CN115149615A - 基于twh8778的控制电路 - Google Patents

基于twh8778的控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于TWH8778的控制电路，涉及电源控制技术领域，包括电源处理模块，用于提供直流电；输入控制模块，用于控制直流电的输入；输入保护模块，用于进行启动保护；电池管理模块，用于进行充电管理；采样控制模块，用于采集电池的电量并进行比较；电源检测模块，用于检测电源处理模块的电能；电源切换模块，用于控制太阳能的输出；充电控制模块，用于进行涓流充电控制和快速充电控制。本发明基于TWH8778的控制电路通过对电池进行采样和电量阈值比较，得出的比较结果将作为电源切换模块和输入控制模块的控制依据，通过TWH8778控制电源的切换和对输入电源的控制，电池满状态时以太阳能的方式为电池提供涓流。

Description

基于TWH8778的控制电路
技术领域
本发明涉及电源控制技术领域，具体是基于TWH8778的控制电路。
背景技术
随着科技的发展，各式各样的电子设备被制造出以便方便人们的生活，想要电子设备持续工作就需要电池供应电源，同时由于电资源的过度损耗，将为环境带来负担，因此减小电资源的浪费也成为现有问题，并且目前对于电池的充电，大都通过相关充电芯片进行控制，并为了保持电池的电量，在电池充满后将处于涓流的方式持续为电池供电，这也将导致电能的持续消耗，不利于节能控制，并且现有的充电电路大都采用大型的开关进行控制，较为复杂，体积较大，因此有待改进，并且现有的TWH8778芯片是一个低电压小电流控制的开关器件，它属于高速集成电子开关，可用于各种自动控制电路。它外形简单，外围电路简单，内部包含过热，过压保护电路。其内部具有过压、过流、过热保护功能，可以适合大电流的驱动开关领域应用，能够很好的解决此类问题。
发明内容
本发明实施例提供基于TWH8778的控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
依据本发明实施例中，提供基于TWH8778的控制电路，该基于TWH8778的控制电路包括：电源处理模块，输入控制模块，输入保护模块，电池管理模块，采样控制模块，电源检测模块，电源切换模块，充电控制模块；
所述电源处理模块，用于对输入的交流电进行降压、整流、滤波和稳压处理并输出直流电；
所述输入控制模块，与所述电源处理模块来接，用于接收所述电源处理模块输出的直流电，并通过TWH8778控制直流电输入所述输入保护模块中；
所述输入保护模块，与所述输入控制模块连接，用于进行启动保护，避免瞬间电压对后级电路的影响；
所述电池管理模块，与所述输入保护模块连接，用于进行DC-DC变换并对电池进行充电管理；
所述采样控制模块，与所述电池管理模块和输入控制模块连接，用于采集电池的电量并输出第一电压信号，用于将采集的第二电压信号与设定的电量阈值进行比较并输出比较结果，用于控制输入控制模块的工作；
所述电源检测模块，与所述电源处理模块连接，用于隔离检测所述电源处理模块中的电能变化并输出第二电压信号；
所述电源切换模块，与所述电源检测模块和采样控制模块连接，用于接收所述电源检测模块输出的第二电压信号并控制太阳能的输出，用于接收所述采样控制模块输出的第一电压信号并控制太阳能的输出；
所述充电控制模块，与所述电源切换模块和电池管理模块连接，用于接收所述电源切换模块输出的天阳能并对所述电池管理模块进行涓流充电控制和快速充电控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于TWH8778的控制电路通过电源处理模块对输入电能进行初步处理，并由采样控制模块对电池进行采样，并将采样信号与电量阈值进行比较，比较得出的比较结果将作为电源切换模块和输入控制模块的控制依据，可控制该控制电路对电源进行切换和对输入电源的控制，实现在电池满状态时关闭电源处理模块输出的电能，并以太阳能的方式为电池提供涓流，并且在断电的情况下也可通过太阳能备用供电，提高对电池充电的不间断性和节能性，并且采用TWH8778减小电能的闭断控制，内含过热，过压保护电路，能够有效保护电路且体积小，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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为本发明实例提供的基于TWH8778的控制电路的原理方框示意图。
图2为本发明实例提供的基于TWH8778的控制电路的电路图。
图3为本发明实例提供的TWH8778的功能引脚示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，请参阅图1，基于TWH8778的控制电路包括：电源处理模块1，输入控制模块2，输入保护模块3，电池管理模块4，采样控制模块5，电源检测模块6，电源切换模块7，充电控制模块8；
具体地，电源处理模块1，用于对输入的交流电进行降压、整流、滤波和稳压处理并输出直流电；
