CN201504113U

CN201504113U - 一种带转换灯的恒压恒流充电电路

Info

Publication number: CN201504113U
Application number: CN2009202370667U
Authority: CN
Inventors: 赵星宝; 燕云峰; 佘添记; 邹进
Original assignee: DONGGUAN YINGJU ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN YINGJU ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种带转换灯的恒压恒流充电电路；本实用新型包括交流整流滤波电路、脉宽调制电路、能量转换电路、输出整流滤波电路、输出恒流恒压电路，输出恒流恒压电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29，电容C8、C9，二极管D9，光电耦合器U1，双运算放大器U4，可调分流基准芯片U2、U3，发光二极管GREEN，发光二极管RED，PNP型三极管Q3。本实用新型输出的充电电压稳定，充电电流精确，且使用不同颜色的发光二极管作为充电转换指示灯，指示电池的充电状态。

Description

一种带转换灯的恒压恒流充电电路

技术领域

本实用新型涉及充电电路技术领域，尤其涉及一种带转换灯的恒压恒流充电电路。

背景技术

中国专利号2005100363307的专利文献公开了一种恒压恒流充电电路，其利用开关电源常用的光电耦合器加稳压元件构成恒压线路，在变压器次极绕组的正极性一侧追加一个电流取样电阻，利用原有的光电耦合器，达到恒流充电控制的目的，以最少的分立元件，通过功能组合和再利用，达到恒压恒流的充电控制功能。但是，上述的恒压恒流充电电路输出的充电电压不够稳定，充电电流不够精确。

实用新型内容

本实用新型提供一种充电电压稳定、充电电流精确的带转换灯的恒压恒流充电电路。

一种带转换灯的恒压恒流充电电路，包括交流整流滤波电路、脉宽调制电路、能量转换电路、输出整流滤波电路，交流整流滤波电路的输出端与能量转换电路的输入端连接，脉宽调制电路与能量转换电路的控制输入端连接，能量转换电路的输出端与输出整流滤波电路的输入端连接，还包括输出恒流恒压电路，输出恒流恒压电路的两个输入端分别与输出整流滤波电路的正极输出端和负极输出端连接，输出恒流恒压电路的两个输出端分别与充电电路正极输出端和充电电路负极输出端连接；

恒流恒压电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29，电容C8、C9，二极管D9，光电耦合器U1，双运算放大器U4，可调分流基准芯片U2、U3，发光二极管GREEN，发光二极管RED，PNP型三极管Q3；充电电路正极输出端与R12一端、R13一端、R21一端、R26一端、输出整流滤波电路的正极输出端连接，R12另一端与R11一端、U1第1脚连接，R11另一端与U1第2脚、D9正极、U2第3脚、C8一端连接，U2第2脚与R14一端、电源地连接，R14另一端与U2第1脚、R13另一端、R16一端连接，R16另一端与C8另一端连接，D9负极与U4第1脚、C9一端连接，C9另一端与R17一端连接，R17另一端与U4第2脚、R18一端连接，R18另一端与R19一端、R20一端、充电电路负极输出端连接，R20另一端与输出整流滤波电路的负极输出端连接，U4第3脚与R23一端、R22一端连接，R23另一端与R24一端、R21另一端、U3第3脚、U3第1脚连接，U3第2脚与R22另一端、R25一端、电源地连接，R25另一端与R24另一端、U4第5脚、R30一端连接，U4第6脚与R19另一端连接，R30另一端与U4第7脚、R29一端、R28一端连接，R29另一端与发光二极管GREEN正极连接，发光二极管GREEN负极与发光二极管RED负极、电源地连接，R28另一端与Q3基级、R27一端连接，R27另一端与Q3发射极、R26另一端连接，Q3集电极与发光二极管RED正极连接。

