CN112436570B - 一种三段式铅酸电池充电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种三段式铅酸电池充电控制电路,包括输入电路、变压器、开关管T1、输出电路、初级电流采样电路、次级电压采样电路、恒压控制电路、浮充控制电路、次级电流计算电路。本发明通过次级电流计算电路实现了根据变压器初级侧的电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO,从而可通过计算得到的电压信号VIO控制铅酸电池由恒压充电到浮充的转变,上述恒压充电到浮充的控制方式为通过变压器的初级电流计算得到次级输出电流,无需采样变压器次级绕组的输出电流,整个电路的集成度高、使用物料少。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸电池充电技术领域,尤其涉及一种三段式铅酸电池充电控制电路。
背景技术
如图1所示,为传统的铅酸电池充电控制电路,主要包括输入电路、变压器、输出电路、开关管、原边电流取样电阻、副边电流取样电阻、恒压控制电路、浮充控制电路、原次边隔离器、红灯、绿灯、红灯及绿灯的限流电阻及转灯控制电路等,可以实现先恒压充电再浮充的两段式充电控制,还可以包括恒流控制电路,实现先恒流再恒压最后浮充的三段式充电控制。
其中,恒压充电到浮充的转变是通过副边电流取样电阻采样的输出电流来控制,在获得副边输出电流后便可在副边输出电流处于某值时控制充电模式由恒压转换为浮充。由于传统铅酸电池充电控制电路采用副边电流采样的方式来控制充电到浮充的转变,副边电路的结构复杂,整个电路的集成度低、使用物料多。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种三段式铅酸电池充电控制电路,以解决传统铅酸电池充电控制电路采用副边电流采样的方式实现浮充控制而集成度低、物料多的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种三段式铅酸电池充电控制电路,包括输入电路、变压器、开关管T1、输出电路、初级电流采样电路、次级电压采样电路、恒压控制电路及浮充控制电路,还包括次级电流计算电路;
输入电路依次经变压器的初级绕组、开关管T1、初级电流采样电路接地,初级电流采样电路用于采集流经开关管T1的电流并输出电流采样信号CS,变压器的次级绕组连接输出电路,次级电压采样电路用于采集变压器次级绕组的输出电压并输出电压采样信号FB,恒压控制电路的输入端分别连接初级电流采样电路及次级电压采样电路的输出端,恒压控制电路用于根据电流采样信号CS及电压采样信号FB实现铅酸电池的恒压充电;
次级电流计算电路的输入端连接初级电流采样电路的输出端,次级电流计算电路用于根据电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO;
浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接次级电流计算电路的输出端,浮充控制电路用于将电压信号VIO与浮充门限电压进行比较,并在电压信号VIO降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充。
可选的,三段式铅酸电池充电控制电路还包括逻辑电路、振荡器及驱动电路,恒压控制电路包括斜坡补偿电路、跨导放大器U1及比较器U2;
次级电压采样电路的输出端连接跨导放大器U1的反相端,跨导放大器U1的同相端接入参考电压REFCV,跨导放大器U1用于将电压采样信号FB与参考电压REFCV进行误差放大后输出COMP电压,跨导放大器U1的输出端连接比较器U2的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后接入比较器U2的同相端;
逻辑电路的输入端分别连接振荡器的输出端、比较器U2的输出端,逻辑电路的输出端经驱动电路连接开关管T1的控制极,逻辑电路用于根据比较器U2的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton。
可选的,次级电流计算电路包括开关K1~K3、缓冲器U3及电阻R3与电容C1构成的RC滤波电路;
初级电流采样电路的输出端依次经开关K1、缓冲器U3、开关K2、RC滤波电路连接浮充控制电路的输入端,开关K2与RC滤波电路的公共端经开关K3接地;
开关K1仅在Ton/2为高时导通,开关K2仅在TDM为高时导通,开关K3仅在TDM为低时导通,Ton/2为PWM信号Ton的中点脉冲信号,TDM为变压器次级绕组的退磁时间信号。
可选的,三段式铅酸电池充电控制电路还包括跨导放大器U4及比较器U5;
次级电流计算电路的输出端连接跨导放大器U4的同相端,跨导放大器U4的反相端接入参考电压REFCC,跨导放大器U4的输出端连接比较器U5的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后还接入比较器U5的同相端,比较器U5的输出端连接逻辑电路的输入端,逻辑电路还用于根据比较器U5的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton。
可选的,浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接跨导放大器U1的输出端,浮充控制电路还用于将COMP电压与浮充门限电压进行比较,并在COMP电压降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充。
可选的,浮充控制电路包括迟滞比较器U6及开关K4;
开关K4接入次级电压采样电路的输出回路中,迟滞比较器U6的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U6的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U6的输出端连接开关K4的控制端,迟滞比较器U6用于在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K4断开。
