CN106487079A - 一种快速充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种快速充电电路，包括依次连接的电源输入电路和整流滤波电路、高频变压器、箝位电路、快冲电路，所述整流滤波电路连接至高频变压器的主绕组，所述箝位电路也连接至快冲电路和高频变压器的主绕组用于吸收变压器的反向干扰从而防止电源变压中受到干扰，所述高频变压器的输出端连接快冲电路以使快充电路利用高频变压器的输出端输出的直流电压进行供电，快充充电电路通过在充电器电路集成快充电路，从而实现充电器可进行快速充电。

Description

一种快速充电电路

技术领域

本发明涉及充电电路领域，具体涉及一种快速充电电路。

背景技术

电源充电器是人们日常生活中常用的一种家用设备，手机、电脑、电动车等很多家用电器都会使用到充电器；现有充电器的样式和使用对象各有不同，但现有充电器多采用分立元件、大量分立元件的使用导致加工成本高、工艺复杂导致产品的返修率较高，另外电路结构较为复杂，电路可靠性不高，电路线性、负载调节性较差，还比较耗能，而且输出的电流电压不够大，无法进行快速充电，充电速度过慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产成本低、电路可靠性高和低功耗以及能进行快速充电的快速充电电路。

本发明通过以下技术方案实现：一种快速充电电路，包括依次连接的电源输入电路和整流滤波电路、高频变压器、箝位电路、快冲电路，所述高频变压器包括主绕组、副绕组和辅助绕组，所述整流滤波电路和箝位电路都连接至高频变压器的主绕组，所述高频变压器连接快冲电路，所述箝位电路也连接至快冲电路；所述快冲电路包括稳压二极管、第四电阻、第三电阻、第五电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第二二极管、主控制IC芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一MOS管、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、快充IC芯片、USB端口、第三极性电容、第四极性电容；所述主控制IC芯片的D端口连接至高频变压器的主绕组的第四引脚，所述高频变压器的辅助绕组的第一引脚连接稳压二极管的负极，所述稳压二极管的负极连接第四电阻的一端，所述第四电阻的一端还连接第五电容的一端，所述第五电容的另一端接电源地，所述稳压二极管的正极连接第四电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接至主控制IC芯片的BP端口，所述主控制IC芯片的BP端口还连接第三电容，所述第三电容的另一端接电源地，所述高频变压器的辅助绕组的第三引脚连接第二二极管的负极，所述第二二极管的负极还连接第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端和第二二极管的正极都接电源地，所述主控制IC芯片的IS端口接输出地，所述主控制IC芯片的FWD引脚连接第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端连接第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端连接第九电容的一端，所述第九电容的另一端连接至第一MOS管的源极，所述第一MOS管的漏极连接至高频变压器的副绕组的第九引脚，所述第一MOS管的上级连接至主控制IC芯片的SR/P引脚，所述高频变压器的副绕组的第十引脚连接第八电容的一端，所述第八电容的一端还连接至主控制IC芯片的VO引脚，所述主控制IC芯片的VO引脚还连接至第四极性电容的正极，所述四极性电容的正极连接至第三极性电容的正极，所述第三极性电容的正极还连接第八电阻的一端，所述第八电阻的一端连接至第十四电阻的一端，所述第十四电阻的一端还连接至USB端口的第一引脚，所述第八电容的另一端连接第四极性电容的负极，所述第四极性电容的负极还连接第三极性电容的负极，所述第三极性电容的负极还连接至第十五电阻的一端，所述第十五电阻的一端还连接第九电阻的一端，所述第九电阻的一端还连接第七电容的一端，所述第七电容的一端还连接第六电容的一端，所述第六电容的另一端连接至主控制IC芯片的BPS引脚，所述第七电容的一端还连接第三二极管的负极，所述第三二极管的负极还连接至主控制IC芯片的GND引脚，所述第三二极管的正极和主控制IC芯片的IS引脚都接输出地，所述主控制IC芯片的FB引脚连接第七电容的另一端，所述第七电容的另一端连接第九电阻的另一端，所述第九电阻的另一端连接至第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接快充IC芯片的第二引脚，所述第十一电阻的一端还连接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接快充IC芯片的第三引脚，所述第七电阻的一端还连接至第八电阻的另一端，所述第十五电阻的另一端连接快充IC芯片的第一引脚，所述快充IC芯片的第一引脚还连接第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端连接快充IC芯片的第七引脚，所述第十电阻的一端还连接第十电容的一端，所述第十电容的另一端连接快充IC芯片的第八引脚，所述快充IC芯片的第八引脚还连接第十四电阻的另一端，所述第十四电阻的另一端还连接至快充IC芯片的第四引脚；所述快充IC芯片的第五引脚连接USB端口的第二引脚，所述快充IC芯片的第六引脚连接USB端口的第三引脚，所述USB端口的第三引脚还连接第六电阻的一端，所述USB端口的第四引脚和第六电阻的另一端都接输出地；所述电源输入电路包括火线输入端、零线输入端、共模电感和保险丝，所述火线输入端通过保险丝连接至共模电感的第一脚，所述零线输入端连接共模电感的第二脚，所述共模电感的第三脚和第四脚连接至整流滤波电路；所述整流滤波电路包括桥式整流器和与桥式整流器连接的π性滤波电路，所述共模电感的第三脚连接桥式整流器的第三脚，所述共模电感的第四脚连接桥式整流器的第一脚，所述π性滤波电路包括第一极性电容、第二极性电容、第二电感和第三电感，所述桥式整流器的第二脚连接至第一极性电容的正极，所述桥式整流器的第四脚连接至第一极性电容的负极，所述第一极性电容的正极还连接第二电感的一端，所述第一极性电容的负极还连接第三电感的一端，所述第二电感的另一端连接第二极性电容的正极，所述第三电感的另一端和第二极性电容的负极都接电源地，所述第二极性电容的正极还连接至高频变压器的主绕组的第五引脚和箝位电路；所述箝位电路包括第一二极管、第一电阻、第二电阻和第二电容；所述第二极性电容的正极连接第二电阻的一端，所述第二电阻的一端还连接第二电容的一端，所述第二电容的一端还连接至高频变压器的主绕组的第五引脚，所述第二电容的另一端连接第二电阻的另一端，所述第二电阻的另一端还连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接至高频变压器的主绕组的第四引脚；所述高频变压器的型号为EE16加宽；所述电源地与输出地之间设有隔离电容；所述主控制IC芯片的型号为SC1222K；所述快充IC芯片的型号为CHY100。