其中，R11为2.2K的电阻、R12为470R的电阻、R13为3K的电阻、R14为1.5K的电阻、R16为1K的电阻、R17为10K的电阻、R18为1K的电阻、R19为1K的电阻、R20为0.1R的电阻、R21为2.2K的电阻、R22为1K的电阻、R23为82K的电阻、R24为100K的电阻、R25为180R的电阻、R26为750R的电阻、R27为2.2K的电阻、R28为4.7K的电阻、R29为750R的电阻，C8为104的电容、C9为104的电容，D9为型号IN4148的二极管，U1为型号PC817B的光电耦合器，U4为型号LM358的双运算放大器，U2为型号TL431的可调分流基准芯片，U3为型号TL431的可调分流基准芯片，Q3为型号2N3906的PNP型三极管。

其中，输出整流滤波电路包括二极管D8和电容C7；D8正极与能量转换电路的第1输出端连接，D8负极与C7正极、充电电路正极输出端连接，C7负极与能量转换电路的第2输出端、R20另一端、电源地连接。

其中，D8为型号SB160的二极管，C7为470uF/10V的电容。

其中，能量转换电路包括电阻R5，电容C5，二极管D5，NPN型三极管Q1，Y电容CY1，变压器T1；R5一端与交流整流滤波电路的输出端、C5一端、T1的初级绕组一端连接，R5另一端与C5另一端、D5负极连接，D5正极与T1的初级绕组另一端、Q1集电极连接，Q1基极与脉宽调制电路的控制输出端连接，Q1发射极与信号地连接，信号地通过CY1与电源地连接，T1的次级绕组一端与D8正极连接，T1的次级绕组另一端与C7负极连接。

其中，R5为100K的电阻，C5为222/630V的电容，D5为型号FR107的二极管，Q1为型号13003 TO-126的NPN型三极管，CY1为102的Y电容，T1为型号EE16的变压器。

其中，脉宽调制电路包括电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6，二极管D6、D7，NPN型三极管Q2，稳压二极管ZD1；电阻R2一端与交流整流滤波电路的输出端连接，电阻R2另一端与R3一端连接，R3另一端与Q1基极、R6一端、Q2集电极连接，R6另一端与D6正极、C6一端连接，D6负极与C6另一端、ZD1负极、D7正极、T1的反馈绕组一端连接，D7负极与R8一端连接，R8另一端与U1第3脚、C4一端连接，C4另一端与T1的反馈绕组另一端、R4一端、C3一端、Q2发射极、信号地连接，R4另一端与U1第4脚、C3另一端、Q2基极、R7一端连接，R7另一端与ZD1正极连接。

其中，R2为1M电阻、R3为1M的电阻、R4为4.7K的电阻、R6为820R的电阻、R7为1.5K的电阻、R8为100R的电阻，C3为223的电容、C4为104的电容、C6为472的电容，D6为型号IN4148的二极管、D7为型号IN4148的二极管，Q2为型号3904的NPN型三极管，ZD1为9.1V的稳压二极管。

其中，交流整流滤波电路包括保险丝FR1，二极管D1、D2、D3、D4，电感L1，电阻R1，电容C1、C2，FR1一端与电源火线连接，另一端与D1正极、D3负极连接，D1负极与D2负极、L1一端、R1一端，C1正极连接，D2正极与电源零线、D4负极连接，D3正极与D4正极、C1负极、C2负极、信号地连接，C2正极与L1另一端、R1另一端、R2一端、R5一端连接。

其中，FR1为10R 1W的保险丝，D1为型号1N4007的二极管、D2为型号1N4007的二极管、D3为型号1N4007的二极管、D4为型号1N4007的二极管，L1为1mH的电感，R1为4.7K的电阻，C1为2.2uF的电容、C2为2.2uF的电容。

本实用新型的有益效果：

本实用新型包括交流整流滤波电路、脉宽调制电路、能量转换电路、输出整流滤波电路，交流整流滤波电路的输出端与能量转换电路的输入端连接，脉宽调制电路与能量转换电路的控制输入端连接，能量转换电路的输出端与输出整流滤波电路的输入端连接，还包括输出恒流恒压电路，输出恒流恒压电路的两个输入端分别与输出整流滤波电路的正极输出端和负极输出端连接，输出恒流恒压电路的两个输出端分别与充电电路正极输出端和充电电路负极输出端连接；输出恒流恒压电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29，电容C8、C9，二极管D9，光电耦合器U1，双运算放大器U4，可调分流基准芯片U2、U3，发光二极管GREEN，发光二极管RED，PNP型三极管Q3。本实用新型输出的充电电压稳定，充电电流精确，且使用不同颜色的发光二极管作为充电转换指示灯，指示电池的充电状态。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

