CN103607019A - 一种机动车搭火互充充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机动车搭火互充充电器，包括变压器、充电器电源转换驱动开关电路和闭环控制电路，还包括输入反接保护电路、输出高低电压自动转换电路和输出反接保护电路；其中，所述输入反接保护电路与所述充电器电源转换驱动开关电路并联，连接在所述变压器初级线圈两端；所述输出高低电压自动转换电路与闭环控制电路并联，连接在所述变压器次级线圈两端；所述输出反接保护电路的输入端连接所述输出高低压自动转换电路输出端，所述输出反保护电路的输出端连接充电器输出端。本发明将相互独立的充电器电源转换驱动开关电路和闭环控制电路实现互充，电源和电池反接保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车搭火互充充电器。
背景技术
机动车的电路运行是依靠蓄电池提供电源的，同时蓄电池又需要发动机运行后对其进行充电。当机动车电路漏电或过度用放电时，造成缺电。蓄电池将无法提供发动机电机正常所需的起动运行电能。
由于机动车停车的位置比较随机，离周边的工频电源比较远，在无法提供工频电源来充电的情况下，大多数会采用搭火线与必需相同电压规格的机动车蓄电池之间进行搭火，给缺电的机动车充电。但在搭火过程中容易出现搭火线反接，而蓄电池内阻非常的小，反接后等于两个蓄电池直接短路，轻者造成搭火线炸毁，重者炸毁蓄电池，引起火灾，对人身与机动车造成极度的安全隐患。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可实现机动车搭火与充电互充的充电器。
本发明采用的技术方案是这样的：一种机动车搭火互充充电器，包括变压器、充电器电源转换驱动开关电路和闭环控制电路；还包括：输入反接保护电路、输出高低电压自动转换电路和输出反接保护电路；所述输入反接保护电路与所述充电器电源转换驱动开关电路并联，连接在所述变压器初级线圈两端；所述输出高低电压自动转换电路与闭环控制电路并联，连接在所述变压器次级线圈两端；所述输出反接保护电路的输入端连接所述输出高低压自动转换电路输出端，输出端连接充电器输出端。
所述输入反接保护电路包括保险管RD1、电阻R50、电容C2、N型场效应管Q15、稳压管D10和电阻R51；所述保险管RD1串接于电源输入端的正极和变压器初级线圈的正极端；N型场效应管Q15的栅极通过电阻R50连接至变压器初级线圈的正极端，漏极连接至电源输入端的负极，源级接地；稳压管D10的负极端连接至N型场效应管Q15的栅极，正极端连接至N型场效应管Q15的源极，电阻R51与稳压管D10并联连接；电容C2串接于变压器初级线圈的正极端和地之间。
所述输出高低电压自动转换电路包括电阻R41、电阻R45、电阻R44、稳压管D31、第一阻性电路、第二阻性电路、PNP型晶体管Q31和PNP型晶体管Q32。在电源电压VCC与变压器次级线圈的负极端之间串接二极管D20，所述二极管D20的负极端与电源电压VCC连接；电阻R41和电阻R45串联，电阻R41的那一端连接至二极管D20的负极端，电阻R45的那一端与稳压管D31的负极端连接，稳压管D31的正极端连接VCC电源地，电阻R41和电阻R45的公共连接端连接至PNP型晶体管Q31的基极；PNP型晶体管Q31的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至PNP型晶体管Q32的基极并通过电阻R44连接VCC电源地；PNP型晶体管Q32的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至第一阻性电路的一端，第一阻性电路的另一端通过第二阻性电路连接至二极管D20的负极端。
所述输出反接保护电路包括保险管RD2、电阻R91、电阻R94、电阻R93、电阻R92、二极管D91、稳压管D92、PNP型晶体管Q91、PNP型晶体管Q92、N型场效应管Q93和电感L11；保险管RD2串接于电源电压VCC和充电输出端的正极之间；PNP型晶体管Q91的发射极连接至电源电压VCC，集电极通过电阻R93连接至PNP型晶体管Q92的基极，基极通过电阻R94连接至充电输出端的负极；电阻R91并接于PNP型晶体管Q91的基极和发射极之间；稳压管D92的正极端连接至VCC电源地，电阻R92与稳压管D92并联；N型场效应管Q93的漏极通过电感L11连接至充电输出端的负极，源级与VCC电源地连接，栅极连接至PNP型晶体管Q92的发射极；PNP型晶体管Q92的集电极与VCC电源地连接，二极管D91的正极端和负极端分别连接至PNP型晶体管Q92的基极和发射极。
作为上述电路的优选方式，具体的还包括电容C55，所述电容C55与二极管D20并联。
作为上述电路的优选方式，具体的：所述第一阻性电路由电阻R37和电阻R38并联连接组成；所述第二阻性电路由电阻R32和电阻R33并联连接组成。
作为上述电路的优选方式，具体的：所述VCC电源地通过电容C11接地。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：将相互独立的充电器电源转换驱动开关电路和闭环控制电路实现互充，电源和电池反接保护。
