CN106655431B - 一种自动调节电流充电器电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开自动调节电流充电器电路，包括火、零交流输入端、整流桥、滤波电路、逆变电路、次级整流滤波电路和自动调节电流电路；逆变电路中控制芯片用SP5713芯片，自动调节电流电路中第三、四芯片用HX6001芯片；控制芯片采用原边反馈工作模式，省略光耦和TL431，提高性能简化电路，且全面智能保护，包含逐周期过流保护、过压保护、开环保护、过温保护、输出短路保护和CS开/短路保护；可调输出线补偿功获得良好负载调整率；而第三、四芯片是当电压小于2.9V时，充电最大电流等于1/10设定最大电流，当电池电压大于2.9V小于4.05V时，充电最大电流等于设定最大电流，当电压大于4.05V时，充电电流等于1/10设定最大电流；保证电路能提高充电电流稳定性和高电池使用寿命。

Description

一种自动调节电流充电器电路

技术领域

本发明涉及充电电路领域，具体涉及一种自动调节电流充电器电路。

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；而且由于技术的不断发展和用户要求的日益提高，现有充电器的样式和使用对象各有不同，但是现有的充电器电路采用分立元件过多、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，电流的稳定性和一致性也比较差，还比较耗能，造成电池的充电时间过长，充电不饱和的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产成本低、电路可靠性高及低功耗的自动调节电流充电器电路。

本发明通过以下技术方案实现：一种自动调节电流充电器电路，包括火线交流输入端、零线交流输入端、整流桥、滤波电路、逆变电路、次级整流滤波电路、自动调节电流电路；所述火线交流输入端连接至整流桥的第二引脚，所述零线交流输入端连接至整流桥的第一引脚，所述整流桥的输出端连接滤波电路，所述滤波电路连接至逆变电路，所述逆变电路连接次级整流滤波电路，所述次级整流滤波电路连接自动调节电流电路；所述滤波电路包括第一电感、第一电容和第二电容，所述整流桥的第四引脚连接第一电容的一端，所述第一电容的一端还连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接第二电容的一端，所述整流桥的第三引脚、第一电容的另一端和第二电容的另一端都接电源地，所述第二电容的一端还连接至逆变电路；所述逆变电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第九电容、第五二极管、第六二极管、第七二极管、变压器、控制芯片；所述滤波电路中第二电容的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二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接至控制芯片的第一引脚，所述控制芯片的第一引脚还连接有第四电容的一端，所述控制芯片的第二引脚连接第三电容的一端，所述第四电容的另一端和第三电容的另一端都接电源地，所述控制芯片的第四引脚连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接电源地，所述控制芯片的第三引脚连接第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端接电源地，所述第九电阻的一端还连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端至变压器的第一引脚，所述变压器的第一引脚还连接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接第五二极管的正极，所述第五二极管的负极连接至控制芯片的第一引脚；所述第一电阻的一端还连接至第五电容的一端，所述第五电容的一端还连接第五电阻的一端，所述第五电阻的一端还连接至变压器的第五引脚，所述第五电阻的另一端连接至第五电容的另一端，所述第五电容的另一端连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接第六二极管的负极，所述第六二极管的正极连接至变压器的第四引脚，所述控制芯片的第五引脚和第六引脚相互连接并且也连接至变压器的第四引脚，所述控制芯片的第七引脚和第八引脚都接电源地；所述变压器的第二引脚也接电源地；所述变压器的第十引脚连接第七二极管的正极，所述第七二极管的正极还连接第十电阻的一端，所述第十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第七二极管的负极，所述变压器的第九引脚接输出地，所述第七二极管的负极连接至次级整流滤波电路；所述控制芯片的型号为SP5713，所述第四电容、第一电容、第二电容都为有极性电容；所述次级整流滤波电路包括第七电容、第十九电容和第十一电阻，所述述滤波电路中第七二极管的负极连接至第七电容的一端，所述第七电容的一端还连接第十九电容的一端，所述第十九电容的一端还连接至第十一电阻的一端，所述第七电容、第十九电容和第十一电阻的另一端都接输出地，所述第十一电阻的一端连接至自动调节电流电路；所述自动调节电流电路包括第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第一发光二极管、第二发光二极管、第三芯片、第四芯片、第十九电阻、第十八电阻、第十七电阻、第十五电阻、第十四电阻、第十三电阻、第一电池、第二电池；所述次级整流滤波电路中第十一电阻的一端连接第十九电阻的一端，所述第十九电阻的一端还连接至第四芯片的第四引脚，所述第四芯片的第四引脚连接第十三电容的一端，所述第十三电容的一端还连接VCC电源，所述第十三电容的另一端接输出地，所述第十九电阻的另一端连接第一发光二极管的第一引脚，所述第一发光二极管的第三引脚连接第十八电阻的一端，所述第十八电阻的另一端连接至第四芯片的第一引脚，所述第四芯片的第二引脚和第一发光二极管的第二引脚都接输出地；所述第四芯片的第三引脚连接第一电池的正极，所述第一电池的正极还连接第十二电容的一端，所述第四芯片的第五引脚连接第十七电阻的一端，所述第十七电阻的另一端、第一电池的负极和第十二电容的另一端都接输出地；所述VCC电源还连接第十五电阻的一端，所述第十五电阻的一端还连接第三芯片的第四引脚，所述第三芯片的第四引脚还连接第十一电容的一端，所述第十一电容的另一端接输出地；所述第十五电阻的另一端连接第二发光二极管的第一引脚，所述第二发光二极管的第三引脚连接第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接第三芯片的第一引脚，所述第三芯片的第二引脚和第二发光二极管的第二引脚都接输出地，所述第三芯片的第五引脚连接第十三电阻的一端，所述第三芯片的第三引脚连接第二电池的正极，所述第二电池的正极还连接第十电容的一端，所述第十三电阻的另一端、第二电池的负极和第十电容的另一端都接输出地；所述第三芯片和第四芯片的型号为HX6001；所述第十电容和第十二电容为电解电容；所述第七电容为点解电容；所述火线交流输入端与整流桥的第二引脚之间连接有保险丝。

