CN104753156A - 基于tl494脉宽调制芯片的单片机控制技术充电器 - Google Patents

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徐成宪
孙好庚
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Abstract

本发明提供了基于TL494脉宽调调制芯片单片机控制技术充电器，其中包括TL494芯片控制模块1，功率开关管模块2，主输出电路模块3，输出开关装置模块4，MCU检测与控制电路模块5，恒压恒流电路模块6和辅助电源模块7。本发明由于采用了模拟-数字控制的模式，MCU检测与控制模块5对充电器主系统进干预与数字控制，通过编程，可实现充电器多段恒压、恒流、检测输出、变频输出等多项功能，进一步提高充电器的数字化与智能化，使充电器功能进一步完善，并具有良好的可扩展性。

Description

基于TL494脉宽调制芯片的单片机控制技术充电器
技术领域
发明涉及基于TL494脉宽调制芯片的充电器，尤其涉及一种使用单片机控制器作为控制器件，能够根据电池状态，自动设置不同的恒压，恒流，自动关断输出，设置输出频率，控制充电器不同输出状态的智能充电器。
背景技术
目前脉宽调制芯片加功率管的模式仍在开关电源中占有很大一部分，为节约成本，在选择脉宽调制芯片时人们往往会首先选择价格较为便宜的专用模拟集成电源芯片。TL494便是其中较为常见的一种，在开关电源、充电器等产品中得到了广泛的应用。但是，其在使用过程中往往只能实现一些简单的功能，对于一些较为复杂的工作便不能完成。
发明内容
针对上述背景技术中的问题，发明的目的在于提供一种能够模拟-数字结合的方式，通过结合模拟、数字电路优点的基于TL494芯片的控制技术的充电器。
为实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于TL494芯片的控制技术充电器，包括 TL494芯片控制模块1，功率开关管模块2，主输出电路模块3，输出开关装置模块4，MCU检测与控制电路模块5，恒压恒流电路模块6和辅助电源模块7。
所述TL494芯片控制模块1：当充电器上电启动后，TL494开始启动工作，输出PWM调制信号来驱动功率开关管模块2。
所述功率开关管模块2：当有PWM信号驱动时，功率开关管会在PWM信号的作用下对整流滤波后的直流电进行斩波，产生脉动电流，通过主输出模块中的变压器原边耦合到副边，从而进行功率输出。
所述的主输出模块3：其中包含变压器，整流二极管，电感，电容等元器件。主要用于充电器的功率输出。
所述的开关装置模块4：用于控制充电器与电池的连接，导通时，充电器可以对电池进行充电，断开时，最终端口无输出，并且根据单片机控制信号的不同，进而可控制最终进行变频输出，进一步增加充电器的功能。
MCU检测与控制模块5：用于检测充电器状态，从而利用预先设定的程序进行控制操作。
恒压恒流电路模块6：用于为TL494提供反馈信号，其可以预设一定值。当输出高于预设值时，反馈给TL494的信号增大，则芯片减小PWM脉冲宽度，当输出低于预设值时，反馈给TL494的信号减小，芯片增大TL494脉冲宽度。
辅助电源模块7：用于为单片机提供一个稳定的电压，保障单片机正常工作。
本发明的有益效果：
本发明由于采用了模拟-数字控制的模式，MCU检测与控制模块5对充电器主系统进干预与数字控制，通过编程，可实现充电器多段恒压、恒流、检测输出、变频输出等多项功能，进一步提高充电器的数字化与智能化，使充电器功能进一步完善，并具有良好的可扩展性。
附图说明
附图1为本发明原理方框图；
附图2为本发明电路组成图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明发明的最佳实施例：
发明的基于TL494脉宽调制芯片的充电器的单片机控制技术，能够根据电池的电压状态，动态的调整充电恒流值与恒压值，实现多段式恒压恒流充电，其包括TL494芯片控制模块1，功率开关管模块2，主输出电路模块3，输出开关装置模块4，MCU检测与控制电路模块5，恒压恒流电路模块6和辅助电源模块7。
