CN201230216Y - 高频充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频充电器，包括低频整流滤波电路、振荡控制电路和取样电路，还包括高频振荡电路和高频整流滤波电路，所述低频整流滤波电路与高频振荡电路电连接，高频振荡电路与高频整流滤波电路电连接，高频整流滤波电路与取样电路电连接，振荡控制电路的输入端与取样电路的输出端相连接，取样电路的输出端与高频振荡电路的输入端相连接。本实用新型重量轻、效率高且使用方便。

Description

高频充电器

技术领域

本实用新型涉及一种电池充电器，具体的说，是涉及一种用常规市电对汽车蓄电池充电的高频充电器。

背景技术

目前市场上的汽车蓄电池充电器多为低频充电器，市电由一般接口接入充电器内，经电感、电容等构成的整流滤波单元，将日用交流电转变成为直流电，充电过程多为手动操作，效率低，由于采用低频变压装置，使得产品笨重使用也不方便。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种重量轻、效率高且使用方便的高频充电器。

实现上述目的的技术方案是：一种高频充电器，包括低频整流滤波电路、振荡控制电路和取样电路，其改进点在于：还包括高频振荡电路和高频整流滤波电路，所述低频整流滤波电路与高频振荡电路电连接，高频振荡电路与高频整流滤波电路电连接，高频整流滤波电路与取样电路电连接，振荡控制电路的输入端与取样电路的输出端相连接，取样电路的输出端与高频振荡电路的输入端相连接。

所述高频振荡电路包括由第一场效应管、第二场效应管和主变压器的初级线圈及驱动变压器的次级线圈构成的他励变换器，主变压器初级线圈上端接低频整流滤波电路一半电压处，下端接第一场效应管的漏极和第二场效应管的源极，第一场效应管的源极接整流电压正极，第二场效应管的漏极接地。

本实用新型采用可发送两路相位相反的可控制脉冲的振荡控制电路53，受振荡控制电路的输出信号控制而产生易于改变电压的高频交流电的高频振荡电路52，整个充电过程完全自动化，具有恒压充电、恒流充电、浮充电等三种充电方式，并能根据电池电量状态以及电池好坏情况完全自动选择充电模式以及保护等，还具有短路保护、充电电池逆接保护、过温保护以及充电状态显示等功能。由于采用高频充电使得其重量轻、效率高且使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路图；

图2为本实用新型的主电路的方框图；

图3为本实用新型的振荡控制电路53的方框图；

图4为本实用新型的过放电电瓶充电流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步的描述。

如图1、2所示，一种高频充电器，包括低频整流滤波电路51、振荡控制电路53和取样电路55，还包括高频振荡电路52和高频整流滤波电路54，所述低频整流滤波电路51与高频振荡电路52电连接，高频振荡电路52与高频整流滤波电路54电连接，高频整流滤波电路54与取样电路55电连接，振荡控制电路53的输入端与取样电路55的输出端相连接，取样电路55的输出端与高频振荡电路52的输入端相连接。

如图1所示，所述高频振荡电路52包括由第一场效应管521、第二场效应管522和主变压器523的初级线圈及驱动变压器536的次级线圈构成的他励变换器，主变压器523初级线圈上端接低频整流滤波电路51一半电压处，下端接第一场效应管521的漏极和第二场效应管522的源极，第一场效应管521的源极接整流电压正极，第二场效应管522的漏极接地。所述振荡控制电路53设有脉冲控制模块531，其有五个脚为接地脚，三个脚为电源脚，两个脚为驱动脚，一个脚为电压取样脚，两个脚为电流取样脚，一个脚为温度取样脚。所述取样电路55输出端与脉冲控制模块531的电流取样脚、电压取样脚、温度取样脚相接。

如图1所示，包括依次以电路连接的可将输入的交流电进行整流滤波转换为直流电的低频整流滤波电路51、可发送两路相位相反的可控制脉冲的振荡控制电路53，受振荡控制电路的输出信号控制而产生易于改变电压的高频交流电的高频振荡电路52，可将高频交流电转换成直流电的高频整流电路54，可对输出充电信号进行电压、电流、温度取样的取样电路55。所述的振荡控制电路53可根据取样电路55的输入值进行判断处理并控制输出脚发送的脉冲的脉宽，其中低频整流滤波电路51通过接口与电源相接，高频振荡电路52的输入端与低频整流滤波电路51的输出端、振荡控制电路53的输出端相接，高频整流滤波电路54的输入端与高频振荡电路52的输出端相接。