输入控制模块2，与所述电源处理模块1来接，用于接收所述电源处理模块1输出的直流电，并通过TWH8778控制直流电输入所述输入保护模块3中；
输入保护模块3，与所述输入控制模块2连接，用于进行启动保护，避免瞬间电压对后级电路的影响；
电池管理模块4，与所述输入保护模块3连接，用于进行DC-DC变换并对电池进行充电管理；
采样控制模块5，与所述电池管理模块4和输入控制模块2连接，用于采集电池的电量并输出第一电压信号，用于将采集的第二电压信号与设定的电量阈值进行比较并输出比较结果，用于控制输入控制模块2的工作；
电源检测模块6，与所述电源处理模块1连接，用于隔离检测所述电源处理模块1中的电能变化并输出第二电压信号；
电源切换模块7，与所述电源检测模块6和采样控制模块5连接，用于接收所述电源检测模块6输出的第二电压信号并控制太阳能的输出，用于接收所述采样控制模块5输出的第一电压信号并控制太阳能的输出；
充电控制模块8，与所述电源切换模块7和电池管理模块4连接，用于接收所述电源切换模块7输出的天阳能并对所述电池管理模块4进行涓流充电控制和快速充电控制。
在具体实施例中，上述电源处理模块1可采用降压电路、整流滤波电路和稳压电路对输入的交流电进行处理，并输出直流稳压；上述输入控制模块2可采用由TWH8778组成的开关电路控制输入电源的闭断；上述输入保护模块3可采用启动保护电路避免瞬间电压带来的危害；上述电池管理模块4可采用专门的电池充电电路对处理后的交流电进行DC-DC处理，并且电池提供充电电能；上述采样控制模块5可采用电阻分压电路和比较电路分别对电池的电量进行采样和比较；上述电源检测模块6可采用隔离检测电路，判断输入的交流源AC是否断电；上述电源切换模块7可采用TWH8778开关电路控制太阳能的输入，上述充电控制模块8可采用涓流充电电路实现对电池的涓流充电。
在本实施例中，请参阅图2和图3，所述电源处理模块1包括交流源AC、变压器W1、整流器G1、第一电容C1、稳压器U1、第二电容C2；
具体地，所述交流源AC的输出端与变压器W1的输入端连接，变压器W1的第一输出端连接整流器G1的第一端，变压器W1的第二输出端连接整流器G1的第三端，变压器W1的第四端连接第一电容C1的一端和稳压器U1的第一端，整流器G1的第二端连接第一电容C1的另一端、稳压器U1的第二端、第二电容C2的一端和地端，稳压器U1的第三端连接第二电容C2的另一端。
在具体实施例中，上述整流器G1可选用全桥整流；上述第一电容C1为滤波电容，在此还可采用CLC滤波电路。
进一步地，所述输入控制模块2包括第六电阻R6、第一开关管VT1、第一稳压管VD1、第七电阻R7、第三电容C3、第一开关器J1；
具体地，所述第六电阻R6的一端和第一开关器J1的第一端连接所述稳压器U1的第三端，第一开关器J1的第五端通过第七电阻R7连接第三电容C3的一端和第一稳压管VD1的阴极，第一稳压管VD1的阳极连接第一开关管VT1的发射极和第六电阻R6的另一端，第三电容C3的另一端连接第一开关管VT1的集电极、第一开关器J1的第四端和地端，第一开关器J1的第二端连接第一开关器J1的第三端。
在具体实施例中，上述第一开关管VT1可选用PNP型三极管；上述第一开关器J1可选用TWH8778集成电路。
进一步地，所述输入保护模块3包括第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4和第一功率管M1；
具体地，所述第八电阻R8的一端连接所述第一开关器J1的第三端、第四电容C4的一端和第一功率管M1的源极，第八的在的另一端连接第九电阻R9的一端、第四电容C4的另一端和第一功率管M1的栅极，第九电阻R9的另一端连接地端。
在具体实施例中，上述第一功率管M1可选用P沟道增强型MOS管。}
进一步地，所述电池管理模块4包括电池充电管理电路401和充电电池；所述采样控制模块5包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电阻R3、第一电位器RP1、比较器A1、第四电阻R4、第五电阻R5；
具体地，所述电池充电管理电路401，用于对充电电池进行充电控制；
该电池充电管理电路401的输入端连接所述第一功率管M1的漏极，电池充电管理电路401的输出端连接充电电池的输入端，充电电池的输出端通过第十电阻R10连接第十一电阻R11的一端和比较器A1的反相端，比较器A1的同相端连接第三电阻R3的一端并通过第一电位器RP1连接地端和第一电位器RP1的滑片端，第三电阻R3的另一端连接所述稳压器U1的第三端和第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接比较器A1的输出端并通过第五电阻R5连接所述第一开关管VT1的基极。
在具体实施例中，上述比较器A1可选用LM393芯片。
进一步地，所述电源检测模块6包括第一电阻R1、第二电阻R2、第二稳压管VD2、第十二电阻R12、光耦U2；