系统上电后，交流电AC通过整流电路转换为直流电。于此同时，TL494芯片模块1经自激启动后开始工作，输出PWM脉宽调调制信号，该信号输出给功率开关管模块2使功率开关管对整流所得的直流电进行斩波产生脉动电流，通过主输出模块3中的变压器的初级线圈耦合到次级线圈，进而在进行整流滤波输出。
同时，恒压恒流电路模块6开始工作，从主输出电路模块3中采集电压电流信号反馈给TL494芯片模块1。其中电压信号经R4、R5与R7、VR2分压后反馈给TL494芯片的1脚。电流信号经VR1、R6后输入给TL494的15脚。输出电压或电流增大时，则反馈信号增加，此时TL494会降低PWM信号，进而稳定输出。通过调整VR1与VR2的值，进行输出电流，电压的设置。
同时，系统上电后，辅助电源模块7开始工作，为MCU检测与控制模块5提供稳定的电压，使单片机开始工作。在MCU检测与控制模块5中的电压检测模块51开始对最终输出的端口进行检测，检测所得信号经R1与R2分压后输入给单片机进行数据处理。
若检测所得值与预定条件相符，则单片机根据预设程序进行下一步动作。
调整恒压。此时单片机会根据程序设置为多段恒压模块52提供信号，控制QV_1…QV_n三极管导通。将VRV_1…VRV_n并入恒压恒流电路模块6中的恒压反馈电路中，由于分压电阻的改变，输入给TL494的反馈信号也随之改变，从而调整输出恒压。通过改变VRV_1…VRV_n电阻，可以改变调整后的恒压。根据需要，为QV_1…QV_n分别提供导通信号，可实现多段式充电恒压。
调整恒流。此时单片机会根据程序设置为多段恒流模块51提供信号，控制QI_1…QI_n三极管导通。将VRI_1…VRI_n接入TL494芯片的15脚，与恒压恒流电路模块6中的恒流反馈电路共同作用，达到调整充电恒流的目的。同样，根据需要，在不同的输出状态下，可以提供不同的充电恒流。
调整恒压、恒流。与单独调整恒压或恒流类似，此时，单片机会同时对多段恒压模块52和多段恒流模块53进行控制信号输出以达到同时控制恒压恒流的目的。
以上所述的发明实施方式，并不构成对发明保护范围的限定。任何在发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.基于TL494芯片的单片机控制技术充电器，其特征在于包括：TL494芯片控制模块（1），功率开关管模块（2），主输出电路模块（3），输出开关装置模块（4），MCU检测与控制电路模块（5），恒压恒流电路模块（6）和辅助电源模块（7）；
所述的TL494芯片控制模块（1）：当充电器上电启动后，TL494开始启动工作，输出PWM调制信号来驱动功率开关管模块（2）；
所述的功率开关管模块（2）：当有由所述TL494芯片控制模块（1）发送来的PWM信号驱动时，功率开关管模块（2）会在PWM信号的作用下对整流滤波后的直流电进行斩波，产生脉动电流，通过主输出模块中的变压器原边耦合到副边，从而进行功率输出；
所述的主输出模块（3）：其中包含变压器，整流二极管，电感，电容等元器件，主要用于充电器的功率输出；
所述的开关装置模块（4）：用于控制充电器与电池的连接，导通时，充电器可以对电池进行充电，断开时，最终端口无输出；
所述的MCU检测与控制模块（5）：用于实时检测充电器状态，从而利用预先设定的程序进行变频、多段恒流、恒压充电控制操作；
所述的恒压恒流电路模块（6）：用于为所述TL494芯片控制模块（1）提供反馈信号，其可以预设一定值；当输出高于预设值时，反馈给TL494芯片控制模块（1）的信号增大，则TL494芯片控制模块（1）减小PWM脉冲宽度，当输出低于预设值时，反馈给TL494芯片控制模块（1）的信号减小，芯片增大TL494脉冲宽度；
所述辅助电源模块（7）：用于为MCU检测与控制模块（5）提供一个稳定的电压，保障MCU检测与控制模块（5）正常工作。
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