CN104505927A - 反激式充电电路、反激式充电电路的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
反激式充电电路及其控制方法，涉及反激式电路技术领域，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。所述充电电路包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1发出PWM信号以控制开关管Q1导通或截止，变压器TX1的次级线圈输出至被充电的电池，还包括频率调整电路，频率调整电路监测本充电电路的输入电压和所述电池的电压，如果所述电池的电压低于第一预设值且本充电电路的输入电压低于第二预设值，频率调整电路就调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
Description
技术领域
本发明创造涉及反激式电路技术领域，具体涉及一种反激式充电电路及其控制方法，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
背景技术
图2所示为反激式电路，A端输入直流电源，B端和C端为输出端，当开关管Q1导通时，变压器TX1初级线圈的感应电压为上正下负，整流二极管D1处于截止状态，在变压器TX1初级线圈中储存能量，当开关管Q1截止时，变压器TX1初级线圈中存储的能量，通过次级线圈及整流二极管D1整流和电容Ｃ1滤波后向负载输出。控制器U1向开关Q1的控制端发出具有一定的占空比的PWM信号，藉此控制向负载的输出。
现在很多UPS（不间断电源）采用反激式电路作为充电电路来对电池充电，反激式充电电路输入端经整流器连接市电，输出端连接UPS的电池。UPS的电池放电完毕后，由于电池的电压较低，给其充电时需要的充电电流较大，如果此时市电电压较低，即反激式充电电路的输入端的电压较低，为了向电池输出较大的充电电流，控制器U1就增大向开关管Q1的控制端输出的PWM信号的占空比，但如果该占空比过大，变压器TX1就可能会出现饱和，导致开关管Q1在导通瞬间的电流会非常大，容易损坏开关管Q1。为了防止变压器TX1出现饱和，现有的做法就是在反激式充电电路的输入电压较低的情况下直接封锁充电，不给UPS的电池充电。这种做法虽然能防止变压器TX1出现饱和，但是也无法给UPS的电池充电，UPS的电池的电量得不到补充，导致UPS的后备时间大大缩短，如果市电掉电，负载很有可能断电。
发明内容
本发明创造的一个目的是提供一种反激式充电电路，其能在输入电压较低且被该充电电路充电的电池的电压也较低时给该电池充电，同时能避免该反激式充电电路的变压器出现饱和。
本发明创造的另一个目的是提供一种反激式充电电路的控制方法，其能控制该反激式充电电路在输入电压较低且被该充电电路充电的电池的电压也较低时给该电池充电，同时能避免该反激式充电电路的变压器出现饱和。
为实现上述目的，本发明创造提供以下技术方案。
反激式充电电路，包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1发出PWM信号以控制开关管Q1导通或截止，变压器TX1的次级线圈输出至被充电的电池，还包括频率调整电路，频率调整电路监测本充电电路的输入电压和所述电池的电压，如果所述电池的电压低于第一预设值且本充电电路的输入电压低于第二预设值，频率调整电路就调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
其中，频率调整电路包括调频电阻和调频电容，调频电阻和调频电容均与控制器U1连接，频率调整电路减小调频电阻的阻值和/或调频电容的电容值，从而实现对控制器U1的震荡频率的调高。
其中，控制器U1的型号为UC3845，调频电阻和调频电容均与控制器U1的4脚连接。
反激式充电电路的控制方法，该反激式充电电路包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1的两个受控导通端与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1向开关管Q1的控制端发出PWM信号以控制开关管Q1的两个受控导通端之间导通或截止，被所述反激式充电电路充电的电池的电压低于第一预设值，且所述反激式充电电路的输入电压低于第二预设值时，调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
本发明创造的有益效果是：被充电的电池的电压低于第一预设值且本发明创造的反激式充电电路的输入电压低于第二预设值，即所述电池的电压和本发明创造的充电电路的输入电压均较低的情况下，频率调整电路就调高控制器U1的震荡频率，从而提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率，如此开关管Q1的开关频率就提高了，变压器TX1的效率也随之提高，使得本发明创造的反激式充电电路的输出电压升高，从而给被充电电池提供较大的充电电流。由此可知，本发明创造的反激式充电电路，通过提高用于控制开关管Q1的PWM信号的频率，而非增大该PWM信号的占空比，来增大输出电压，以提供较大的充电电流给被充电的电池，该PWM信号的占空比不至于过大，变压器TX1也就不会出现饱和了。
