CN106532819B - 一种蓄电池充电机的充电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池充电机的充电控制电路，包括同步检测电路、单片机控制器和脉冲输出电路，同步检测电路包括与指定的某一相380V电压对应的同步变压器以及依次与同步变压器连接的半波整流电路模块、稳压电路模块以及光耦电路模块；单片机控制器具有与光耦电路模块的SYNC输出端对应的引脚端以及逻辑控制定时器模块；脉冲输出电路包括与单片机控制器的TRIG控制端连接的放大电路模块，放大电路模块的输出端触发脉冲电流通过具有三个次级绕组的脉冲变压器进行处理后与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接。
Description
技术领域
本发明涉及充电机领域，特别涉及一种蓄电池充电机的充电控制电路。
背景技术
目前的蓄电池充电机的充电控制电路一般包括三相同步变压器和三个脉冲变压器，导致元器件较多，内部接线复杂，增加了成本。这种充电控制电路移相范围可以达到180度，但对充电机的反电势负载，由于反电势的存在，实际需要的移相范围只要120度即可。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术要求及上述不足，提供一种蓄电池充电机的充电控制电路，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，包括同步检测电路、单片机控制器和脉冲输出电路，其中，
所述同步检测电路包括与指定的某一相380V电压对应的同步变压器以及依次与所述同步变压器连接的半波整流电路模块、稳压电路模块以及光耦电路模块；
所述单片机控制器具有与所述光耦电路模块的SYNC输出端对应的引脚端以及逻辑控制定时器模块；
所述脉冲输出电路包括与所述单片机控制器的TRIG控制端连接的放大电路模块，所述放大电路模块的输出端触发脉冲电流通过具有三个次级绕组的脉冲变压器进行处理后与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接；
工作时，所述逻辑控制定时器模块控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差，使得可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极同时都得到触发脉冲。
在本发明的一个优选实施例中，所述逻辑控制定时器模块包括相位角定时器、三相触发间隔定时器和脉冲宽度定时器，在正弦波360°范围内，所述相位角定时器在第一次有同步脉冲时启动，所述三相触发间隔定时器在有同步脉冲时第二、三次启动，在所述相位角定时器的每次中断中，启动所述脉冲宽度定时器，当所述脉冲宽度定时器定时到，关闭每一次的触发脉冲。
在本发明的一个优选实施例中，所述相位角定时器的定时时间为移相控制角的时间，所述三相触发间隔定时器的定时时间为三相电源的120°固定间隔时间。
在本发明的一个优选实施例中，所述脉冲变压器对所述放大电路模块的输出端触发脉冲电流进行隔离、吸收、滤波等处理。
在本发明的一个优选实施例中，所述脉冲变压器的三个次级绕组的其中一端结合为第一端，三个次级绕组的另一端分别为与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接的第二端，所述三个次级绕组的第二端上均分别串接有电阻和第一二极管，所述三个次级绕组的第一端和第二端之间分别并接有第二二极管，所述第二二极管的两端分别并接有电容。
由于采用了如上的技术方案，本发明的采用一个同步变压器检测同步信号，一个脉冲变压器驱动可控硅三相半控桥式整流电路，逻辑控制定时器模块控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差，使得可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极同时都得到触发脉冲。本发明无需三相同步变压器和三个脉冲变压器，具有器件少、内部接线简单、控制合理、经济性好等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例的同步检测电路的原理图。
图2是本发明一种实施例的单片机控制器的原理图。
图3是本发明一种实施例的脉冲输出电路的原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
一种蓄电池充电机的充电控制电路包括同步检测电路、单片机控制器和脉冲输出电路。
结合图1所示，同步检测电路包括与指定的某一相380V电压对应的同步变压器TR1以及依次与同步变压器TR1连接的半波整流电路模块、稳压电路模块以及光耦电路模块。其中，半波整流电路模块包括整流二极管D1和并接在整流二极管D1的输出端以及接地端上的电容C1。稳压电路模块包括依次串接在整流二极管D1的输出端上的电阻R3、R4，电阻R5的一端并接在电阻R3的输入端，另一端接地，稳压二极管DW1的一端连接在电阻R3和电阻R4的公共端上，另一端接地。经过稳压二极管DW1后的电压U1与光耦电路模块中的光耦GD1连接。
结合图2所示，单片机控制器的PD2/INTO引脚16与光耦GD1的SYNC输出端对应连接,单片机控制器具有TRIG控制端，为引脚19。单片机控制器还具有逻辑控制定时器模块，逻辑控制定时器模块的作用是控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差。本实施例中的逻辑控制定时器模块包括相位角定时器T1、三相触发间隔定时器T2和脉冲宽度定时器T3，在正弦波360°范围内，相位角定时器T1在第一次有同步脉冲时启动，三相触发间隔定时器T2在有同步脉冲时第二、三次启动，在相位角定时器T1的每次中断中，启动脉冲宽度定时器T3，当脉冲宽度定时器T3定时到，关闭每一次的触发脉冲。相位角定时器T1的定时时间为移相控制角的时间，三相触发间隔定时器T2的定时时间为三相电源的120°固定间隔时间。