如图1所示，振荡控制电路53设有脉冲控制模块531，其脚1、7、8、17、18为接地脚，脚2、4、15为电源脚，脚3、5为驱动脚，脚6为电压取样脚，脚13、14为电流取样脚，脚16为温度信号输入脚。其脚3、5输出的脉冲至驱动变压器536的初级两端，从而可控制主电路中高频振荡电路52，用于调节充电电压和充电电流。其中该脉冲控制模块531的脚6为脉宽控制信号输入脚，该脚输入信号电压的强弱，将影响3、5脚输出脉冲的宽度。其中脉冲控制模块531的16脚设置为温度信号输入脚，充电过程中充电器温度通过脚16传入脉冲控制模块531，一旦充电过程中发现温度超过设定限值时，通过内部比较将关断脉冲发送脚的脉冲发送，从而终止充电，起到对周围财产和充电器本身的保护。

高频振荡电路52的核心部分是由第一场效应管521、第二场效应管522和主变压器523初级及驱动变压器536的次级线圈等构成的他励变压器，它通过振荡控制电路53将前面由低频整流滤波电路51输入的直流电转换为易于改变电压之高频交流电。主变压器523初级线圈上端接低频整流滤波电路51一半电压处，下端接第一场效应管521的漏极和第二场效应管522的源极，第一场效应管521的源极接整流电压正极，第二场效应管522的漏极接地。第一场效应管521、第二场效应管522在振荡控制电路53输出的高频驱动电压控制下作交替开关动作，本实施例中的振荡控制电路53为集成块，将驱动变压器536两组次级线圈反向绕制，于是第一场效应管521、第二场效应管522的驱动级将只会得到方向相反的脉冲控制电压，即流过驱动变压器初级线圈上的电压处于上高下低时，第一场效应管521的驱动级在高电平驱动下导通，第二场效应管522驱动级在低电平驱动下截止，主变压器下端被上拉为高电平，反之主变压器下端被下拉为低电压。这样就在主变压器初级得到高频交流电。

经主变压器523次级线圈耦合降压后的交流电，再经电容、电感、电阻等构成的高频整流滤波电路54整流滤波后通过接口输出到被充电电池并对其充电。

参见图3，振荡控制电路53根据取样电路55的输入值进行判断处理的过程如下：先执行步骤561、由脚13、14将取样到的充电电流、电压输入；执行步骤562、对充电电流信号进行处理，如果充电电流大于设定值A1，本实施例中设定值A1为10A；则执行步骤563、进行限流处理，使得电路按设定充电电流值进行恒流模式充电方式，如充电电流小于设定值时，则直接进入下一判断单元，即执行步骤564、对充电电压进行判断，如充电电压大于设定的恒压充电电压值V1，本实施例中设定的恒压充电电压值V1为14.5V，则执行步骤565、进行恒压处理，使得电路按设定充电电压值恒压模式充电，由于恒压充电过程中充电电流会越来越小，因此在恒压充电过程中同时执行步骤566、对充电电流进行比较，如果充电电流小于设定充电电流值A2时，本实施例中A2为2A，则执行步骤567、进入浮冲电模式，即使得电路以设定电压值V2进行充电，本实施例中设定电压值V2为13.8V。此时充电过程可以结束了。

如图1所示，还包括逆接保护电路57，所述逆接保护电路57包括场效应管571、稳压管572、电阻573和光电耦合器574，光电耦合器574的1脚与充电器输出线的正极连接，2脚与充电器输出线的负极连接，场效应管571的栅极与电阻573的一端连接，电阻573的另一端与充电器输出线的正极连接，光电耦合器574的3脚与场效应管571的栅极连接，光电耦合器574的4脚接地，稳压管572的一端连接场效应管571的栅极，稳压管572的另一端接地。其中电阻573和稳压管572对场效应管571起限流保护作用，充电时如果出现电池正负极接反或电池电压低于一定值，场效应管571都因为栅极驱动电压过低而关断，充电电路被断开，从而起到保护电池和充电器的作用。只有在正常充电时，场效应管571源极和漏极导通，充电电路得以贯通。

还包括低电压电池辅助启动单元58，所述低电压电池辅助启动单元58包括稳压管587、二极管583、变压器585以及三极管586，稳压管587的一端与二极管583的一端连接并连接充电器输出线的正极，稳压管587的另一端接三极管586的基极，变压器585的2脚接振荡控制电路53中的脉冲控制模块531的2脚且与三极管586的集电极相连。该低电压电池辅助启动单元58主要起辅助启动作用，即当被充电电池电压过低时，振荡控制电路53因电压过低而无法启动工作，故需低电压电池辅助启动单元58协助完成启动工作。同时该低电压电池辅助启动单元58还具有判断电池好坏状态、充电电池逆接保护以及短路保护等功能。其工作过程描述如下：首先取样电路55对充电电压进行取样，并在脉冲控制模块531内经过判断处理，如果取样电压在一设定的范围内，则控制模块531通过6脚输出一启动信号，即只有在一个可以用来充电的电池电压的激励下，振荡控制电路53才会启动，于是主电路52在振荡控制电路53控制下进入正常的工作模式，辅助启动单元58通过启动电流振荡产生一可供控制电路正常工作的工作电压(即辅助启动电压)，同时脉冲控制模块531的判断处理单元收到反馈的启动完成信号，辅助启动过程结束。