参见图1，以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

一种带转换灯的恒压恒流充电电路，包括交流整流滤波电路100、脉宽调制(PWM，Pulse Width Modulation)电路200、能量转换电路300、输出整流滤波电路400，交流整流滤波电路100的输出端与能量转换电路300的输入端连接，脉宽调制电路200与能量转换电路300的控制输入端连接，能量转换电路300的输出端与输出整流滤波电路400的输入端连接，还包括输出恒流恒压电路500，输出恒流恒压电路500的两个输入端分别与输出整流滤波电路400的正极输出端和负极输出端连接，输出恒流恒压电路500的两个输出端分别与充电电路正极输出端和充电电路负极输出端连接；

输出恒流恒压电路500包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29，电容C8、C9，二极管D9，光电耦合器U1，双运算放大器U4，可调分流基准芯片U2、U3，发光二极管GREEN，发光二极管RED，PNP型三极管Q3；充电电路正极输出端与R12一端、R13一端、R21一端、R26一端、输出整流滤波电路400的正极输出端连接，R12另一端与R11一端、U1第1脚连接，R11另一端与U1第2脚、D9正极、U2第3脚、C8一端连接，U2第2脚与R14一端、电源地连接，R14另一端与U2第1脚、R13另一端、R16一端连接，R16另一端与C8另一端连接，D9负极与U4第1脚、C9一端连接，C9另一端与R17一端连接，R17另一端与U4第2脚、R18一端连接，R18另一端与R19一端、R20一端、充电电路负极输出端连接，R20另一端与输出整流滤波电路400的负极输出端连接，U4第3脚与R23一端、R22一端连接，R23另一端与R24一端、R21另一端、U3第3脚、U3第1脚连接，U3第2脚与R22另一端、R25一端、电源地连接，R25另一端与R24另一端、U4第5脚、R30一端连接，U4第6脚与R19另一端连接，R30另一端与U4第7脚、R29一端、R28一端连接，R29另一端与发光二极管GREEN正极连接，发光二极管GREEN负极与发光二极管RED负极、电源地连接，R28另一端与Q3基级、R27一端连接，R27另一端与Q3发射极、R26另一端连接，Q3集电极与发光二极管RED正极连接。

输出整流滤波电路400包括二极管D8和电容C7；D8正极与能量转换电路300的第1输出端连接，D8负极与C7正极、充电电路正极输出端连接，C7负极与能量转换电路300的第2输出端、R20另一端、电源地连接。

能量转换电路300包括电阻R5，电容C5，二极管D5，NPN型三极管Q1，Y电容CY1，变压器T1；R5一端与交流整流滤波电路100的输出端、C5一端、T1的初级绕组一端连接，R5另一端与C5另一端、D5负极连接，D5正极与T1的初级绕组另一端、Q1集电极连接，Q1基极与脉宽调制电路200的控制输出端连接，Q1发射极与信号地连接，信号地通过CY1与电源地连接，T1的次级绕组一端与D8正极连接，T1的次级绕组另一端与C7负极连接。

脉宽调制电路200包括电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6，二极管D6、D7，NPN型三极管Q2，稳压二极管ZD1；电阻R2一端与交流整流滤波电路100的输出端连接，电阻R2另一端与R3一端连接，R3另一端与Q1基极、R6一端、Q2集电极连接，R6另一端与D6正极、C6一端连接，D6负极与C6另一端、ZD1负极、D7正极、T1的反馈绕组一端连接，D7负极与R8一端连接，R8另一端与U1第3脚、C4一端连接，C4另一端与T1的反馈绕组另一端、R4一端、C3一端、Q2发射极、信号地连接，R4另一端与U1第4脚、C3另一端、Q2基极、R7一端连接，R7另一端与ZD1正极连接。