可选的,浮充控制电路包括迟滞比较器U7、反相器U8及开关K5~K6;
参考电压REFCV_L经开关K5连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H经开关K6连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H大于参考电压REFCV_L,迟滞比较器U7的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U7的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U7的输出端直接连接开关K5的控制端,迟滞比较器U7的输出端还经反相器U8连接开关K6的控制端,迟滞比较器U7用于在电压信号VIO或COMP电压高于浮充门限电压时控制开关K5导通、开关K6断开,在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K5断开、开关K6导通。
可选的,三段式铅酸电池充电控制电路还包括转灯控制电路、红灯及绿灯;
转灯控制电路的输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,转灯控制电路的输入端还分别接入绿灯门限和红灯门限,转灯控制电路的输出端分别连接红灯和绿灯,转灯控制电路用于在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制红灯亮、绿灯灭,在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制红灯灭、绿灯亮。
可选的,转灯控制电路包括比较器U9~U10、开关K7~K8及可编程电流源;
可编程电流源经开关K7、绿灯接地,还经开关K8、红灯接地;
比较器U9的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U9的另一输入端接入绿灯门限,比较器U9的输出端连接开关K7的控制端,比较器U9在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K7断开、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K7导通;
比较器U10的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U10的另一输入端接入红灯门限,比较器U10的输出端连接开关K8的控制端,比较器U10在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K8导通、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K8断开。
本发明的三段式铅酸电池充电控制电路相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)通过次级电流计算电路实现了根据变压器初级侧的电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO,从而可通过计算得到的电压信号VIO控制铅酸电池由恒压充电到浮充的转变,上述恒压充电到浮充的控制方式为通过变压器的初级电流计算得到次级输出电流,无需采样变压器次级绕组的输出电流,整个电路的集成度高、使用物料少;
(2)恒压控制电路中,COMP电压由跨导放大器U1输出,可将跨导放大器U1的输出端连接浮充控制电路的输入端,通过COMP电压控制恒压充电到浮充的转变,由于COMP电压的获取同样无需采样变压器次级绕组的输出电流,整个电路的集成度高、使用物料少;
(3)由于跨导放大器U4反相端的输出来自次级电流计算电路,这样恒流控制电路无需采样变压器次级绕组的输出电流便可实现铅酸电池的恒流充电,进一步降低了物料。
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为传统铅酸电池充电控制电路的电路图;
图2为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路的部分电路图;
图3为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路的一种电路图;
图4为本发明的次级电流计算电路的电路图;
图5为本发明的恒流控制电路的波形图;
图6为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路的另一种电路图;
图7为本发明的浮充控制电路的电路图;
图8为本发明的转灯控制电路的电路图;
图9为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路的充电曲线图;
图10为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路的V-I曲线图;
图11为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路工作于DCM模式下的波形图;
图12为本发明的三段式铅酸电池充电控制电路工作于CCM模式下的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
