CN102315679B - 带保护电路的快速充电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明属于带保护电路的快速充电电路，适用于任何需要快速充电的地方，其特征是：至少包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、单端反激式DC/DC功率变换器，二次整流和滤波电路、快速充电电路、信号采样及保护电路，220V交流输入与EMC和浪涌电流控制电路电连接，EMC和浪涌电流控制电路与一次整流和滤波电路电连接，形成300V左右的直流电压，直流电压输出与单端反激式DC/DC功率变换器电连接，经单端反激式DC/DC功率变换器形成高频交流输出，高频交流输出与二次整流和滤波电路电连接，由二次整流和滤波电路与快速充电电路电连接。它提供了充电速度快、可靠性好带保护电路的快速充电电路。

Description

带保护电路的快速充电电路
技术领域
本发明属于带保护电路的快速充电电路，适用于任何需要快速充电的地方，特别适合作为高速公路射频通行卡专用充电装置。
背景技术
可充电电池在生活中应用非常广泛，但往往因为充电不当，而使电池过早夭折。
在许多情况下，可充电电池采用大容量的锂电池，如2000mA/h的锂电池需要快速充电，以满足产品使用的需求，在快速充电情况下，要保证充电电流平稳、不受输入电压和环境温度的影响，是充电电路需要考滤的问题。
发明内容
本发明的目的是提供充电速度快、可靠性好、随输入电压和环境温度等因素变化小的带保护电路的快速充电电路，特别适合作为高速公路射频通行卡专用充电装置。
本发明的目的这样实现的，带保护电路的快速充电电路，其特征是：至少包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、单端反激式DC/DC功率变换器，二次整流和滤波电路、快速充电电路、信号采样及保护电路，220V交流输入与EMC和浪涌电流控制电路电连接，EMC和浪涌电流控制电路与一次整流和滤波电路电连接，形成300V左右的直流电压，直流电压输出与单端反激式DC/DC功率变换器电连接，经单端反激式DC/DC功率变换器形成高频交流输出，高频交流输出与二次整流和滤波电路电连接，由二次整流和滤波电路与快速充电电路电连接。
所述的快速充电电路与信号采样及保护电路电连接，信号采样及保护电路和单端反激式DC/DC功率变换器共同构成具有过流、过压、过热和欠压保护的快速充电电路，所述的单端反激式DC/DC功率变换器包括一个调节变压器T2，调节变压器T2有两组次级输出，第一组次级输出通过第二级整流电路后作为充电电路，供电池充电使用；另一端与PWM控制器TOP245的D端电连接，在一次整流和滤波电路的输出正端和PWM控制器TOP245的D端串接有稳压管和反相连接的二极管D3，稳压管和反相连接的二极管D3连接点与一次整流和滤波电路的输出正端由电阻R2和电容C3串联连接接的阻容回路。
所述的信号采样及保护电路包括光电耦合器、充电回路取样电路，充电回路取样电路是由稳压管、限流电阻R5、电阻R6和光电耦合器的发光管串接构成，充电回路取样电路并接在充电电路的输出端，光电耦合器的光电接收管的发射极与PWM控制器TOP245的控制端C端电连接，TOP245的控制端C端与TOP245的F端短路连接，连接点与地回路之间并接有电阻R4和电容C7的串接回路，电阻R4和电容C7的串接回路并接一电容C8。
所述的调节变压器T2的第一组次级输出与初级一端有反馈电容C4。
所述的快速充电电路的输出端有供充电电池充电的两个正负极接点，其中负极接点与负极之间有取样电阻R6，负极接点与取样电阻R6的电连接点通过二极管D2和电阻R3与充电回路取样电路回路电连接。
所述的反馈电容C4选用2.2nF/1kV。
本发明的优点是：由充电电路负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化通过光电耦合器反馈到TOP245的控制端C，由TOP245调节变压器T2的振荡频率达到稳流、稳压的目的。采用光电耦合器反馈由负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化完全隔离了一次整流和滤波电路3，在TOP245的控制端C与负电源之间有小于10Ω的电阻和串接的电解电容，消除控制端C交流电压的影响，而PWM控制器和一个调节变压器T2构成具有过流、过压、过热和欠压保护的恒压输出电路可以输出快速充电所需的电流，在快速充电情况下，能保证充电电流平稳、不受输入电压和环境温度的影响。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例电路原理框图。
图中：1、EMC和浪涌电流控制电路；2、一次整流和滤波电路；3、单端反激式DC/DC功率变换器；4、二次整流和滤波电路；5、快速充电电路；6、电池；7、信号采样及保护电路。
具体实施方式
如图1所示，带保护电路的快速充电电路，至少包括：EMC和浪涌电流控制电路1、一次整流和滤波电路2、单端反激式DC/DC功率变换器3，二次整流和滤波电路4、快速充电电路5、信号采样及保护电路7，220V交流输入与EMC和浪涌电流控制电路1电连接，经EMC和浪涌电流控制电路1保护后再与一次整流和滤波电路2电连接，形成300V左右的直流电压，直流电压输出与单端反激式DC/DC功率变换器3电连接，经单端反激式DC/DC功率变换器3形成高频交流输出，高频交流输出与二次整流和滤波电路4电连接，由二次整流和滤波电路4与快速充电电路5电连接，形成所需的充电电流对充电回路电连接的电池6进行快速充电。
快速充电电路5回路与信号采样及保护电路7电连接，信号采样及保护电路7和单端反激式DC/DC功率变换器3共同构成具有过流、过压、过热和欠压保护的快速充电电路，单端反激式DC/DC功率变换器3中的调节变压器T2有两组次级输出，第一组次级输出通过第二级整流电路后作为充电电路，供电池6充电使用。第二组次级输出通过第三级整流电路后通过采样电路与PWM控制器TOP245的控制端电连接构成充电电路的过流、过压、过热和欠压保护电路，采样电路主要由光电耦合器、充电回路取样电路构成，充电回路取样电路是由稳压管、限流电阻R5、电阻R6和光电耦合器的发光管串接构成，充电回路取样电路并接在充电电路的输出端，光电耦合器的光电接收管的发射极与PWM控制器TOP245的控制端C端电连接，TOP245的控制端C端与TOP245的F端短路连接，连接后与地电压之间并接有电阻R4和电容C7的串接回路，电阻R4和电容C7的串接回路并接一电容C8。调节变压器T2的初级一端与一次整流和滤波电路2的输出正端电连接，另一端与PWM控制器TOP245的D端电连接，在一次整流和滤波电路2的输出正端和PWM控制器TOP245的D端串接有稳压管和反相连接的二极管D3，稳压管和反相连接的二极管D3连接点与一次整流和滤波电路2的输出正端由电阻R2和电容C3串联连接接的阻容回路。
在调节变压器T2的第一组次级输出与初级一端有反馈电容C4，选用2.2nF/1kV。在快速充电电路的输出端有供充电电池充电的两个正负极接点，其中负极接点与负极之间有取样电阻R6，负极接点与取样电阻R6的电连接点通过二极管D2和电阻R3与充电回路取样电路回路电连接。
本发明中，由充电电路负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化通过反馈到TOP245的控制端C，由TOP245调节变压器T2的振荡频率达到稳流、稳压的目的。在TOP245的控制端C与负电源之间有小于10Ω的电阻和串接的电解电容，消除控制端C交流电压。