本发明包括火线交流输入端、零线交流输入端、整流桥、滤波电路、逆变电路、次级整流滤波电路和自动调节电流电路；逆变电路中的控制芯片采用SP5713芯片，自动调节电流电路中的第三芯片和第四芯片采用HX6001芯片；控制芯片采用原边反馈工作模式，省略了光耦和TL431，性能高，外围电路简单；以及全面的智能保护功能，包含逐周期过流保护、过压保护、开环保护、过温保护、输出短路保护和CS开/短路保护；可调输出线补偿功能能使系统获得较好的负载调整率；而第三芯片和第四芯片是当电压小于2.9V时，充电最大电流等于1/10设定最大电流，当电池电压大于2.9V小于4.05V时，充电最大电流等于设定最大电流，当电压大于4.05V时，充电电流等于1/10设定最大电流；这样电路就能提高充电电流的稳定性以及提高电池的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：1）提高电路充电电流的稳定性和一致性；2）省略了光耦和TL431，提高性能简化外围电路，提高可靠性和电路线性以及负载调节性；3）提高电池的使用寿命，缩短电池充电时间，保证电池充电饱和。

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1，一种自动调节电流充电器电路，包括火线交流输入端L、零线交流输入端N、整流桥BD1、滤波电路、逆变电路、次级整流滤波电路、自动调节电流电路；所述火线交流输入端L连接至整流桥BD1的第二引脚，所述零线交流输入端N连接至整流桥BD1的第一引脚，所述整流桥BD1的输出端连接滤波电路，所述滤波电路连接至逆变电路，所述逆变电路连接次级整流滤波电路，所述次级整流滤波电路连接自动调节电流电路；所述滤波电路包括第一电感L1、第一电容C1和第二电容C2，所述整流桥BD1的第四引脚连接第一电容C1的一端，所述第一电容C1的一端还连接第一电感L1的一端，所述第一电感L1的另一端连接第二电容C2的一端，所述整流桥BD1的第三引脚、第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端都接电源地，所述第二电容C2的一端还连接至逆变电路；所述逆变电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、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、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第九电容C9、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、变压器T1、控制芯片U1；所述滤波电路中第二电容C2的一端还连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端连接至控制芯片U1的第一引脚，所述控制芯片U1的第一引脚还连接有第四电容C4的一端，所述控制芯片U1的第二引脚连接第三电容C3的一端，所述第四电容C4的另一端和第三电容C3的另一端都接电源地，所述控制芯片U1的第四引脚连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端接电源地，所述控制芯片U1的第三引脚连接第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端接电源地，所述第九电阻R9的一端还连接第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的另一端至变压器T1的第一引脚，所述变压器T1的第一引脚还连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接第五二极管D5的正极，所述第五二极管D5的负极连接至控制芯片U1的第一引脚；所述第一电阻R1的一端还连接至第五电容C5的一端，所述第五电容C5的一端还连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的一端还连接至变压器T1的第五引脚，所述第五电阻R5的另一端连