql的基極和穩壓二極體D5的陰極，所述穩壓二極體D5的陽極連接所述集成開關晶片LNK564D的內部MOSFET的源極，所述電阻R7的一端作為直流電源電路的輸出端。
4.根據權利要求3所述的自動切換倍壓充電器，其特徵在於:所述比較控制電路包括第一比較器UlB和第二比較器U2B，所述第一比較器UlB的正向輸入端通過電阻R9連接所述電壓米樣電路的輸出端，所述第一比較器UlB的負向輸入端分別連接電阻R3的一端和電阻R6的一端，所述電阻R6的另一端接信號地，所述電阻R3的另一端接基準電壓，所述第一比較器UlB正向輸入端和輸出端之間連接電阻R12，所述第一比較器UlB的輸出端依次通過二級管Dl的陽極和電阻R5連接所述第二比較器U2B的負向輸入端，所述第二比較器U2B的正向輸入端通過電阻R8接基準電壓，所述第二比較器U2B的正向輸入端和輸出端之間連接電阻R10，所述第二比較器U2B的輸出端通過電容Rll連接三極體Ql的基極，所述三極體Ql的發射極接信號地，所述三極體Ql的集電極控制連接所述繼電器的驅動電源電路。
5.根據權利要求4所述的自動切換倍壓充電器，其特徵在於:所述倍壓電路包括橋式整流二極體DB2和繼電器K1，所述橋式整流二極體DB2的輸出端一端接地，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端接地依次連接電容Cl和電容C3，所述電容C3的另一端接地，所述繼電器Kl的控制開關一端連接所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端，所述繼電器Kl的控制開關另一端設置在所述電容Cl和所述電容C3之間，所述橋式整流二極體DB2的輸出端另一端作為倍壓電路輸入端。
6.根據權利要求4所述的自動切換倍壓充電器，其特徵在於:它還包括基準電壓電路，所述基準電壓電路分別·連接所述電阻R3和所述電阻R8。
【文檔編號】H02J7/02GK203504264SQ201320576176
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】安紹華, 徐紅宗, 朱偉燕, 王銀芳, 劉蕊 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司