Claims (1)

1.带保护电路的快速充电电路，其特征是：至少包括EMC和浪涌电流控制电路（1）、一次整流和滤波电路（2）、单端反激式DC/DC功率变换器（3），二次整流和滤波电路（4）、快速充电电路（5）、信号采样及保护电路（7），220V交流输入与EMC和浪涌电流控制电路（1）电连接，EMC和浪涌电流控制电路（1）与一次整流和滤波电路（2）电连接，形成300V左右的直流电压，直流电压输出与单端反激式DC/DC功率变换器（3）电连接，经单端反激式DC/DC功率变换器（3）形成高频交流输出，高频交流输出与二次整流和滤波电路（4）电连接，由二次整流和滤波电路（4）与快速充电电路（5）电连接；快速充电电路（5）回路与信号采样及保护电路（7）电连接，单端反激式DC/DC功率变换器（3）中的调节变压器T2有两组次级输出，第一组次级输出通过二次整流和滤波电路（4）的第二级整流电路后作为充电电路，供电池（6）充电使用；第二组次级输出通过二次整流和滤波电路（4）的第三级整流电路后通过信号采样及保护电路（7）与PWM控制器TOP245的控制端C端电连接构成充电电路的过流、过压、过热和欠压保护电路，信号采样及保护电路（7）主要由光电耦合器、充电回路取样电路构成，充电回路取样电路是由稳压管、限流电阻R5、电阻R6和光电耦合器的发光管串接构成，充电回路取样电路并接在充电电路的输出端，光电耦合器的光电接收管的发射极与PWM控制器TOP245的控制端C端电连接，TOP245的控制端C端与TOP245的F端短路连接，连接后与地电压之间并接有电阻R4和电容C7的串接回路，电阻R4和电容C7的串接回路并接一电容C8；调节变压器T2的初级一端与一次整流和滤波电路（2）的输出正端电连接，另一端与PWM控制器TOP245的D端电连接，在一次整流和滤波电路（2）的输出正端和PWM控制器TOP245的D端串接有稳压管和反相连接的二极管D3，稳压管和反相连接的二极管D3连接点与一次整流和滤波电路（2）的输出正端由电阻R2和电容C3串联连接的阻容回路；所述的调节变压器T2的第一组次级输出与初级一端有反馈电容C4，选用2.2nF/1kV；在快速充电电路的输出端有供充电电池充电的两个正负极接点，其中负极接点与负极之间有取样电阻R6，负极接点与取样电阻R6的电连接点通过二极管D2和电阻R3与充电回路取样电路回路电连接。
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