接至第五电容C5的另一端，所述第五电容C5的另一端连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接第六二极管D6的负极，所述第六二极管D6的正极连接至变压器T1的第四引脚，所述控制芯片U1的第五引脚和第六引脚相互连接并且也连接至变压器T1的第四引脚，所述控制芯片U1的第七引脚和第八引脚都接电源地；所述变压器T1的第二引脚也接电源地；所述变压器T1的第十引脚连接第七二极管D7的正极，所述第七二极管D7的正极还连接第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端连接第九电容C9的一端，所述第九电容C9的另一端连接第七二极管D7的负极，所述变压器T1的第九引脚接输出地，所述第七二极管D7的负极连接至次级整流滤波电路；所述控制芯片U1的型号为SP5713，所述第四电容C4、第一电容C1、第二电容C2都为有极性电容；所述次级整流滤波电路包括第七电容C7、第十九电容C19和第十一电阻R11，所述述滤波电路中第七二极管D7的负极连接至第七电容C7的一端，所述第七电容C7的一端还连接第十九电容C19的一端，所述第十九电容C19的一端还连接至第十一电阻R11的一端，所述第七电容C7、第十九电容C19和第十一电阻R11的另一端都接输出地，所述第十一电阻R11的一端连接至自动调节电流电路；所述自动调节电流电路包括第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三芯片U3、第四芯片U4、第十九电阻R19、第十八电阻R18、第十七电阻R17、第十五电阻R15、第十四电阻R14、第十三电阻R13、第一电池X1、第二电池X2；所述次级整流滤波电路中第十一电阻R11的一端连接第十九电阻R19的一端，所述第十九电阻R19的一端还连接至第四芯片U4的第四引脚，所述第四芯片U4的第四引脚连接第十三电容C13的一端，所述第十三电容C13的一端还连接VCC电源，所述第十三电容C13的另一端接输出地，所述第十九电阻R19的另一端连接第一发光二极管LED1的第一引脚，所述第一发光二极管LED1的第三引脚连接第十八电阻R18的一端，所述第十八电阻R18的另一端连接至第四芯片U4的第一引脚，所述第四芯片U4的第二引脚和第一发光二极管LED1的第二引脚都接输出地；所述第四芯片U4的第三引脚连接第一电池X1的正极，所述第一电池X1的正极还连接第十二电容C12的一端，所述第四芯片U4的第五引脚连接第十七电阻R17的一端，所述第十七电阻R17的另一端、第一电池X1的负极和第十二电容C12的另一端都接输出地；所述VCC电源还连接第十五电阻R15的一端，所述第十五电阻R15的一端还连接第三芯片U3的第四引脚，所述第三芯片U3的第四引脚还连接第十一电容C11的一端，所述第十一电容C11的另一端接输出地；所述第十五电阻R15的另一端连接第二发光二极管LED2的第一引脚，所述第二发光二极管LED2的第三引脚连接第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的另一端连接第三芯片U3的第一引脚，所述第三芯片U3的第二引脚和第二发光二极管LED2的第二引脚都接输出地，所述第三芯片U3的第五引脚连接第十三电阻R13的一端，所述第三芯片U3的第三引脚连接第二电池X2的正极，所述第二电池X2的正极还连接第十电容C10的一端，所述第十三电阻R13的另一端、第二电池X2的负极和第十电容C10的另一端都接输出地；所述第三芯片U3和第四芯片U4的型号为HX6001；所述第十电容C10和第十二电容C12为电解电容；所述第七电容C7为点解电容；所述火线交流输入端L与整流桥BD1的第二引脚之间连接有保险丝F1。

本实施方式中，所述逆变电路中的第五二极管D5、第七电阻R7、第四电容C4组成了辅整流滤波电路，对经过滤波电路的电源进行辅助整流滤波，改善电源输出特性。

本实施方式中，控制芯片U1的第五引脚和第六引脚连接变压器T1的第四引脚，并且第五电容C5、第五电阻R5、第六电阻R6、第六二极管D6组成的箝位电路也与控制芯片U1的第五引脚和第六引脚连接，就能吸收控制芯片U1内部的漏源端尖峰电压。