附图说明
图1为本发明创造的反激式充电电路的电路结构图。
图2为经典的反激式电路的电路结构图。
附图标记包括：频率调整电路1。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明创造做详细说明。
如图1所示，桥式整流器REC1将市电进行整流后作为本实施例的反激式充电电路的输入，控制器U1的型号为UC3845，其向MOS管Q1的栅极输出具有一定的占空比的PWM信号，以控制MOS管Q1的导通或截止，BAT+端和BAT-端分别接UPS的电池的两极。MOS管Q1导通时，变压器TX1的初级线圈储存能量，二极管D1截止，由电容C1向所述电池充电，MOS管Q1截止时，二极管D1导通，变压器TX1的初级线圈储存的能量通过次级线圈和二极管D1向所述电池和电容C1充电。
频率调整电路1包括调频电阻和调频电容，调频电阻和调频电容均与控制器U1的4脚，即UC3845的R/C震荡端连接，以确定控制器U1的震荡频率。如图1所示，频率调整电路1还分别与本实施例的充电电路的输入端和输出端连接，从而监测本实施例的充电电路的输入电压和被充电的电池的电压。在本实施例的充电电路的输入电压和被充电的电池的电压分别低于第二预设值和第一预设值时，频率调整电路1就调小调频电阻的阻值，UC3845的震荡频率f=K/(R*C)，其中R为调频电阻的阻值，C为调频电容的电容值，系数K为1.72，由此可知，调小调频电阻的阻值，UC3845的震荡频率f就会变大。具体地，可在原来的调频电阻两端并联一个电阻，该电阻与原来的调频电阻作为一个整体组成新的调频电阻，新的调频电阻的阻值比原来的调频电阻的阻值更小。
作为另一个实施例，也可以通过调小调频电容的电容值或者同时调小调频电阻的阻值和调频电容的电容值来调高UC3845的震荡频率。
需要说明的是，控制器U1采用其他同类芯片的时候，上述通过调小调频电容的电容值和/或调小调频电阻的阻值来调高控制器U1的震荡频率的方法依然适用，因为同类芯片的震荡频率的计算公式也为f=K/(R*C)，只是系数K有差别而已。
本文给出的方法，其中的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成。这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.反激式充电电路，包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1发出PWM信号以控制开关管Q1导通或截止，变压器TX1的次级线圈输出至被充电的电池，其特征是，还包括频率调整电路，频率调整电路监测本充电电路的输入电压和所述电池的电压，如果所述电池的电压低于第一预设值且本充电电路的输入电压低于第二预设值，频率调整电路就调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
2.根据权利要求1所述的反激式充电电路，其特征是，频率调整电路包括调频电阻和调频电容，调频电阻和调频电容均与控制器U1连接，频率调整电路减小调频电阻的阻值和/或调频电容的电容值，从而实现对控制器U1的震荡频率的调高。
3.根据权利要求2所述的反激式充电电路，其特征是，控制器U1的型号为UC3845，调频电阻和调频电容均与控制器U1的4脚连接。
4.反激式充电电路的控制方法，该反激式充电电路包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1的两个受控导通端与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1向开关管Q1的控制端发出PWM信号以控制开关管Q1的两个受控导通端之间导通或截止，其特征是，被所述反激式充电电路充电的电池的电压低于第一预设值，且所述反激式充电电路的输入电压低于第二预设值时，调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
5.反激式充电电路的控制装置，该反激式充电电路包括变压器TX1、开关管Q1和控制器U1，开关管Q1的两个受控导通端与变压器TX1的初级线圈串联，控制器U1向开关管Q1的控制端发出PWM信号以控制开关管Q1的两个受控导通端之间导通或截止，其特征是，还包括：
调频装置，其在被所述反激式充电电路充电的电池的电压低于第一预设值，且所述反激式充电电路的输入电压低于第二预设值时，调高控制器U1的震荡频率，以提高控制器U1向开关管Q1的控制端发出的PWM信号的频率。
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