本发明包括包括依次连接的电源输入电路和整流滤波电路、高频变压器、箝位电路、快冲电路，所述整流滤波电路连接至高频变压器的主绕组，所述箝位电路也连接至快冲电路和高频变压器的主绕组用于吸收变压器的反向干扰从而防止电源变压中受到干扰，所述高频变压器的输出端连接快冲电路以使快充电路利用高频变压器的输出端输出的直流电压进行供电，快充充电电路通过在充电器电路集成快充电路，从而实现充电器可进行快速充电。

本发明的有益之处在于：1）电路简化实用，结构简单，可靠性提高；2）提高电路线性和负载调节性，降低能耗；3）快充电路利用高频变压器的输出端输出的直流电压直接进行供电；4）快充充电电路通过在充电器电路集成快充电路，从而实现充电器可进行快速充电。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。

见图1，一种快速充电电路，包括依次连接的电源输入电路和整流滤波电路、高频变压器T1、箝位电路、快冲电路，所述高频变压器T1包括主绕组、副绕组和辅助绕组，所述整流滤波电路和箝位电路都连接至高频变压器T1的主绕组，所述高频变压器T1连接快冲电路，所述箝位电路也连接至快冲电路；所述快冲电路包括稳压二极管ZD1、第四电阻R4、第三电阻R3、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二二极管D2、主控制IC芯片U1、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一MOS管Q1、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、快充IC芯片U2、USB端口USB1、第三极性电容EC3、第四极性电容EC4；所述主控制IC芯片U1的D端口连接至高频变压器T1的主绕组的第四引脚，所述高频变压器T1的辅助绕组的第一引脚连接稳压二极管ZD1的负极，所述稳压二极管ZD1的负极连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的一端还连接第五电容C5的一端，所述第五电容C5的另一端接电源地，所述稳压二极管ZD1的正极连接第四电阻R4的另一端，所述第四电阻R4的另一端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接至主控制IC芯片U1的BP端口，所述主控制IC芯片U1的BP端口还连接第三电容C3，所述第三电容C3的另一端接电源地，所述高频变压器T1的辅助绕组的第三引脚连接第二二极管D2的负极，所述第二二极管D2的负极还连接第四电容C4的一端，所述第四电容C4的另一端连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端和第二二极管D2的正极都接电源地，所述主控制IC芯片U1的IS端口接输出地，所述主控制IC芯片U1的FWD引脚连接第十三电阻R13的一端，所述第十三电阻R13的另一端连接第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端连接第九电容C9的一端，所述第九电容C9的另一端连接至第一MOS管Q1的源极，所述第一MOS管Q1的漏极连接至高频变压器T1的副绕组的第九引脚，所述第一MOS管Q1的上级连接至主控制IC芯片U1的SR/P引脚，所述高频变压器T1的副绕组的第十引脚连接第八电容C8的一端，所述第八电容C8的一端还连接至主控制IC芯片U1的VO引脚，所述主控制IC芯片U1的VO引脚还连接至第四极性电容EC4的正极，所述四极性电容EC4的正极连接至第三极性电容EC3的正极，所述第三极性电容EC3的正极还连接第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的一端连接至第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的一端还连接至USB端口USB1的第一引脚，所述第八电容C8的另一端连接第四极性电容EC4的负极，所述第四极性电容EC