结合图3所示，脉冲输出电路包括与单片机控制器的TRIG控制端连接的放大电路模块。本实施例中的放大电路模块包括晶体管Q1和串接在晶体管Q1的基极上的电阻R11，晶体管Q1的发射极接地，晶体管Q1的基极和发射极之间并接有电阻R12。晶体管Q1的集电极与变压器P1串接后通过电容C4接地，变压器P1的两端P1、P2并接有串接在一起的二极管D5和电阻R10，变压器P1的一端P1还通过电阻R7与电源15V连接。脉冲变压器PTR1的三个次级绕组的其中一端结合为第一端G4，三个次级绕组的另一端分别为与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接的第二端G1、G2、G3，三个次级绕组的第二端G1、G2、G3上均分别串接有电阻R6、R8、R9和二极管D2、D3、D4。三个次级绕组的第一端和第二端之间分别并接有二极管D6、D7、D8，二极管D6、D7、D8的两端分别并接有电容C5、C6、C7。脉冲变压器PTR1结合上述各电阻和二极管及电容对放大电路模块的输出端电流进行隔离、吸收、滤波等处理。
工作时，逻辑控制定时器模块控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差，使得可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极同时都得到触发脉冲。由于移相范围0-120°的限制，尽管控制器对三个触发级发出了同相为的脉冲，但这时候主电路电压数值只有其中一个可控硅满足导通条件，因此，可以用三个同相位的脉冲同时触发不同相位可控硅，而不会导致主电路可控硅导通出现异常状态。具体原理如下：
同步检测：
检测三相中指定的某一相同步电压，只用一个同步变压器TR1，检测三相电源中某一相电压，作为同步源，将这一相380V电压降压，通过整流二极管D1半波整流，以及稳压二极管DW1稳压，用电压U1驱动光耦GD1，在光耦GD1的SYNC端，将整流二极管D1负极的正弦半波变换成SYNC的方波。
移相控制器:
在单片机控制器的PD2/INTO端输入方波的同步信号SYNC，利用方波的上升沿作为移相控制同步信号，启动相位角定时器T1、三相触发间隔定时器T2；
相位角定时器T1定时时间＝移相控制角，三相触发间隔定时器T2为三相电源的120°固定间隔时间；
在正弦波360度范围内(20ms)，相位角定时器T1在第一次有同步脉冲时启动，三相触发间隔定时器T2在有同步脉冲时第二、三次启动；
在相位角控制定时器T1的每次中断中，启动脉冲宽度定时器T3，脉冲宽度定时器T3定时到，关闭每一次的触发脉冲。
对蓄电池充电机，由于蓄电池反电势负载，相位角控制定时器T1控制角移相范围0-120°，能满足整个充电过程输出充电电压(电流)控制的要求。
输出脉冲的隔离与驱动：
单片机控制器，在相位角定时器T1中断中，通过TRIG端口输出触发脉冲，在脉冲宽度定时器T3中断中关闭触发脉冲。
触发脉冲，经过晶体管Q1进行功率放大，用一个三个次级绕组的脉冲变压器PTR1进行隔离、通过二极管D2-D8、电容C5-C7的吸收、滤波，用第二端G1、G2、G3控制端，驱动可控硅三相半控桥式整流电路。
本发明的采用一个同步变压器检测同步信号，一个脉冲变压器驱动可控硅三相半控桥式整流电路，逻辑控制定时器模块控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差，使得可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极同时都得到触发脉冲。本发明无需三相同步变压器和三个脉冲变压器，具有器件少、内部接线简单、控制合理、经济性好等优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，包括同步检测电路、单片机控制器和脉冲输出电路，其中，
所述同步检测电路包括与指定的某一相380V电压对应的同步变压器以及依次与所述同步变压器连接的半波整流电路模块、稳压电路模块以及光耦电路模块；
所述单片机控制器具有与所述光耦电路模块的SYNC输出端对应的引脚端以及逻辑控制定时器模块；
所述脉冲输出电路包括与所述单片机控制器的TRIG控制端连接的放大电路模块，所述放大电路模块的输出端触发脉冲电流通过具有三个次级绕组的脉冲变压器进行处理后与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接；
工作时，所述逻辑控制定时器模块控制三个移相脉冲在120°移相范围内而不存在触发脉冲相位差，使得可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极同时都得到触发脉冲。
2.如权利要求1所述的一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，所述逻辑控制定时器模块包括相位角定时器、三相触发间隔定时器和脉冲宽度定时器，在正弦波360°范围内，所述相位角定时器在第一次有同步脉冲时启动，所述三相触发间隔定时器在有同步脉冲时第二、三次启动，在所述相位角定时器的每次中断中，启动所述脉冲宽度定时器，当所述脉冲宽度定时器定时到，关闭每一次的触发脉冲。
3.如权利要求2所述的一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，所述相位角定时器的定时时间为移相控制角的时间，所述三相触发间隔定时器的定时时间为三相电源的120°固定间隔时间。
4.如权利要求1所述的一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，所述脉冲变压器对所述放大电路模块的输出端触发脉冲电流进行隔离、吸收、滤波处理。
5.如权利要求4所述的一种蓄电池充电机的充电控制电路，其特征在于，所述脉冲变压器的三个次级绕组的其中一端结合为第一端，三个次级绕组的另一端分别为与可控硅三相半控桥式整流电路的三个可控硅触发极连接的第二端，所述三个次级绕组的第二端上均分别串接有电阻和第一二极管，所述三个次级绕组的第一端和第二端之间分别并接有第二二极管，所述第二二极管的两端分别并接有电容。
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| CN88212345U (zh) * | 1988-03-30 | 1988-11-09 | 罗俊德 | 大容量蓄电池快速充电机 |
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