CN105305850A - 一种开关电源的降压控制电路 - Google Patents

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刘厚成
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Abstract

本发明公开了一种开关电源的降压控制电路,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、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、接地端连接,所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接,所述二极管的阳极与开关管的输入端连接,二极管的阴极与输出滤波稳压模块的输入端连接。通过控制开关管的通断,来控制输出电压,根据不同的需求,可以灵活调节输出电压,有效提高了控制效率。

Description

一种开关电源的降压控制电路
技术领域
[0001] 本发明属于电源电路应用领域,具体涉及一种开关电源的降压控制电路。
背景技术
[0002] 充电电源charging supply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。
[0003] 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。
[0004] 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)。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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
[0008] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种开关电源的降压控制电路,解决了现有技术中开关电源充电不可控的问题。
[0009] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种开关电源的降压控制电路,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、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、接地端连接,所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接,所述二极管的阳极与开关管的输入端连接,二极管的阴极与输出滤波稳压模块的输入端连接。
[0010] 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。
[0011] 所述参考电压值为充电器控制电路输出电压的二分之一。
[0012] 所述输出滤波稳压模块包括电阻、滤波电容,所述电阻和滤波电容串联后,再并联于输出端。
[0013] 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。
[0014] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、通过控制开关管的通断,来控制输出电压,根据不同的需求,可以灵活调节输出电压,有效提尚了控制效率。
[0015] 2、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。
附图说明
[0016] 图1为本发明的控制部分电路图。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
[0018] 如图1所示,一种开关电源的降压控制电路,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、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、接地端连接,所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接,所述二极管的阳极与开关管的输入端连接,二极管的阴极与输出滤波稳压模块的输入端连接。
[0019] 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。
[0020] 所述参考电压值为充电器控制电路输出电压的二分之一。
[0021] 所述输出滤波稳压模块包括电阻、滤波电容,所述电阻和滤波电容串联后,再并联于输出端。
[0022] 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。
[0023] 所述二极管为1N4148。
[0024] 所述控制模块的控制芯片可采用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。
[0025] 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CM0S8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。
[0026] 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。
[0027] 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 (5)

1.一种开关电源的降压控制电路,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、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、接地端连接,所述开关管的控制端与控制芯片的一个信号输出端连接,所述二极管的阳极与开关管的输入端连接,二极管的阴极与输出滤波稳压模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源的降压控制电路,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。
3.根据权利要求2所述的开关电源的降压控制电路,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。
4.根据权利要求1所述的开关电源的降压控制电路,其特征在于:所述输出滤波稳压模块包括电阻、滤波电容,所述电阻和滤波电容串联后,再并联于输出端。
5.根据权利要求1所述的开关电源的降压控制电路,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。
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