本实施例中，启动信号设定为大于4伏小于12伏的电池电压取样信号，即只有在一个可以用来充电的电池的电压激励下，充电电路单元才会启动。如果充电电池端电压低于4伏，整个系统因没有得到不会工作，从而起到对产品以及周围环境的保护作用。

由于可充电电瓶经常会因为过度放电出现不同程度的休眠状态，如果用一般的充电器按正常充电方式将无法对该类电瓶充电，这样电瓶常被当成坏电瓶而浪费，但相当一部分电瓶却可以救活处理，以节约资源、保护环境。

参见图4，首先对充电的电瓶进行状态判断，如其初充电电流在充电电压上升至17.5伏之前一直小于额定充电电流值，则按照过放电电瓶充电方式处理，如果是异常状态就进行强制充电，于是充电电压调至17.5伏，此过程中对充电电流进行判断，如果充电电流量达到额定充电电流值，将充电电压调节至14.6伏，进入正常充电方式，如果到充电电压上升至17.5伏时，充电电流依旧不能达到额定充电电流值，那么将以17.5伏恒压方式充电，此过程中不断对充电电流取样判断，一旦充电电流达到额定充电电流值，将充电电压调节至14.6伏，进入正常充电。

Claims (6)

1、一种高频充电器，包括低频整流滤波电路(51)、振荡控制电路(53)和取样电路(55)，其特征在于：还包括高频振荡电路(52)和高频整流滤波电路(54)，所述低频整流滤波电路(51)与高频振荡电路(52)电连接，高频振荡电路(52)与高频整流滤波电路(54)电连接，高频整流滤波电路(54)与取样电路(55)电连接，取样电路(55)的输出端与高频振荡电路(52)的输入端相连接，且取样电路(55)的输出端与振荡控制电路(53)的输入端连接。

2、根据权利要求1所述的高频充电器，其特征在于：所述高频振荡电路(52)包括由第一场效应管(521)、第二场效应管(522)和主变压器(523)的初级线圈及驱动变压器(536)的次级线圈构成的他励变换器，主变压器(523)的初级线圈的上端接低频整流滤波电路(51)的一半电压处，下端接第一场效应管(521)的漏极和第二场效应管(522)的源极，第一场效应管(521)的源极接低频整流滤波电路(51)的正极，第二场效应管(522)的漏极接地。

3、根据权利要求1所述的高频充电器，其特征在于：所述振荡控制电路(53)设有脉冲控制模块(531)，脉冲控制模块(531)有五个脚为接地脚，三个脚为电源脚，两个脚为驱动脚，一个脚为电压取样脚，两个脚为电流取样脚，一个脚为温度取样脚。

4、根据权利要求3所述的高频充电器，其特征在于：所述取样电路(55)的输出端与脉冲控制模块(531)的电流取样脚、电压取样脚、温度取样脚相接。

5、根据权利要求1所述的高频充电器，其特征在于：还包括逆接保护电路(57)，所述逆接保护电路(57)包括场效应管(571)、稳压管(572)、电阻(573)和光电耦合器(574)，光电耦合器(574)的1脚与充电器输出线的正极连接，2脚与充电器输出线的负极连接，场效应管(571)的栅极与电阻(573)的一端连接，电阻(573)的另一端与充电器输出线的正极连接，光电耦合器(574)的3脚与场效应管(571)的栅极连接，光电耦合器(574)的4脚接地，稳压管(572)的一端连接场效应管(571)的栅极，稳压管(572)的另一端接地。

6、根据权利要求1所述的高频充电器，其特征在于：还包括低电压电池辅助启动单元(58)，所述低电压电池辅助启动单元(58)包括稳压管(587)、二极管(583)、变压器(585)以及三极管(586)，稳压管(587)的一端与二极管(583)的一端连接并连接充电器输出线的正极，稳压管(587)的另一端接三极管(586)的基极，变压器(585)的2脚接振荡控制电路(53)中的脉冲控制模块(531)的2脚且与三极管(586)的集电极相连。

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