所述第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端分别连接所述变压器W1的第一输出端和第二输出端，第一电阻R1的另一端连接第二稳压管VD2的阴极、第十二电阻R12的一端和光耦U2的第一端，第二电阻R2的另一端连接第二稳压管VD2的阳极、第十二电阻R12的另一端和光耦U2的第二端。
在具体实施例中，上述光耦U2可选用OPTOIS01光电耦合器。
进一步地，所述电源切换模块7包括第一电源VCC1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第三稳压管VD3、第二开关管VT2、第五电容C5、第二开关器J2、光伏电池板、反相器U4；
具体地，所述第一电源VCC1连接第二开关管VT2的集电极并通过第十三电阻R13连接所述光耦U2的第三端、第二开关管VT2的基极和反相器U4的输出端，反相器U4的输入端连接所述第一开关管VT1的基极，第二开关管VT2的发射极连接第三稳压管VD3的阴极、第五电容C5的一端和第二开关器J2的第五端，第三稳压管VD3的阳极接地并通过第十四电阻R14连接光耦U2的第四端，第二开关器J2的第一端连接光伏电池板，第二开关器J2的第四端和第五电容C5的另一端均接地，第二开关器J2的第二端连接第二开关器J2的第三端。
在具体实施例中，上述第二开关管VT2可选用NPN型三极管；上述反相器U4用于将输入电平信号进行极性翻转，具体型号不做限定；上述第二开关器J2可选用TWH8778集成电路，具体地，第二开关器J2的第一端为IN端：输入端，第二开关器J2的第二端和第三端均为OUT端： 输出端，第二开关器J2的第五端为控制端，第二开关器J2的第四端为GND端：接地端。
进一步地，所述充电控制模块8包括第六电容C6、第一电感L1、第七电容C7、第一二极管D1、充电器U3、第八电容C8、第二二极管D2；
具体地，所述第六电容C6的一端连接所述第二开关器J2的第三端并通过第一电感L1连接第一二极管D1的阳极和充电器U3的第七端，充电器U3的第五端通过第七电容C7连接充电器U3的第三端、充电器U3的第四端、充电器U3的第六端、第六电容C6的另一端、第八电容C8的一端和地端，第一二极管D1的阴极连接充电器U3的第八端、第八电容C8的另一端和第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接所述充电电池的输入端。
在具体实施例中，上述充电器U3可选用MAC782变换器。
本发明基于TWH8778的控制电路，通过交流源AC为电路提供电能，交流源AC由变压器W1进行降压、整流器G1和第一电容C1进行整流滤波以输出平滑的直流电，并由稳压器U1进行稳压处理，输出的直流稳压通过第六电阻R6和第一稳压管VD1传输给第一开关器J1的第五端，使得第一开关器J1的第一端与第二端和第三端接通，直流稳压触发输入保护电路中第一功率管M1的导通，使得直流稳压得以传输给电池充电管理电路401，对充电电池实现充电，并由第十电阻R10和第十一电阻R11对充电电池的电量进行采样，当采样的第一电压信号大于预设的电量阈值时，比较器A1将输出低电平，第一开关管VT1将导通，第一开关器J1的第五端被拉低，第一开关器J1断开，停止为充电电池供电，同时第二开关管VT2由于反相器U4的作用也将导通，第一开关器J1的第五端得到高电平而使得第二开关器J2导通，光伏电池板将为充电电池提供涓流，持续保持充电电池的电量，当交流电源突然断电时，电源检测模块6中的光耦U2将断开，使得第二开关管VT2导通，第二开关器J2的第五端得到高电平，光伏电池板将直接为充电电池供电，同时在交流源AC来电后，为避免电源切换时导致输入充电电池的电能输出短暂消失，第五电容C5将放电为第二开关器J2的第五端提供高电平，使得光伏电池板延时一段时间后再与充电电池断开连接，提供对充电电池的充电效率，提高对电池充电的不间断性和节能性，并且采用TWH8778减小电能的闭断控制，内含过热，过压保护电路，能够有效保护电路且体积小，成本低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.基于TWH8778的控制电路，其特征在于，
该基于TWH8778的控制电路包括：电源处理模块，输入控制模块，输入保护模块，电池管理模块，采样控制模块，电源检测模块，电源切换模块，充电控制模块；
所述电源处理模块，用于对输入的交流电进行降压、整流、滤波和稳压处理并输出直流电；
所述输入控制模块，与所述电源处理模块来接，用于接收所述电源处理模块输出的直流电，并通过TWH8778控制直流电输入所述输入保护模块中；
所述输入保护模块，与所述输入控制模块连接，用于进行启动保护，避免瞬间电压对后级电路的影响；
所述电池管理模块，与所述输入保护模块连接，用于进行DC-DC变换并对电池进行充电管理；
所述采样控制模块，与所述电池管理模块和输入控制模块连接，用于采集电池的电量并输出第一电压信号，用于将采集的第二电压信号与设定的电量阈值进行比较并输出比较结果，用于控制输入控制模块的工作；
所述电源检测模块，与所述电源处理模块连接，用于隔离检测所述电源处理模块中的电能变化并输出第二电压信号；
