CN201178324Y - 一种二次电池组充电电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公告了一种二次电池组充电电源电路，包括电源供应部件、与所述电源供应部件连接的充电管理部件，所述电源供应部件设有输入整流/滤波电路、输出整流/滤波电路和辅助电源，其特征在于：所述电源供应部件设有包括三绕组变压器和功率开关管的开关电源变压器，还设有C2470系列高能效电源管理芯片。本实用新型电路组成简单，采用开关电源变压器取代线性电源变压器，且采用C2470系列高能效电源管理芯片，因此电源效率高，电源能效高达80％以上，低待机功耗，待机功耗小于0.3W，满足世界各国能效要求。与其他的铁芯线性变压器相比，成本低，体积小，重量轻，在价格上更具有竞争力，且远比现在广泛应用的开关式电源供应器成本更为低廉。

Description

一种二次电池组充电电源电路

技术领域

本实用新型涉及二次电池组充电电路，尤其是涉及一种二次电池组充电电源电路。

背景技术

现有的对镍镉、镍氢电池组充电的低成本充电装置的充电控制部分都是通过监控电池的充电电压、电流及温度的状况，进而控制充电开关，实现对电池的快速充电，而电源部分主要有两种：一种采用线性工频变压器隔离降压电路，线路简单，元件较少，可靠性高，安全性高，成本较低，但能效很低，且其在制造中需消耗大量铜线、钢片，将逐步被高效、资源消耗少的新产品所替代；另一种采用非隔离交流电容降压电路，线路也简单，成本也较低，但可靠性低，安全性低，能效低，尤其是其功率因素很低，对电网的运行效率产生不良影响，目前仅用于110V供电系统中。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术存在的缺陷，提出一种能效高、功耗低、成本低的二次电池组充电电源电路。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种二次电池组充电电源电路，包括电源供应部件、与所述电源供应部件连接的充电管理部件，所述电源供应部件的输入端与交流电源线相线和地线分别连接，所述电源供应部件设有输入整流/滤波电路、输出整流/滤波电路和辅助电源。

这种二次电池组充电电源电路的特点是：

所述电源供应部件设有包括三绕组变压器和功率开关管的开关电源变压器，以开关电源变压器取代线性电源变压器，提高电源效率，所述开关电源变压器的原边主绕组的一端与所述输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，另一端与所述功率开关管的集电极连接，原边副绕组的一端与所述辅助电源的输入端连接，原边副绕组的另一端与功率开关管发射极和一开关电流采样电阻的一端连接，副边绕组的两端分别与所述充电管理部件的两输入端连接。

所述电源供应部件还设有C2470系列电源管理芯片，以进一步提高电源效率，所述电源管理芯片的VDD脚通过启动电阻与所述输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，所述电源管理芯片的BAS脚与所述功率开关管的基极连接，所述电源管理芯片的COL脚通过阻容耦合电路与所述功率开关管的集电极连接，所述电源管理芯片的AUX脚与所述辅助电源输出端连接，所述电源管理芯片的GND脚与所述开关电源变压器原边开关电流采样电阻的一端连接，所述开关电源变压器原边开关电流采样电阻的另一端与地连接，所述电源管理芯片的CS脚与一电压设定电阻的一端连接，所述电压设定电阻的另一端与地连接。

本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述C2470系列电源管理芯片，包括智能型数字/模拟控制电路以及谐振式单开关拓扑。

所述C2470系列电源管理芯片，包括型号为C2472、C2473、C2474的高能效电源管理芯片。

所述C2470系列电源管理芯片是英国康桥半导体公司(CambridgeSemiconductor，简称CamSemi)出品的系列产品。

所述充电管理部件的输出端与插入二次电池组的充电槽的正负接触片分别连接。

所述充电管理部件包括充电开关、快速充电电路、涓流充电电路、低电压保护电路以及工作状态指示电路。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型电路组成简单，采用开关电源变压器取代线性电源变压器，且采用C2470系列高能效电源管理芯片，因此电源效率高，电源能效高达80％以上，低待机功耗，待机功耗小于0.3W，满足世界各国能效要求。与其他的铁芯线性变压器相比，成本低，体积小，重量轻，在价格上更具有竞争力，且远比现在广泛应用的开关式电源供应器成本更为低廉。

附图说明

附图是本实用新型具体实施方式的电路组成图。

具体实施方式

下面对照附图结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如附图所示的二次电池组充电电源电路，包括设置在充电电路板的充电电路、设有插入二次电池组的充电槽的外壳以及与市电相连的交流电源线。充电电路包括电源供应部件、与电源供应部件连接的充电管理部件，电源供应部件的输入端与交流电源线相线和地线分别连接，充电管理部件的输出端分别与充电槽正负接触片连接，充电管理部件包括充电开关、快速充电电路、涓流充电电路、低电压保护电路以及工作状态指示电路。