如图2所示,本实施例的三段式铅酸电池充电控制电路包括输入电路、变压器、开关管T1、输出电路、初级电流采样电路、次级电压采样电路、恒压控制电路、浮充控制电路、次级电流计算电路。输入电路依次经变压器的初级绕组、开关管T1、初级电流采样电路接地,初级电流采样电路用于采集流经开关管T1的电流并输出电流采样信号CS,变压器的次级绕组连接输出电路,次级电压采样电路用于采集变压器次级绕组的输出电压并输出电压采样信号FB,恒压控制电路的输入端分别连接初级电流采样电路及次级电压采样电路的输出端,恒压控制电路用于根据电流采样信号CS及电压采样信号FB实现铅酸电池的恒压充电。次级电流计算电路的输入端连接初级电流采样电路的输出端,次级电流计算电路用于根据电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO。浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接次级电流计算电路的输出端,浮充控制电路用于将电压信号VIO与浮充门限电压进行比较,并在电压信号VIO降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充。
一般的,如图3所示,三段式铅酸电池充电控制电路还包括逻辑电路、振荡器及驱动电路,恒压控制电路包括斜坡补偿电路、跨导放大器U1及比较器U2;次级电压采样电路的输出端连接跨导放大器U1的反相端,跨导放大器U1的同相端接入参考电压REFCV,跨导放大器U1用于将电压采样信号FB与参考电压REFCV进行误差放大后输出COMP电压,跨导放大器U1的输出端连接比较器U2的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后接入比较器U2的同相端;逻辑电路的输入端分别连接振荡器的输出端、比较器U2的输出端,逻辑电路的输出端经驱动电路连接开关管T1的控制极,逻辑电路用于根据比较器U2的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton。其中,斜坡补偿电路用于产生分段斜坡补偿信号Vslope与电流采样信号CS叠加,消除电流环路在占空比大于50%时的亚谐波振荡现象。
本实施例中,输入电路、变压器、开关管T1、输出电路、初级电流采样电路、次级电压采样电路、恒压控制电路、逻辑电路、振荡器及驱动电路均为现有技术。其中,初级电流采样电路包括电阻Rcs,次级电压采样电路包括辅助绕组L1、电阻R1~R2,电阻R1与R2的公共端输出电压采样信号FB,振荡器用于产生工作时钟。
如图4所示,本实施例的次级电流计算电路包括开关K1~K3、缓冲器U3及电阻R3与电容C1构成的RC滤波电路。初级电流采样电路的输出端依次经开关K1、缓冲器U3、开关K2、RC滤波电路连接浮充控制电路的输入端,开关K2与RC滤波电路的公共端经开关K3接地。开关K1仅在Ton/2为高时导通,开关K2仅在TDM为高时导通,开关K3仅在TDM为低时导通,Ton/2为PWM信号Ton的中点脉冲信号,TDM为变压器次级绕组的退磁时间信号。
一般的,对于变压器有:
其中Io为变压器次级绕组的输出电流,T为PWM信号Ton的周期,Is为流经变压器次级绕组的电流,tdm为变压器次级绕组的退磁时间,Is(avg)为tdm时间内流经变压器次级绕组的平均电流,Ip(avg)为Ton时间内流经变压器初级绕组的平均电流,N为变压器初级绕组与次级绕组的匝数比。电路稳定后,有Ip(avg)=Ipmid③,Ipmid为Ip在Ton时间内的中点电流,Ip为流经变压器初级绕组的电流。由①②②可得由图4可知,将④代入⑤中可得VIO=N×Io×Rcs,从而VIO可以反应输出电流Io。由于变压器的初级电流为电流采样信号CS与电阻Rcs的比值,这样便实现了通过电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流。
这样,本实施例通过次级电流计算电路实现了根据变压器初级侧的电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO,从而可通过计算得到的电压信号VIO控制铅酸电池由恒压充电到浮充的转变,上述恒压充电到浮充的控制方式为通过变压器的初级电流计算得到次级输出电流,无需采样变压器次级绕组的输出电流,整个电路的集成度高、使用物料少。
如图3所示,本实施例的三段式铅酸电池充电控制电路还包括跨导放大器U4及比较器U5。次级电流计算电路的输出端连接跨导放大器U4的同相端,跨导放大器U4的反相端接入参考电压REFCC,跨导放大器U4的输出端连接比较器U5的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后还接入比较器U5的同相端,比较器U5的输出端连接逻辑电路的输入端,逻辑电路还用于根据比较器U5的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton。跨导放大器U4用于将电压信号VIO与参考电压REFCC进行误差放大,比较器U5用于比较跨导放大器U4输出的误差信号与叠加了斜坡补偿信号Vslope的电流采样信号CS_slope。
本实施例中,次级电流计算电路、跨导放大器U4及比较器U5构成了本实施例的恒流控制电路,用于实现铅酸电池的恒流充电,如图5所示为恒流控制电路的波形图,恒流控制电路、恒压控制电路及浮充控制电路共同完成铅酸电池的三段式充电。由于跨导放大器U4反相端的输出来自次级电流计算电路,这样本实施例的恒流控制电路无需采样变压器次级绕组的输出电流便可实现铅酸电池的恒流充电,进一步降低了物料。
如图6所示,本实施例优选浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接跨导放大器U1的输出端,浮充控制电路还用于将COMP电压与浮充门限电压进行比较,并在COMP电压降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充。
本实施例的电路工作在不连续模式时,根据开关电源的相关知识可知,Vout*Io=0.5*Lp*Ip2*Fsw*η、Ip=COMP*Gcs,其中Vout为变压器次级绕组的输出电压,Lp为变压器初级绕组的电感量,Ip为流经变压器初级绕组的电流,Fsw为开关管T1的开关频率,η为系统效率,Gcs为COMP到Ip的等效跨导参数,为一个常数。由上两式可知,由于η、Lp、Gcs、Fsw、Vout均为常数,从而变压器次级绕组的输出电流Io与COMP电压成正比,通过获取COMP电压便可计算得到Io,从而COMP电压可反映Io。本实施例的恒压控制电路中,COMP电压由跨导放大器U1输出,这样便可将跨导放大器U1的输出端连接浮充控制电路的输入端,通过COMP电压控制恒压充电到浮充的转变。由于COMP电压的获取同样无需采样变压器次级绕组的输出电流,整个电路的集成度高、使用物料少。
