CN103904729A - 一种控制充电回路电流的恒流控制电路 - Google Patents

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陆焱
蒋闯
张潮海
张玮
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Abstract

本发明公开了一种体积小、并可降低能量消耗的控制充电回路电流的恒流控制电路，包括：开关管、控制开关管开关的开关控制电路和电感变压器，电感变压器的原边线圈的一端与开关管的输出端相连，原边线圈的另一端作为与充电回路相连的接入端，电感变压器的副边线圈的一端接地，副边线圈的另一端通过一个防反向二极管与原边线圈的接入端相连，所述的开关控制电路为基于PWM控制芯片的开关控制电路，开关管的接地端与电源地之间设置有电流检测电阻，开关管的接地端通过电流反馈电路接入开关控制电路的馈入端。本发明主要用于充电器给锂电池充电时的充电回路中。

Description

一种控制充电回路电流的恒流控制电路
技术领域
本发明涉及到一种恒流控制方法，尤其涉及到一种用于充电器对电池进行充电过程中控制充电回路电流的恒流控制电路。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展和新能源的不断普及，采取技术手段控制电流大小已成为普遍的一种技术需求，特别是在锂离子电池的充电主动介入管理，放电电流限制等。传统的电流控制为线性电路居多，缺点是体积庞大；当然，也有少数使用PWM方式的，但由于电路中没有反馈绕组，能量白白地消耗在MOS回路中，造成了能源的浪费，大大降低了能量的转化效率；同时还使得整个电路的发热比较大，电路工作不可靠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种体积小、并可降低能量消耗、从而提高能量转化效率的控制充电回路电流的恒流控制电路。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种控制充电回路电流的恒流控制电路，包括：开关管、以及控制开关管开关的开关控制电路和电感变压器，电感变压器的原边线圈的一端与开关管的输出端相连，原边线圈的另一端作为与充电回路相连的接入端，电感变压器的副边线圈的一端接地，副边线圈的另一端通过一个防反向二极管与原边线圈的接入端相连，所述的开关控制电路为基于PWM控制芯片的开关控制电路，开关管的接地端与电源地之间设置有电流检测电阻，开关管的接地端通过电流反馈电路接入开关控制电路的馈入端。
所述的电流反馈电路包括：滤波电路和电流放大电路，滤波电路的输入端作为电流反馈电路的输入端与开关管的接地端相连，滤波电路的输出端与电流放大电路相连，电流放大电路的输出端接入开关控制电路的馈入端。
所述原边线圈的两端并接有由吸收电阻和吸收二极管串接而成的吸收电路。
所述的吸收电阻的两端并接有吸收滤波电容。
所述原边线圈的接入端对地设置有接入滤波电容。
本发明的有益效果是：本发明由于采用了基于PWM控制芯片的开关控制电路，体积大大减小；此外，通过设置电感变压器，将电感变压器的副边线圈设置有反馈绕阻，变单线圈为双线圈，使得原边线圈的能量得到释放，有效消除了偏磁累积，从而消除涡流损耗热量，提高了能量转化效率和电路本身的可靠性；同时，极低的温升对于一些温度敏感场合的应用诸如新能源的锂离子电池包内嵌提供了可能。另外，对反馈电流进行了滤波和放大，使得开关控制电路的工作更加稳定；由吸收二极管和吸收电阻构成的吸收电路很好地吸收了原边线圈两端的反向电压，有效地防止了电感变压器原边线圈两端的反向电压击穿开关管。
附图说明
图1是本发明的电原理结构示意图。
图1中的附图标记为：1、控制电源，2、开关控制电路，3、电流反馈电路，4、吸收电路，10、充电器，11、锂电池组，BL1、电感变压器，M1、开关管，R7、电流检测电阻。
图2是与图1相对应的局部电原理图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1、图2所示，本发明所述的控制充电回路电流的恒流控制电路，包括电流反馈电路3、由吸收电阻R1和吸收二极管D2串接而成的吸收电路4、开关管M1、基于PWM控制芯片U1(UC3842)控制开关管M1开关的开关控制电路2以及电感变压器BL1，电感变压器BL1的原边线圈的一端与开关管M1的输出端(漏极)相连，电感变压器BL1原边线圈的另一端作为与充电器10给锂电池组11进行充电的充电回路相连的接入端JP1，所述的吸收电路4并接在电感变压器BL1的原边线圈的两端，电感变压器BL1的副边线圈的一端接地，副边线圈的另一端通过一个防反向二极管D1与原边线圈的接入端JP1相连，所述的开关管M1的接地端(源极)与电源地之间设置有电流检测电阻R7；所述的电流反馈电路3包括：由电阻R8和电容C12构成的低通滤波电路、以及基于运算放大器U2(LM321)的电流放大电路；所述开关管M1的接地端(源极)与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与运算放大器U2的正向输入端相连，运算放大器U2的输出端通过电阻R9与PWM控制芯片U1的2脚即开关控制电路2的馈入端相连。本实施例中，所述的吸收电阻R1的两端并接有吸收滤波电容C1；所述原边线圈的接入端JP1对地设置有接入滤波电容C2和C3，所述的开关管M1通常为功率型MOS管。
实际应用时，充电器10的正极与锂电池组11的正极相连，充电器10的负极与本发明所述电路的电源地相连，锂电池组11的负极与电感变压器BL1的原边线圈的接入端JP1相连。
本发明的工作过程为：外部的控制电源1通过JP2送入12V电压，U1开始工作，产生的PWM信号经过电阻R2送到开关管M1，开关管M1连接到电感变压器BL1的4脚，同时，电感变压器BL1的6脚连接电流输入，开关管M1的源极通过电流检测电阻R7连接到电源地，电流大小信号由电阻R8进入电流反馈电路3，并经电流反馈电路3的滤波和放大后，通过电阻R9送到PWM控制芯片U1的2脚，形成闭环，控制回路通过电流的大小。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式得到的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种控制充电回路电流的恒流控制电路，包括：开关管、控制开关管开关的开关控制电路，其特征在于，还包括有：电感变压器，电感变压器的原边线圈的一端与开关管的输出端相连，原边线圈的另一端作为与充电回路相连的接入端，电感变压器的副边线圈的一端接地，副边线圈的另一端通过一个防反向二极管与原边线圈的接入端相连，所述的开关控制电路为基于PWM控制芯片的开关控制电路，开关管的接地端与电源地之间设置有电流检测电阻，开关管的接地端通过电流反馈电路接入开关控制电路的馈入端。
2.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，所述的电流反馈电路包括：滤波电路和电流放大电路，滤波电路的输入端作为电流反馈电路的输入端与开关管的接地端相连，滤波电路的输出端与电流放大电路相连，电流放大电路的输出端接入开关控制电路的馈入端。
3.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，所述原边线圈的两端并接有由吸收电阻和吸收二极管串接而成的吸收电路。
4.根据权利要求3所述的恒流控制电路，其特征在于，所述的吸收电阻的两端并接有吸收滤波电容。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的恒流控制电路，其特征在于，所述原边线圈的接入端对地设置有接入滤波电容。
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