CN105305579A - 一种电源闭环控制电路 - Google Patents

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刘厚成
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Abstract

本发明公开了一种电源闭环控制电路，包括交流滤波模块、整流模块、DC/DC模块、控制模块、输出滤波稳压模块、输出检测电路、继电器，所述控制模块包括控制芯片、开关管、反向二极管，所述开关管的输入端与DC/DC模块的输出端连接，所述开关管的输出端分别与控制芯片的一个输入端、输出滤波稳压模块的输入端连接，所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接，所述反向二极管的阴极与开关管的输出端连接，反向二极管的阳极接地。增加了输出电压检测电路，能够随时监测电池充电情况，当电池充电饱和后，自动断开交流输入端电源，避免多次充电。

Description

一种电源闭环控制电路
技术领域
本发明属于电源电路应用领域，具体涉及一种电源闭环控制电路。
背景技术
充电电源chargingsupply供蓄电池充电用的整流装置。早期采用交流电动机-直流发电机组(又称旋转式机组)作充电电源，20世纪60年代以后，由电力电子器件组成的充电电源取代。充电电源常采用单相(或三相)半控整流电路(由晶闸管和二极管混合组成，负载电压不能反向)或不控整流电路(由无控制动能的整流二极管组成)加接交流调压器的整流电路，在直流电路中，需用平波电抗器抑制直流电流脉动，防止电流断续。
蓄电池充电方式通常有:①恒电压充电。充电电压恒定，充电电流随蓄电池电压上升而减小，直至为零。②恒电流充电。为防止气泡和酸雾，常用分阶段递降电流的恒流充电法。③恒电压恒电流充电。先恒流充电，当电压达到产生气泡时再恒压充电。④定出气率充电。先用大电流充电，待蓄电池出气率到某恒定值时，降低充电电流，使出气率稳定在较低数值。⑤恒温充电法。蓄电池温度升到某定值后，降低充电电流，使蓄电池温度保持在规定值。此外，50年代以后出现脉冲充电、放电和快速充电技术。其充电时间只需数十分钟(常规充电需数十小时)。快速充电电源除有充电电路，还有放电电路。各类充电电源除主电路外，都需有相应的检测和控制电路。
手机充电器大致可以分为旅行充电器、座式充电器、USB充电器和维护型充电器，一般用户接触的主要是前面两种。而市场上卖得最多的是旅行充电器，旅行充电器的形式也有多种多样，常见的有价格便宜的鸭蛋型的微型旅充，普通台式卡板型充电器，带液晶显示的高档台式充电器。鉴于手机用户绝大部分都是非专业用户，所以充电器基本都具有充满自停的功能，而且大部分都属于快速充电器，充电时间在1-3小时左右。市场上很多充电器都标榜自己采用微电脑控制，包括一些价格非常便宜的鸭蛋型微型旅充，其实严格从充电电路上分析，很小部分充电器才能被真正意义上被成为微电脑控制(单片机控制)。
在使用过程中我们也可以检验充电器的性能。在充电的后期电池有略微的温升是正常现象，但如果电池明显发烫，则说明充电器未能及时检测到电池充电已饱和，造成过充，这对电池的寿命不利。
很多充电器虽然没有过充现象，但存在充电不足的问题，直接表现为电池放电时间短，即手机待机通话时间短。在使用原装随机新电池的用户，可以比较说明书上提供的大致参照时间，加以对比，如果参考数值与实际使用明显存在差距，则有理由怀疑充电器的问题，当然也不排除电池质量、手机使用环境等其他因素。
充电的过程中，如果未拔掉电源，就会有不停地充电的现象，这样会造成电池的寿命变短，影响使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电源闭环控制电路，解决了现有技术中充电电源充电过程不可控的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种电源闭环控制电路，包括交流滤波模块、整流模块、DC/DC模块、控制模块、输出滤波稳压模块、输出检测电路、继电器，所述交流滤波模块用于对市电进行滤波，整流模块用于将交流电变换为直流电，DC/DC模块用于将直流电进行电压变换，控制模块用于对充电的电流、电压进行控制，输出滤波稳压模块用于对输出的电压进行滤波稳压，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断，所述控制模块包括控制芯片、开关管、反向二极管，所述开关管的输入端与DC/DC模块的输出端连接，所述开关管的输出端分别与控制芯片的一个输入端、输出滤波稳压模块的输入端连接，所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接，所述反向二极管的阴极与开关管的输出端连接，反向二极管的阳极接地。