本实施例中,可通过电压信号VIO或COMP电压控制铅酸电池由恒压充电到浮充的转变,上述为两套不同的技术方案,通过电压信号VIO控制的方案适用于系统工作在连续模式和非连续模式,通过COMP电压控制的方案适用于系统工作在非连续模式。如图9-12可知,电压信号VIO和COMP电压均可稳定的建立,实现三段式充电。
一般的,浮充控制电路的原理是通过提高输入到恒压控制电路的电压采样信号FB或降低输入到恒压控制电路的参考电压REFCV。如图7所示,本实施例的浮充控制电路包括迟滞比较器U6及开关K4。开关K4接入次级电压采样电路的输出回路中,迟滞比较器U6的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U6的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U6的输出端连接开关K4的控制端,迟滞比较器U6用于在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K4断开。这样在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后开关K4断开,由于本实施例的电阻R2与电阻R4并联,开关K4断开后,电阻R2与电阻R4并联部分的总阻值增大,电阻R2与电阻R4并联部分的分压增大,提高输入到恒压控制电路的电压采样信号FB,实现恒压充电到浮充的转变。如图8所示,本实施例的浮充控制电路还可包括迟滞比较器U7、反相器U8及开关K5~K6。参考电压REFCV_L经开关K5连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H经开关K6连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H大于参考电压REFCV_L,迟滞比较器U7的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U7的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U7的输出端直接连接开关K5的控制端,迟滞比较器U7的输出端还经反相器U8连接开关K6的控制端,迟滞比较器U7用于在电压信号VIO或COMP电压高于浮充门限电压时控制开关K5导通、开关K6断开,在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K5断开、开关K6导通。这样在恒压充电阶段,K5导通、开关K6断开,输入到恒压控制电路的参考电压REFCV为REFCV_H,电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后,K5断开、开关K6导通,输入到恒压控制电路的参考电压REFCV为REFCV_L,降低了参考电压REFCV,实现恒压充电到浮充的转变。
如图3或图6所示,本实施例的三段式铅酸电池充电控制电路还包括转灯控制电路、红灯及绿灯。转灯控制电路的输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,转灯控制电路的输入端还分别接入绿灯门限和红灯门限,转灯控制电路的输出端分别连接红灯和绿灯,转灯控制电路用于在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制红灯亮、绿灯灭,在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制红灯灭、绿灯亮。转灯控制电路用于在电路处于恒压充电阶段控制红灯亮、绿灯灭,在电路处于浮充阶段控制红灯灭、绿灯亮,以指示充电状态。如图8所示,本实施例的转灯控制电路包括比较器U9~U10、开关K7~K8及可编程电流源。可编程电流源经开关K7、绿灯接地,还经开关K8、红灯接地。比较器U9的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U9的另一输入端接入绿灯门限,比较器U9的输出端连接开关K7的控制端,比较器U9在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K7断开、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K7导通。比较器U10的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U10的另一输入端接入红灯门限,比较器U10的输出端连接开关K8的控制端,比较器U10在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K8导通、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K8断开。这样便可以通过上述电路实现在电路处于恒压充电阶段控制红灯亮、绿灯灭,在电路处于浮充阶段控制红灯灭、绿灯亮。如图9和图10可知,本实施例的转灯控制电路可以实现在电路处于恒压充电阶段控制红灯亮、绿灯灭,在电路处于浮充阶段控制红灯灭、绿灯亮。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种三段式铅酸电池充电控制电路,包括输入电路、变压器、开关管T1、输出电路、初级电流采样电路、次级电压采样电路、恒压控制电路及浮充控制电路,其特征在于,还包括次级电流计算电路;
输入电路依次经变压器的初级绕组、开关管T1、初级电流采样电路接地,初级电流采样电路用于采集流经开关管T1的电流并输出电流采样信号CS,变压器的次级绕组连接输出电路,次级电压采样电路用于采集变压器次级绕组的输出电压并输出电压采样信号FB,恒压控制电路的输入端分别连接初级电流采样电路及次级电压采样电路的输出端,恒压控制电路用于根据电流采样信号CS及电压采样信号FB实现铅酸电池的恒压充电;