本实施方式中，由于次级整流滤波电路后连接自动调节电流电路，就相比现有技术多了自动调节充电电流的功能，不需要跟输出电压，限流电阻和电池电压来确定充电电流，只需要根据电池电压，自动调节充电电流，当电压小于2.9V时，充电最大电流等于1/10设定最大电流，当电池电压大于2.9V小于4.05V时，充电最大电流等于设定最大电流，当电压大于4.05V时，充电电流等于1/10设定最大电流；这种电路提高充电电流的稳定性以及提高电池的使用寿命。

本实施方式中，第八电阻R8和第九电阻R9都为分压电阻，两个电阻组成补偿电路，用于电路的分压补偿。

本实施方式中，控制芯片为SP5713芯片，采用SP5713芯片的控制芯片是原边反馈工作模式，省略了光耦和TL431，性能高，外围电路简单；以及全面的智能保护功能，包含逐周期过流保护、过压保护、开环保护、过温保护、输出短路保护和CS开/短路保护；可调输出线补偿功能能使系统获得较好的负载调整率。

本实施方式中，第三芯片和第四芯片为HX6001芯片，当电压小于2.9V时，充电最大电流等于1/10设定最大电流，当电池电压大于2.9V小于4.05V时，充电最大电流等于设定最大电流，当电压大于4.05V时，充电电流等于1/10设定最大电流。

本实施方式中，采用本电路解决了现有的电源充电电路存在的结构较为复杂，电路可靠性不高，电路线性、负载调节性较差，电流稳定性以及一致性较差，造成电池充电时间长，充电不饱和的问题；提高充电电流的稳定性以及提高电池的使用寿命。

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 (6)

1.一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：包括火线交流输入端（L）、零线交流输入端（N）、整流桥（BD1）、滤波电路、逆变电路、次级整流滤波电路、自动调节电流电路；所述火线交流输入端（L）连接至整流桥（BD1）的第二引脚，所述零线交流输入端（N）连接至整流桥（BD1）的第一引脚，所述整流桥（BD1）的输出端连接滤波电路，所述滤波电路连接至逆变电路，所述逆变电路连接次级整流滤波电路，所述次级整流滤波电路连接自动调节电流电路；

所述滤波电路包括第一电感（L1）、第一电容（C1）和第二电容（C2），所述整流桥（BD1）的第四引脚连接第一电容（C1）的一端，所述第一电容（C1）的一端还连接第一电感（L1）的一端，所述第一电感（L1）的另一端连接第二电容（C2）的一端，所述整流桥（BD1）的第三引脚、第一电容（C1）的另一端和第二电容（C2）的另一端都接电源地，所述第二电容（C2）的一端还连接至逆变电路；

所述逆变电路包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第五电阻（R5）、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）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第九电容（C9）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）、第七二极管（D7）、变压器（T1）、控制芯片（U1）；所述滤波电路中第二电容（C2）的一端还连接第一电阻（R1）的一端，所述第一电阻（R1）的另一端连接第二电阻（R2）的一端，所述第二电阻（R2）的另一端连接至控制芯片（U1）的第一引脚，所述控制芯片（U1）的第一引脚还连接有第四电容（C4）的一端，所述控制芯片（U1）的第二引脚连接第三电容（C3）的一端，所述第四电容（C4）的另一端和第三电容（C3）的另一端都接电源地，所述控制芯片（U1）的第四引脚连接第三电阻（R3）的一端，所述第三电阻（R3）的另一端接电源地，所述控制芯片（U1）的第三引脚连接第九电阻（R9）的一端，所述第九电阻（R9）的另一端接电源地，所述第九电阻（R9）的一端还连接第八电阻（R8）的一端，所述第八电阻（R8）的另一端至变压器（T1）的第一引脚，所述变压器（T1）的第一引脚还连接第七电阻（R7）的一端，所述第七电阻（R7）的另一端连接第五二极管（D5）的正极，所述第五二极管（D5）的负极连接至控制芯片（U1）的第一引脚；所述第一电阻（R1）的一端还连接至第五电容（C5）的一端，所述第五电容（C5）的一端还连接第五电阻（R5）的一端，所述第五电阻（R5）的一端还连接至变压器（T1）的第五引脚，所述第五电阻（R5）的另一端连接至第五电容（C5）的另一端，所述第五电容（C5）的另一端连接第六电阻（R6）的一端，所述第六电阻（R6）的另一端连接第六二极管（D6）的负极，所述第六二极管（D6）的正极连接至变压器（T1）的第四引脚，所述控制芯片（U1）的第五引脚和第六引脚相互连接并且也连接至变压器（T1）的第四引脚，所述控制芯片（U1）的第七引脚和第八引脚都接电源地；所述变压器（T1）的第二引脚也接电源地；所述变压器（T1）的第十引脚连接第七二极管（D7）的正极，所述第七二极管（D7）的正极还连接第十电阻（R10）的一端，所述第十电阻（R10）的另一端连接第九电容（C9）的一端，所述第九电容（C9）的另一端连接第七二极管（D7）的负极，所述变压器（T1）的第九引脚接输出地，所述第七二极管（D7）的负极连接至次级整流滤波电路，所述火线交流输入端（L）与整流桥（BD1）的第二引脚之间连接有保险丝（F1）。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：所述控制芯片（U1）的型号为SP5713，所述第四电容（C4）、第一电容（C1）、第二电容（C2）都为有极性电容。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：所述次级整流滤波电路包括第七电容（C7）、第十九电容（C19）和第十一电阻（R11），所述逆变电路中第七二极管（D7）的负极连接至第七电容（C7）的一端，所述第七电容（C7）的一端还连接第十九电容（C19）的一端，所述第十九电容（C19）的一端还连接至第十一电阻（R11）的一端，所述第七电容（C7）、第十九电容（C19）和第十一电阻（R11）的另一端都接输出地，所述第十一电阻（R11）的一端连接至自动调节电流电路。