所述电源切换模块，与所述电源检测模块和采样控制模块连接，用于接收所述电源检测模块输出的第二电压信号并控制太阳能的输出，用于接收所述采样控制模块输出的第一电压信号并控制太阳能的输出；
所述充电控制模块，与所述电源切换模块和电池管理模块连接，用于接收所述电源切换模块输出的天阳能并对所述电池管理模块进行涓流充电控制和快速充电控制。
2.根据权利要求1所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述电源处理模块包括交流源、变压器、整流器、第一电容、稳压器、第二电容；
所述交流源的输出端与变压器的输入端连接，变压器的第一输出端连接整流器的第一端，变压器的第二输出端连接整流器的第三端，变压器的第四端连接第一电容的一端和稳压器的第一端，整流器的第二端连接第一电容的另一端、稳压器的第二端、第二电容的一端和地端，稳压器的第三端连接第二电容的另一端。
3.根据权利要求2所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述输入控制模块包括第六电阻、第一开关管、第一稳压管、第七电阻、第三电容、第一开关器；
所述第六电阻的一端和第一开关器的第一端连接所述稳压器的第三端，第一开关器的第五端通过第七电阻连接第三电容的一端和第一稳压管的阴极，第一稳压管的阳极连接第一开关管的发射极和第六电阻的另一端，第三电容的另一端连接第一开关管的集电极、第一开关器的第四端和地端，第一开关器的第二端连接第一开关器的第三端。
4.根据权利要求3所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述输入保护模块包括第八电阻、第九电阻、第四电容和第一功率管；
所述第八电阻的一端连接所述第一开关器的第三端、第四电容的一端和第一功率管的源极，第八的在的另一端连接第九电阻的一端、第四电容的另一端和第一功率管的栅极，第九电阻的另一端连接地端。
5.根据权利要求4所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述电池管理模块包括电池充电管理电路和充电电池；所述采样控制模块包括第十电阻、第十一电阻、第三电阻、第一电位器、比较器、第四电阻、第五电阻；
所述电池充电管理电路，用于对充电电池进行充电控制；
所述电池充电管理电路的输入端连接所述第一功率管的漏极，电池充电管理电路的输出端连接充电电池的输入端，充电电池的输出端通过第十电阻连接第十一电阻的一端和比较器的反相端，比较器的同相端连接第三电阻的一端并通过第一电位器连接地端和第一电位器的滑片端，第三电阻的另一端连接所述稳压器的第三端和第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接比较器的输出端并通过第五电阻连接所述第一开关管的基极。
6.根据权利要求5所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述电源检测模块包括第一电阻、第二电阻、第二稳压管、第十二电阻、光耦；
所述第一电阻的一端和第二电阻的一端分别连接所述变压器的第一输出端和第二输出端，第一电阻的另一端连接第二稳压管的阴极、第十二电阻的一端和光耦的第一端，第二电阻的另一端连接第二稳压管的阳极、第十二电阻的另一端和光耦的第二端。
7.根据权利要求6所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述电源切换模块包括第一电源、第十三电阻、第十四电阻、第三稳压管、第二开关管、第五电容、第二开关器、光伏电池板、反相器；
所述第一电源连接第二开关管的集电极并通过第十三电阻连接所述光耦的第三端、第二开关管的基极和反相器的输出端，反相器的输入端连接所述第一开关管的基极，第二开关管的发射极连接第三稳压管的阴极、第五电容的一端和第二开关器的第五端，第三稳压管的阳极接地并通过第十四电阻连接光耦的第四端，第二开关器的第一端连接光伏电池板，第二开关器的第四端和第五电容的另一端均接地，第二开关器的第二端连接第二开关器的第三端。
8.根据权利要求7所述的基于TWH8778的控制电路，其特征在于，所述充电控制模块包括第六电容、第一电感、第七电容、第一二极管、充电器、第八电容、第二二极管；
所述第六电容的一端连接所述第二开关器的第三端并通过第一电感连接第一二极管的阳极和充电器的第七端，充电器的第五端通过第七电容连接充电器的第三端、充电器的第四端、充电器的第六端、第六电容的另一端、第八电容的一端和地端，第一二极管的阴极连接充电器的第八端、第八电容的另一端和第二二极管的阳极，第二二极管的阴极连接所述充电电池的输入端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115566877A (zh) * 2022-10-24 2023-01-03 恒烁半导体(合肥)股份有限公司 一种mcu电源管理电路

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