附图说明
图1是本发明机动车搭火互充充电器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明机动车搭火互充充电器的电路原理图。一种机动车搭火互充充电器，包括变压器30、充电器电源转换驱动开关电路10和闭环控制电路20；还包括：输入反接保护电路、输出高低电压自动转换电路和输出反接保护电路；所述输入反接保护电路与所述充电器电源转换驱动开关电路10并联，连接在所述变压器30初级线圈两端；所述输出高低电压自动转换电路与闭环控制电路20并联，连接在所述变压器30次级线圈两端；所述输出反接保护电路的输入端连接所述输出高低压自动转换电路输出端，输出端连接充电器输出端。
所述输入反接保护电路包括保险管RD1、电阻R50、电容C2、N型场效应管Q15、稳压管D10和电阻R51；所述保险管RD1串接于电源输入端的正极和变压器30初级线圈的正极端；N型场效应管Q15的栅极通过电阻R50连接至变压器30初级线圈的正极端，漏极连接至电源输入端的负极，源级接地；稳压管D10的负极端连接至N型场效应管Q15的栅极，正极端连接至N型场效应管Q15的源极，电阻R51与稳压管D10并联连接；电容C2串接于变压器30初级线圈的正极端和地之间。
上述的保险管RD1主要是为了保证电路的应用安全，当电路电流超大或者突然增大到一定值后，该保险管RD1的保险丝熔断，避免大电流对电路的损坏。正电压和电流经电阻R50到N型场效应管Q15的栅极，使N型场效应管Q15导通；由于N型场效应管Q15的导通电阻很小，使得该输入反接保护电路的损耗要比使用二极管与三极管小很多。图中保险管D10与电阻R51对N型场效应管Q15起到过电压及反极保护作用。当输入电源反接时，N型场效应管Q15的栅极处于反偏置状态，N型场效应管Q15截止，输入电源被切断，达到实现反接保护的目的。
所述输出高低电压自动转换电路包括电阻R41、电阻R45、电阻R44、稳压管D31、第一阻性电路、第二阻性电路、PNP型晶体管Q31和PNP型晶体管Q32。在电源电压VCC与变压器（30）次级线圈的负极端之间串接二极管D20，所述二极管D20的负极端与电源电压VCC连接；电阻R41和电阻R45串联，电阻R41的那一端连接至二极管D20的负极端，电阻R45的那一端与稳压管D31的负极端连接，稳压管D31的正极端连接VCC电源地，电阻R41和电阻R45的公共连接端连接至PNP型晶体管Q31的基极；PNP型晶体管Q31的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至PNP型晶体管Q32的基极并通过电阻R44连接VCC电源地；PNP型晶体管Q32的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至第一阻性电路的一端，第一阻性电路的另一端通过第二阻性电路连接至二极管D20的负极端。
当该充电器电路电源输入端接通电源，充电输出端接通被充电电池时，电池电压通过电源电压VCC到电阻R41、电阻R45、稳压管D31分压：
1、当电阻R41上分压的电压大于PNP型晶体管Q31的基极阀值时，PNP型晶体管Q31导通进而关断PNP型晶体管Q32，同时第一阻性电路被切断，因此分压比率比较大，使得输出电压被钳制在高电压输出状态。 2、当电阻R41上分压的电压小于PNP型晶体管Q31的基极阀值时，PNP型晶体管Q31截止进而使PNP型晶体管Q32导通，此时电源电压VCC通过PNP型晶体管Q32到第一阻性电路与第二阻性电路分压，分压后所得分压比率比较小，使得输出电压被钳制在低电压输出状态。
所述输出反接保护电路包括保险管RD2、电阻R91、电阻R94、电阻R93、电阻R92、二极管D91、稳压管D92、PNP型晶体管Q91、PNP型晶体管Q92、N型场效应管Q93和电感L11；保险管RD2串接于电源电压VCC和充电输出端的正极之间；PNP型晶体管Q91的发射极连接至电源电压VCC，集电极通过电阻R93连接至PNP型晶体管Q92的基极，基极通过电阻R94连接至充电输出端的负极；电阻R91并接于PNP型晶体管Q91的基极和发射极之间；稳压管D92的正极端连接至VCC电源地，电阻R92与稳压管D92并联；N型场效应管Q93的漏极通过电感L11连接至充电输出端的负极，源级与VCC电源地连接，栅极连接至PNP型晶体管Q92的发射极；PNP型晶体管Q92的集电极与VCC电源地连接，二极管D91的正极端和负极端分别连接至PNP型晶体管Q92的基极和发射极。
电池负端电压通过电阻R94对到PNP型晶体管Q91基极使之导通，电源电压VCC通过PNP型晶体管Q91、电阻R93、二极管D91至N型场效应管Q93的栅极，使得N型场效应管Q93导通，充电器开始正常充电；其中电阻R91为PNP型晶体管Q91的基极的保护电阻。稳压管D92为N型场效应管Q93的栅极保护稳压二极管。如果该充电器电路的输出与电池接反，电池正极加到电阻R94与电感L11上，由于电感L11的电感存在，电感具有储能作用，加到N型场效应管Q93上的电流只会缓慢增加，这样就减小了电池反接时带来的巨大的冲击电流，有效的保护了N型场效应管Q93的安全，同时在电感L11的作用下，电池的电压将通过电阻R94到PNP型晶体管Q91的基极使之处于反偏而关断，同时PNP型晶体管Q92的基极失电，在电阻R92的电阻作用下迅速释放掉N型场效应管Q93的栅极的能量，N型场效应管Q93关断，切断充电回路，从而有效保护充电器电路与电池安全。