4的负极还连接第三极性电容EC3的负极，所述第三极性电容EC3的负极还连接至第十五电阻R15的一端，所述第十五电阻R15的一端还连接第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的一端还连接第七电容C7的一端，所述第七电容C7的一端还连接第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端连接至主控制IC芯片U1的BPS引脚，所述第七电容C7的一端还连接第三二极管D3的负极，所述第三二极管D3的负极还连接至主控制IC芯片U1的GND引脚，所述第三二极管D3的正极和主控制IC芯片U1的IS引脚都接输出地，所述主控制IC芯片U1的FB引脚连接第七电容C7的另一端，所述第七电容C7的另一端连接第九电阻R9的另一端，所述第九电阻R9的另一端连接至第十一电阻R11的一端，所述第十一电阻R11的另一端连接快充IC芯片U2的第二引脚，所述第十一电阻R11的一端还连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接快充IC芯片U2的第三引脚，所述第七电阻R7的一端还连接至第八电阻R8的另一端，所述第十五电阻R15的另一端连接快充IC芯片U2的第一引脚，所述快充IC芯片U2的第一引脚还连接第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端连接快充IC芯片U2的第七引脚，所述第十电阻R10的一端还连接第十电容C10的一端，所述第十电容C10的另一端连接快充IC芯片U2的第八引脚，所述快充IC芯片U2的第八引脚还连接第十四电阻R14的另一端，所述第十四电阻R14的另一端还连接至快充IC芯片U2的第四引脚；所述快充IC芯片U2的第五引脚连接USB端口USB1的第二引脚，所述快充IC芯片U2的第六引脚连接USB端口USB1的第三引脚，所述USB端口USB1的第三引脚还连接第六电阻R6的一端，所述USB端口USB1的第四引脚和第六电阻R6的另一端都接输出地；所述电源输入电路包括火线输入端L、零线输入端N、共模电感L1和保险丝F1，所述火线输入端L通过保险丝F1连接至共模电感LF1的第一脚，所述零线输入端N连接共模电感LF1的第二脚，所述共模电感LF1的第三脚和第四脚连接至整流滤波电路；所述整流滤波电路包括桥式整流器BD1和与桥式整流器BD1连接的π性滤波电路，所述共模电感LF1的第三脚连接桥式整流器BD1的第三脚，所述共模电感LF1的第四脚连接桥式整流器BD1的第一脚，所述π性滤波电路包括第一极性电容EC1、第二极性电容EC2、第二电感L2和第三电感L3，所述桥式整流器BD1的第二脚连接至第一极性电容EC1的正极，所述桥式整流器BD1的第四脚连接至第一极性电容EC1的负极，所述第一极性电容EC1的正极还连接第二电感L2的一端，所述第一极性电容EC1的负极还连接第三电感L3的一端，所述第二电感L2的另一端连接第二极性电容EC2的正极，所述第三电感L3的另一端和第二极性电容EC2的负极都接电源地，所述第二极性电容EC2的正极还连接至高频变压器T1的主绕组的第五引脚和箝位电路；所述箝位电路包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2；所述第二极性电容EC2的正极连接第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的一端还连接第二电容C2的一端，所述第二电容C2的一端还连接至高频变压器T1的主绕组的第五引脚，所述第二电容C2的另一端连接第二电阻R2的另一端，所述第二电阻R2的另一端还连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第一二极管D1的负极，所述第一二极管D1的正极连接至高频变压器T1的主绕组的第四引脚；所述高频变压器T1的型号为EE16加宽；所述电源地与输出地之间设有隔离电容CY1；所述主控制IC芯片U1的型号为SC1222K；所述快充IC芯片U2的型号为CHY100。