交流整流滤波电路100包括保险丝FR1，二极管D1、D2、D3、D4，电感L1，电阻R1，电容C1、C2，FR1一端与电源火线连接，另一端与D1正极、D3负极连接，D1负极与D2负极、L1一端、R1一端，C1正极连接，D2正极与电源零线、D4负极连接，D3正极与D4正极、C1负极、C2负极、信号地连接，C2正极与L1另一端、R1另一端、R2一端、R5一端连接。

本实施例中，R11为2.2K的电阻、R12为470R的电阻、R13为3K的电阻、R14为1.5K的电阻、R16为1K的电阻、R17为10K的电阻、R18为1K的电阻、R19为1K的电阻、R20为0.1R的电阻、R21为2.2K的电阻、R22为1K的电阻、R23为82K的电阻、R24为100K的电阻、R25为180R的电阻、R26为750R的电阻、R27为2.2K的电阻、R28为4.7K的电阻、R29为750R的电阻，C8为104的电容、C9为104的电容，D9为型号IN4148的二极管，U1为型号PC817B的光电耦合器，U4为型号LM358的双运算放大器，U2为型号TL431的可调分流基准芯片，U3为型号TL431的可调分流基准芯片，Q3为型号2N3906的PNP型三极管。

D8为型号SB160的二极管，C7为470uF/10V的电容。

R5为100K的电阻，C5为222/630V的电容，D5为型号FR107的二极管，Q1为型号13003 TO-126的NPN型三极管，CY1为102的Y电容，T1为型号EE16的变压器。

R2为1M电阻、R3为1M的电阻、R4为4.7K的电阻、R6为820R的电阻、R7为1.5K的电阻、R8为100R的电阻，C3为223的电容、C4为104的电容、C6为472的电容，D6为型号IN4148的二极管、D7为型号IN4148的二极管，Q2为型号3904的NPN型三极管，ZD1为9.1V的稳压二极管。

FR1为10R 1W的保险丝，D1为型号1N4007的二极管、D2为型号1N4007的二极管、D3为型号1N4007的二极管、D4为型号1N4007的二极管，L1为1mH的电感，R1为4.7K的电阻，C1为2.2uF的电容、C2为2.2uF的电容。

电阻单位为欧姆，电容单位为法拉，电感单位为亨利，上述电子元器件的参数值仅供参考，在具体实施本技术方案时，可根据实际环境进行修改。

本实用新型的工作原理如下。电源火线和电源零线输入电压100-240V的交流电源，交流电经过D1-D4二极管整流和C1、C2电解电容滤波后，输出较平滑的直流高电压电源。变压器T1、开关作用的三极管Q1、分流作用的三极管Q2、C6、R6构成一个自激振荡电路。当Q1导通时，变压器T1的初级绕组储存能量，当Q1截止时，变压器T1通过次级绕组释放能量，次级绕组产生的高频脉冲通过D8、C7进行二次整流、滤波。U2、R13、R14组成一个恒压电路，该恒压电路对二次整流滤波后的输出电压进行控制，使得输出的充电电压是一个恒定的精确的直流低电压电源，该电源稳定性好，此电压直接加到电池正负两端给电池充电。恒流电路由U4第1、2、3脚的一个比较器和电流取样电阻R20及第1基准电压电路组成，第1基准电压电路由R22、R23、U3组成。该恒流电路可以调整充电电流的大小，充电的电流精度可控制在5％以内，可实现充电电流精确。充电指示控制电路由U4第5、6、7脚的一个比较器和三极管Q3及第2基准电压电路组成，可精确地调节充电转换的电流，第2基准电压电路由R24、R25、U3组成。当充电指示控制电路检测出充电电流大于设定的电池充电转换电流时，红色LED亮，表示电池正在充电中。当充电指示控制电路检测出充电电流小于设定的电池充电转换电流时，绿色LED亮，表示电池已充满。本实用新型输出的充电电压稳定，充电电流精确，且使用不同颜色的发光二极管作为充电转换指示灯，指示电池的充电状态。本实用新型可为锂电池类、铅酸电池类产品充电。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种带转换灯的恒压恒流充电电路，包括交流整流滤波电路、脉宽调制电路、能量转换电路、输出整流滤波电路，交流整流滤波电路的输出端与能量转换电路的输入端连接，脉宽调制电路与能量转换电路的控制输入端连接，能量转换电路的输出端与输出整流滤波电路的输入端连接，其特征在于：还包括输出恒流恒压电路，输出恒流恒压电路的两个输入端分别与输出整流滤波电路的正极输出端和负极输出端连接，输出恒流恒压电路的两个输出端分别与充电电路正极输出端和充电电路负极输出端连接；