电源供应部件由输入整流/滤波电路、输出整流/滤波电路、辅助电源、包括三绕组变压器T和功率开关管Q101的开关电源变压器，以及电源管理芯片U1组成。开关电源变压器T的原边主绕组的一端与输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，另一端与功率开关管Q101的集电极连接，原边副绕组的一端与辅助电源的输入端连接，原边副绕组的另一端与功率开关管发射极和一开关电流采样电阻Rcs的一端连接，副边绕组的两端分别与充电管理部件的两输入端连接。输入整流/滤波电路由桥式整流器BR、滤波电容C101、C102和滤波电感L组成。输出整流/滤波电路由二极管D201、滤波电容C201、C202和电阻R201组成。辅助电源由二极管D101、电容C103、限流电阻R104、三极管Q102与电阻R103组成。二极管D101、限流电阻R104分别与三极管Q102的集电极、发射极连接。

电源供应部件还设有CamSemi公司出品的型号为C2472的高能效电源管理芯片U1，其VDD脚通过启动电阻R101、R102与输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，BAS脚与功率开关管Q101的基极连接，COL脚通过串联的电阻R105与电容C106组成的阻容耦合电路与功率开关管Q101的集电极连接，取样功率开关管的集电极电压；AUX脚与辅助电源输出端连接，给BAS脚提供一个驱动电流；GND脚与开关电流采样电阻Rcs的一端连接，开关电流采样电阻Rcs的另一端与电源地连接，以取样电流信号，通过检测电流的不同状态控制电源管理芯片U1的工作模式；CS脚与电压设定电阻R106的一端连接，电压设定电阻R106的另一端与地连接。

本具体实施方式的二次电池组充电电源电路的工作过程如下：

市电经交流电源线输入，流经电流保险丝F和防浪涌电流的负温度系数热敏电阻NTC，再经桥式整流器BR整流，经滤波电容器C101、C102和滤波电感L组成的平波电路得到一直流电源，该直流电源一路经过开关变压器T和功率开关管Q101回到电源地，该直流电源另一路经过启动电阻R101、R102输入到电源管理芯片U1的VDD脚，以启动电源管理芯片U1工作，电源管理芯片U1的BAS脚输出的脉冲信号控制功率开关管Q101的导通与关断，产生变化的电压与电流，变化的电压与电流通过开关电源变压器T的原边，在开关电源变压器T的副边感应电压和电流，实现电能变换，为二次电池组充电装置提供能效高达80％以上、低待机功耗，小于0.3W的直流充电电源。电源供应部件提供的直流充电电源由与电源供应部件连接的充电管理部件，以及分别与充电管理部件的输出端连接的充电槽正负接触片，向插入充电槽的二次电池组充电，包括充电开关、快速充电、涓流充电、工作于低电压的保护以及工作状态的指示都由充电管理部件的相应电路完成。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种二次电池组充电电源电路，包括电源供应部件、与所述电源供应部件连接的充电管理部件，所述电源供应部件的输入端与交流电源线相线和地线分别连接，所述电源供应部件设有输入整流/滤波电路、输出整流/滤波电路和辅助电源，其特征在于：

所述电源供应部件设有包括三绕组变压器和功率开关管的开关电源变压器，所述开关电源变压器的原边主绕组的一端与所述输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，另一端与所述功率开关管的集电极连接，原边副绕组的一端与所述辅助电源的输入端连接，原边副绕组的另一端与功率开关管发射极和一开关电流采样电阻的一端连接，副边绕组的两端分别与所述充电管理部件的两输入端连接；

所述电源供应部件还设有C2470系列电源管理芯片，所述电源管理芯片的VDD脚通过启动电阻与所述输入整流/滤波电路的直流电压输出端连接，所述电源管理芯片的BAS脚与所述功率开关管的基极连接，所述电源管理芯片的COL脚通过阻容耦合电路与所述功率开关管的集电极连接，所述电源管理芯片的AUX脚与所述辅助电源输出端连接，所述电源管理芯片的GND脚与所述开关电源变压器原边开关电流采样电阻的一端连接，所述开关电源变压器原边开关电流采样电阻的另一端与地连接，所述电源管理芯片的CS脚与一电压设定电阻的一端连接，所述电压设定电阻的另一端与地连接。

2.如权利要求1所述的二次电池组充电电源电路，其特征在于：

所述C2470系列电源管理芯片，包括智能型数字/模拟控制电路以及谐振式单开关拓扑。

3.如权利要求1或2所述的二次电池组充电电源电路，其特征在于：

所述C2470系列电源管理芯片，包括型号为C2472、C2473、C2474的电源管理芯片。

4.如权利要求3所述的二次电池组充电电源电路，其特征在于：

所述充电管理部件的输出端与插入二次电池组的充电槽的正负接触片分别连接。

5.如权利要求4所述的二次电池组充电电源电路，其特征在于：

所述充电管理部件包括充电开关、快速充电电路、涓流充电电路、低电压保护电路以及工作状态指示电路。