次级电流计算电路的输入端连接初级电流采样电路的输出端,次级电流计算电路用于根据电流采样信号CS计算变压器次级绕组的输出电流,并输出反映变压器次级绕组输出电流的电压信号VIO;
浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接次级电流计算电路的输出端,浮充控制电路用于将电压信号VIO与浮充门限电压进行比较,并在电压信号VIO降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充;
还包括逻辑电路、振荡器及驱动电路,恒压控制电路包括斜坡补偿电路、跨导放大器U1及比较器U2;
次级电压采样电路的输出端连接跨导放大器U1的反相端,跨导放大器U1的同相端接入参考电压REFCV,跨导放大器U1用于将电压采样信号FB与参考电压REFCV进行误差放大后输出COMP电压,跨导放大器U1的输出端连接比较器U2的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后接入比较器U2的同相端;
逻辑电路的输入端分别连接振荡器的输出端、比较器U2的输出端,逻辑电路的输出端经驱动电路连接开关管T1的控制极,逻辑电路用于根据比较器U2的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton;
浮充控制电路的输入端接入浮充门限电压并同时适于连接跨导放大器U1的输出端,浮充控制电路还用于将COMP电压与浮充门限电压进行比较,并在COMP电压降至浮充门限电压时控制铅酸电池由恒压充电转变为浮充;
还包括跨导放大器U4及比较器U5;
次级电流计算电路的输出端连接跨导放大器U4的同相端,跨导放大器U4的反相端接入参考电压REFCC,跨导放大器U4的输出端连接比较器U5的反相端,初级电流采样电路的输出与斜坡补偿电路的输出叠加后还接入比较器U5的同相端,比较器U5的输出端连接逻辑电路的输入端,逻辑电路还用于根据比较器U5的输出来输出占空比可变的PWM信号Ton。
2.如权利要求1所述的三段式铅酸电池充电控制电路,其特征在于,次级电流计算电路包括开关K1~K3、缓冲器U3及电阻R3与电容C1构成的RC滤波电路;
初级电流采样电路的输出端依次经开关K1、缓冲器U3、开关K2、RC滤波电路连接浮充控制电路的输入端,开关K2与RC滤波电路的公共端经开关K3接地;
开关K1仅在Ton/2为高时导通,开关K2仅在TDM为高时导通,开关K3仅在TDM为低时导通,Ton/2为PWM信号Ton的中点脉冲信号,TDM为变压器次级绕组的退磁时间信号。
3.如权利要求1所述的三段式铅酸电池充电控制电路,其特征在于,浮充控制电路包括迟滞比较器U6及开关K4;
开关K4接入次级电压采样电路的输出回路中,迟滞比较器U6的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U6的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U6的输出端连接开关K4的控制端,迟滞比较器U6用于在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K4断开。
4.如权利要求3所述的三段式铅酸电池充电控制电路,其特征在于,浮充控制电路包括迟滞比较器U7、反相器U8及开关K5~K6;
参考电压REFCV_L经开关K5连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H经开关K6连接跨导放大器U1的同相端,参考电压REFCV_H大于参考电压REFCV_L,迟滞比较器U7的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,迟滞比较器U7的另一输入端接入浮充门限电压,迟滞比较器U7的输出端直接连接开关K5的控制端,迟滞比较器U7的输出端还经反相器U8连接开关K6的控制端,迟滞比较器U7用于在电压信号VIO或COMP电压高于浮充门限电压时控制开关K5导通、开关K6断开,在电压信号VIO或COMP电压降至浮充门限电压后控制开关K5断开、开关K6导通。
5.如权利要求3-4任一所述的三段式铅酸电池充电控制电路,其特征在于,还包括转灯控制电路、红灯及绿灯;
转灯控制电路的输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,转灯控制电路的输入端还分别接入绿灯门限和红灯门限,转灯控制电路的输出端分别连接红灯和绿灯,转灯控制电路用于在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制红灯亮、绿灯灭,在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制红灯灭、绿灯亮。
6.如权利要求5所述的三段式铅酸电池充电控制电路,其特征在于,转灯控制电路包括比较器U9~U10、开关K7~K8及可编程电流源;
可编程电流源经开关K7、绿灯接地,还经开关K8、红灯接地;
比较器U9的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U9的另一输入端接入绿灯门限,比较器U9的输出端连接开关K7的控制端,比较器U9在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K7断开、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K7导通;
比较器U10的一输入端连接次级电流计算电路的输出端或跨导放大器U1的输出端,比较器U10的另一输入端接入红灯门限,比较器U10的输出端连接开关K8的控制端,比较器U10在电压信号VIO或COMP电压高于红灯门限时控制开关K8导通、在电压信号VIO或COMP电压降至绿灯门限时控制开关K8断开。
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