所述输出滤波稳压模块包括电感、滤波电容，所述电感串联于输出端，滤波电容并联于输出端。
所述反向二极管为1N4148。
所述控制模块还包括电压控制电路、电流控制电路、过热保护电路。
所述输出检测电路包括比较器、第一至第四电阻、第一至第三电容，所述比较器的正极输入端连接参考电压，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
所述参考电压值为充电器控制电路输出电压的二分之一。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、增加了输出电压检测电路，能够随时监测电池充电情况，当电池充电饱和后，自动断开交流输入端电源，避免多次充电。
2、结构、操作简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的控制模块电路图。
具体实施方式
下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1所示，一种电源闭环控制电路，包括交流滤波模块、整流模块、DC/DC模块、控制模块、输出滤波稳压模块、输出检测电路、继电器，所述交流滤波模块用于对市电进行滤波，整流模块用于将交流电变换为直流电，DC/DC模块用于将直流电进行电压变换，控制模块用于对充电的电流、电压进行控制，输出滤波稳压模块用于对输出的电压进行滤波稳压，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断，所述控制模块包括控制芯片、开关管、反向二极管，所述开关管的输入端与DC/DC模块的输出端连接，所述开关管的输出端分别与控制芯片的一个输入端、输出滤波稳压模块的输入端连接，所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接，所述反向二极管的阴极与开关管的输出端连接，反向二极管的阳极接地。
所述输出滤波稳压模块包括电感、滤波电容，所述电感串联于输出端，滤波电容并联于输出端。
所述反向二极管为1N4148。
所述控制模块还包括电压控制电路、电流控制电路、过热保护电路。
所述输出检测电路包括比较器、第一至第四电阻、第一至第三电容，所述比较器的正极输入端连接参考电压，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
所述参考电压值为充电器控制电路输出电压的二分之一。
所述控制芯片可采用51系列单片机或者更高端的控制芯片，根据具体使用需求可选用不同的配置。
本实施例的控制芯片采用51单片机系列的AT89S52，AT89S52具备如下特点：
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电源闭环控制电路，包括交流滤波模块、整流模块、DC/DC模块、控制模块、输出滤波稳压模块、输出检测电路、继电器，所述交流滤波模块用于对市电进行滤波，整流模块用于将交流电变换为直流电，DC/DC模块用于将直流电进行电压变换，控制模块用于对充电的电流、电压进行控制，输出滤波稳压模块用于对输出的电压进行滤波稳压，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断，其特征在于：所述控制模块包括控制芯片、开关管、反向二极管，所述开关管的输入端与DC/DC模块的输出端连接，所述开关管的输出端分别与控制芯片的一个输入端、输出滤波稳压模块的输入端连接，所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接，所述反向二极管的阴极与开关管的输出端连接，反向二极管的阳极接地。
2.根据权利要求1所述的电源闭环控制电路，其特征在于：所述输出滤波稳压模块包括电感、滤波电容，所述电感串联于输出端，滤波电容并联于输出端。
3.根据权利要求1所述的电源闭环控制电路，其特征在于：所述反向二极管为1N4148。
4.根据权利要求1所述的电源闭环控制电路，其特征在于：所述控制模块还包括电压控制电路、电流控制电路、过热保护电路。
5.根据权利要求1所述的电源闭环控制电路，其特征在于：所述输出检测电路包括比较器、第一至第四电阻、第一至第三电容，所述比较器的正极输入端连接参考电压，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的电源闭环控制电路，其特征在于：所述参考电压值为充电器控制电路输出电压的二分之一。
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