4.根据权利要求3所述的一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：所述自动调节电流电路包括第十电容（C10）、第十一电容（C11）、第十二电容（C12）、第十三电容（C13）、第一发光二极管（LED1）、第二发光二极管（LED2）、第三芯片（U3）、第四芯片（U4）、第十九电阻（R19）、第十八电阻（R18）、第十七电阻（R17）、第十五电阻（R15）、第十四电阻（R14）、第十三电阻（R13）、第一电池（X1）、第二电池（X2）；所述次级整流滤波电路中第十一电阻（R11）的一端连接第十九电阻（R19）的一端，所述第十九电阻（R19）的一端还连接至第四芯片（U4）的第四引脚，所述第四芯片（U4）的第四引脚连接第十三电容（C13）的一端，所述第十三电容（C13）的一端还连接VCC电源，所述第十三电容（C13）的另一端接输出地，所述第十九电阻（R19）的另一端连接第一发光二极管（LED1）的第一引脚，所述第一发光二极管（LED1）的第三引脚连接第十八电阻（R18）的一端，所述第十八电阻（R18）的另一端连接至第四芯片（U4）的第一引脚，所述第四芯片（U4）的第二引脚和第一发光二极管（LED1）的第二引脚都接输出地；所述第四芯片（U4）的第三引脚连接第一电池（X1）的正极，所述第一电池（X1）的正极还连接第十二电容（C12）的一端，所述第四芯片（U4）的第五引脚连接第十七电阻（R17）的一端，所述第十七电阻（R17）的另一端、第一电池（X1）的负极和第十二电容（C12）的另一端都接输出地；所述VCC电源还连接第十五电阻（R15）的一端，所述第十五电阻（R15）的一端还连接第三芯片（U3）的第四引脚，所述第三芯片（U3）的第四引脚还连接第十一电容（C11）的一端，所述第十一电容（C11）的另一端接输出地；所述第十五电阻（R15）的另一端连接第二发光二极管（LED2）的第一引脚，所述第二发光二极管（LED2）的第三引脚连接第十四电阻（R14）的一端，所述第十四电阻（R14）的另一端连接第三芯片（U3）的第一引脚，所述第三芯片（U3）的第二引脚和第二发光二极管（LED2）的第二引脚都接输出地，所述第三芯片（U3）的第五引脚连接第十三电阻（R13）的一端，所述第三芯片（U3）的第三引脚连接第二电池（X2）的正极，所述第二电池（X2）的正极还连接第十电容（C10）的一端，所述第十三电阻（R13）的另一端、第二电池（X2）的负极和第十电容（C10）的另一端都接输出地。

5.根据权利要求4所述的一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：所述第三芯片（U3）和第四芯片（U4）的型号为HX6001；所述第十电容（C10）和第十二电容（C12）为电解电容。

6.根据权利要求3所述的一种自动调节电流充电器电路，其特征在于：所述第七电容（C7）为电解电容。

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