本实施方式中，所述电源输入电路和整流滤波电路以及高频变压器依次连接，用于将输入所述电源输入电路的交流电压转换成直流电压，并由所述高频变压器的输出端输出，所述箝位电路用于吸收主控制IC芯片U1内部的漏源端尖峰电压，并且能防止发生反向干扰，所述快充电路与所述高频变压器的输出端连接，以使所述快充电路利用所述高频变压器的输出端输出的直流电压进行供电，从而达到快速充电的目的。

本实施方式中，整流滤波电路与所述高频变压器连接，用于给所述快充电路提供工作电压，所述高频变压器的输出端与所述快充电路连接，用于给所述快充电路提供工作电压，所述快充电路与所述USB端口USB1连接，用于对所述快速充电的USB端口USB1的输出端口的充电过程进行控制。

本实施方式中，所述快充电路采用高通Quick Charge 2.0快充协议。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种快速充电电路，其特征在于：包括依次连接的电源输入电路和整流滤波电路、高频变压器（T1）、箝位电路、快冲电路，所述高频变压器（T1）包括主绕组、副绕组和辅助绕组，所述整流滤波电路和箝位电路都连接至高频变压器（T1）的主绕组，所述高频变压器（T1）连接快冲电路，所述箝位电路也连接至快冲电路；所述快冲电路包括稳压二极管（ZD1）、第四电阻（R4）、第三电阻（R3）、第五电阻（R5）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第二二极管（D2）、主控制IC芯片（U1）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第一MOS管（Q1）、第六电容（C6）、第七电容（C7）、第八电容（C8）、第九电容（C9）、第十电容（C10）、快充IC芯片（U2）、USB端口（USB1）、第三极性电容（EC3）、第四极性电容（EC4）；所述主控制IC芯片（U1）的D端口连接至高频变压器（T1）的主绕组的第四引脚，所述高频变压器（T1）的辅助绕组的第一引脚连接稳压二极管（ZD1）的负极，所述稳压二极管（ZD1）的负极连接第四电阻（R4）的一端，所述第四电阻（R4）的一端还连接第五电容（C5）的一端，所述第五电容（C5）的另一端接电源地，所述稳压二极管（ZD1）的正极连接第四电阻（R4）的另一端，所述第四电阻（R4）的另一端连接第五电阻（R5）的一端，所述第五电阻（R5）的另一端连接至主控制IC芯片（U1）的BP端口，所述主控制IC芯片（U1）的BP端口还连接第三电容（C3），所述第三电容（C3）的另一端接电源地，所述高频变压器（T1）的辅助绕组的第三引脚连接第二二极管（D2）的负极，所述第二二极管（D2）的负极还连接第四电容（C4）的一端，所述第四电容（C4）的另一端连接第三电阻（R3）的一端，所述第三电阻（R3）的另一端和第二二极管（D2）的正极都接电源地，所述主控制IC芯片（U1）的IS端口接输出地，所述主控制IC芯片（U1）的FWD引脚连接第十三电阻（R13）的一端，所述第十三电阻（R13）的另一端连接第十二电阻（R12）的一端，所述第十二电阻（R12）的另一端连接第九电容（C9）的一端，所述第九电容（C9）的另一端连接至第一MOS管（Q1）的源极，所述第一MOS管（Q1）的漏极连接至高频变压器（T1）的副绕组的第九引脚，所述第一MOS管（Q1）的上级连接至主控制IC芯片（U1）的SR/P引脚，所述高频变压器（T1）的副绕组的第十引脚连接第八电容（C8）的一端，所述第八电容（C8）的一端还连接至主控制IC芯片（U1）的VO引脚，所述主控制IC芯片（U1）的VO引脚还连接至第四极性电容（EC4）的正极，所述四极性电容（EC4）的正极连接至第三极性电容（EC3）的正极，所述第三极性电容（EC3）的正极还连接第八电阻（R8）的一端，所述第八电阻（R8）的一端连接至第十四电阻（R14）的一端，所述第十四电阻（R14）的一端还连接至USB端口（USB1）的第一引脚，所述第八电容（C8）的另一端连接第四极性电容（EC4）的负极，所述第四极性电容（EC4）的负极还连接第三极性电容（EC3）的负极，所述第三极性电容（EC3）的负极还连接至第十五电阻（R15）的一端，所述第十五电阻（R15）的一端还连接第九电阻（R9）的一端，所述第九电阻（R9）的一端还连接第七电容（C7）的一端，所述第七电容（C7）的一端还连接第六电容（C6）的一端，所述第六电容（C6）的另一端连接至主控制IC芯片（U1）的BPS引脚，所述第七电容（C7）的一端还连接第三二极管（D3）的负极，所述第三二极管（D3）的负极还连接至主控制IC芯片（U1）的GND引脚，所述第三二极管（D3）的正极和主控制IC芯片（U1）的IS引脚都接输出地，所述主控制IC芯片（U1）的FB引脚连接第七电容（C7）的另一端，所述第七电容（C7）的另一端连接第九电阻（R9）的另一端，所述第九电阻（R9）的另一端连接至第十一电阻（R11）的一端，所述第十一电阻（R11）的另一端连接快充IC芯片（U2）的第二引脚，所述第十一电阻（R11）的一端还连接第七电阻（R7）的一端，所述第七电阻（R7）的另一端连接快充IC芯片（U2）的第三引脚，所述第七电阻（R7）的一端还连接至第八电阻（R8）的另一端，所述第十五电阻（R15）的另一端连接快充IC芯片（U2）的第一引脚，所述快充IC芯片（U2）的第一引脚还连接第十电阻（R10）的一端，所述第十电阻（R10）的另一端连接快充IC芯片（U2）的第七引脚，所述第十电阻（R10）的一端还连接第十电容（C10）的一端，所述第十电容（C10）的另一端连接快充IC芯片（U2）的第八引脚，所述快充IC芯片（U2）的第八引脚还连接第十四电阻（R14）的另一端，所述第十四电阻（R14）的另一端还连接至快充IC芯片（U2）的第四引脚；所述快充IC芯片（U2）的第五引脚连接USB端口（USB1）的第二引脚，所述快充IC芯片（U2）的第六引脚连接USB端口（USB1）的第三引脚，所述USB端口（USB1）的第三引脚还连接第六电阻（R6）的一端，所述USB端口（USB1）的第四引脚和第六电阻（R6）的另一端都接输出地。