作为更优选的方案，该充电器电路还包括电容C55，所述电容C55与二极管D20并联。
作为更优选的方案，所述第一阻性电路由电阻R37和电阻R38并联连接组成；所述第二阻性电路由电阻R32和电阻R33并联连接组成。
作为更优选的方案，所述机壳通过电容C11接地。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机动车搭火互充充电器，包括变压器（30）、充电器电源转换驱动开关电路（10）和闭环控制电路（20）；其特征在于，还包括：输入反接保护电路、输出高低电压自动转换电路和输出反接保护电路；所述输入反接保护电路与所述充电器电源转换驱动开关电路（10）并联，连接在所述变压器（30）初级线圈两端；所述输出高低电压自动转换电路与闭环控制电路（20）并联，连接在所述变压器（30）次级线圈两端；所述输出反接保护电路的输入端连接所述输出高低压自动转换电路输出端，输出端连接充电器输出端。
2.根据权利要求1所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述输入反接保护电路包括保险管RD1、电阻R50、电容C2、N型场效应管Q15、稳压管D10和电阻R51；所述保险管RD1串接于电源输入端的正极和变压器（30）初级线圈的正极端；N型场效应管Q15的栅极通过电阻R50连接至变压器（30）初级线圈的正极端，漏极连接至电源输入端的负极，源级接地；稳压管D10的负极端连接至N型场效应管Q15的栅极，正极端连接至N型场效应管Q15的源极，电阻R51与稳压管D10并联连接；电容C2串接于变压器（30）初级线圈的正极端和地之间。
3.根据权利要求1所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述输出高低电压自动转换电路包括电阻R41、电阻R45、电阻R44、稳压管D31、第一阻性电路、第二阻性电路、PNP型晶体管Q31和PNP型晶体管Q32，在电源电压VCC与变压器（30）次级线圈的负极端之间串接二极管D20，所述二极管D20的负极端与电源电压VCC连接；电阻R41和电阻R45串联，电阻R41的那一端连接至二极管D20的负极端，电阻R45的那一端与稳压管D31的负极端连接，稳压管D31的正极端连接VCC电源地，电阻R41和电阻R45的公共连接端连接至PNP型晶体管Q31的基极；PNP型晶体管Q31的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至PNP型晶体管Q32的基极并通过电阻R44连接VCC电源地；PNP型晶体管Q32的发射极连接至二极管D20的负极端，集电极连接至第一阻性电路的一端，第一阻性电路的另一端通过第二阻性电路连接至二极管D20的负极端。
4.根据权利要求1所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述输出反接保护电路包括保险管RD2、电阻R91、电阻R94、电阻R93、电阻R92、二极管D91、稳压管D92、PNP型晶体管Q91、PNP型晶体管Q92、N型场效应管Q93和电感L11；保险管RD2串接于电源电压VCC和充电输出端的正极之间；PNP型晶体管Q91的发射极连接至电源电压VCC，集电极通过电阻R93连接至PNP型晶体管Q92的基极，基极通过电阻R94连接至充电输出端的负极；电阻R91并接于PNP型晶体管Q91的基极和发射极之间；稳压管D92的正极端连接至VCC电源地，电阻R92与稳压管D92并联；N型场效应管Q93的漏极通过电感L11连接至充电输出端的负极，源级与VCC电源地连接，栅极连接至PNP型晶体管Q92的发射极；PNP型晶体管Q92的集电极与VCC电源地连接，二极管D91的正极端和负极端分别连接至PNP型晶体管Q92的基极和发射极。
5.根据权利要求3所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，还包括电容C55，所述电容C55与二极管D20并联。
6.根据权利要求3所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述第一阻性电路由电阻R37和电阻R38并联连接组成；所述第二阻性电路由电阻R32和电阻R33并联连接组成。
7.根据权利要求3或4所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述VCC电源地通过电容C11接地。
8.根据权利要求7所述的机动车搭火互充充电器，其特征在于，所述VCC电源地通过电容C11接地。
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