2.根据权利要求1所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述电源输入电路包括火线输入端（L）、零线输入端（N）、共模电感（L1）和保险丝（F1），所述火线输入端（L）通过保险丝（F1）连接至共模电感（LF1）的第一脚，所述零线输入端（N）连接共模电感（LF1）的第二脚，所述共模电感（LF1）的第三脚和第四脚连接至整流滤波电路。

3.根据权利要求2所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述整流滤波电路包括桥式整流器BD1和与桥式整流器BD1连接的π性滤波电路，所述共模电感（LF1）的第三脚连接桥式整流器BD1的第三脚，所述共模电感（LF1）的第四脚连接桥式整流器BD1的第一脚，所述π性滤波电路包括第一极性电容（EC1）、第二极性电容（EC2）、第二电感（L2）和第三电感（L3），所述桥式整流器BD1的第二脚连接至第一极性电容（EC1）的正极，所述桥式整流器BD1的第四脚连接至第一极性电容（EC1）的负极，所述第一极性电容（EC1）的正极还连接第二电感（L2）的一端，所述第一极性电容（EC1）的负极还连接第三电感（L3）的一端，所述第二电感（L2）的另一端连接第二极性电容（EC2）的正极，所述第三电感（L3）的另一端和第二极性电容（EC2）的负极都接电源地，所述第二极性电容（EC2）的正极还连接至高频变压器（T1）的主绕组的第五引脚和箝位电路。

4.根据权利要求3所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述箝位电路包括第一二极管（D1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）和第二电容（C2）；所述第二极性电容（EC2）的正极连接第二电阻（R2）的一端，所述第二电阻（R2）的一端还连接第二电容（C2）的一端，所述第二电容（C2）的一端还连接至高频变压器（T1）的主绕组的第五引脚，所述第二电容（C2）的另一端连接第二电阻（R2）的另一端，所述第二电阻（R2）的另一端还连接第一电阻（R1）的一端，所述第一电阻（R1）的另一端连接第一二极管（D1）的负极，所述第一二极管（D1）的正极连接至高频变压器（T1）的主绕组的第四引脚。

5.根据权利要求1所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述高频变压器（T1）的型号为EE16加宽。

6.根据权利要求1所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述电源地与输出地之间设有隔离电容（CY1）。

7.根据权利要求1所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述主控制IC芯片（U1）的型号为SC1222K。

8.根据权利要求1所述的一种快速充电电路，其特征在于：所述快充IC芯片（U2）的型号为CHY100。