所述输出恒流恒压电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29，电容C8、C9，二极管D9，光电耦合器U1，双运算放大器U4，可调分流基准芯片U2、U3，发光二极管GREEN，发光二极管RED，PNP型三极管Q3；充电电路正极输出端与R12一端、R13一端、R21一端、R26一端、所述输出整流滤波电路的正极输出端连接，R12另一端与R11一端、U1第1脚连接，R11另一端与U1第2脚、D9正极、U2第3脚、C8一端连接，U2第2脚与R14一端、电源地连接，R14另一端与U2第1脚、R13另一端、R16一端连接，R16另一端与C8另一端连接，D9负极与U4第1脚、C9一端连接，C9另一端与R17一端连接，R17另一端与U4第2脚、R18一端连接，R18另一端与R19一端、R20一端、充电电路负极输出端连接，R20另一端与所述输出整流滤波电路的负极输出端连接，U4第3脚与R23一端、R22一端连接，R23另一端与R24一端、R21另一端、U3第3脚、U3第1脚连接，U3第2脚与R22另一端、R25一端、电源地连接，R25另一端与R24另一端、U4第5脚、R30一端连接，U4第6脚与R19另一端连接，R30另一端与U4第7脚、R29一端、R28一端连接，R29另一端与发光二极管GREEN正极连接，发光二极管GREEN负极与发光二极管RED负极、电源地连接，R28另一端与Q3基级、R27一端连接，R27另一端与Q3发射极、R26另一端连接，Q3集电极与发光二极管RED正极连接。

2.根据权利要求1所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述R11为2.2K的电阻、R12为470R的电阻、R13为3K的电阻、R14为1.5K的电阻、R16为1K的电阻、R17为10K的电阻、R18为1K的电阻、R19为1K的电阻、R20为0.1R的电阻、R21为2.2K的电阻、R22为1K的电阻、R23为82K的电阻、R24为100K的电阻、R25为180R的电阻、R26为750R的电阻、R27为2.2K的电阻、R28为4.7K的电阻、R29为750R的电阻，C8为104的电容、C9为104的电容，D9为型号IN4148的二极管，U1为型号PC817B的光电耦合器，U4为型号LM358的双运算放大器，U2为型号TL431的可调分流基准芯片，U3为型号TL431的可调分流基准芯片，Q3为型号2N3906的PNP型三极管。

3.根据权利要求1所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述输出整流滤波电路包括二极管D8和电容C7；D8正极与所述能量转换电路的第1输出端连接，D8负极与C7正极、所述充电电路正极输出端连接，C7负极与所述能量转换电路的第2输出端、所述R20另一端、电源地连接。

4.根据权利要求3所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述D8为型号SB160的二极管，C7为470uF/10V的电容。

5.根据权利要求3所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述能量转换电路包括电阻R5，电容C5，二极管D5，NPN型三极管Q1，Y电容CY1，变压器T1；R5一端与所述交流整流滤波电路的输出端、C5一端、T1的初级绕组一端连接，R5另一端与C5另一端、D5负极连接，D5正极与T1的初级绕组另一端、Q1集电极连接，Q1基极与所述脉宽调制电路的控制输出端连接，Q1发射极与信号地连接，信号地通过CY1与电源地连接，T1的次级绕组一端与所述D8正极连接，T1的次级绕组另一端与所述C7负极连接。

6.根据权利要求5所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述R5为100K的电阻，C5为222/630V的电容，D5为型号FR107的二极管，Q1为型号13003 TO-126的NPN型三极管，CY1为102的Y电容，T1为型号EE16的变压器。

7.根据权利要求5所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述脉宽调制电路包括电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6，二极管D6、D7，NPN型三极管Q2，稳压二极管ZD1；电阻R2一端与所述交流整流滤波电路的输出端连接，电阻R2另一端与R3一端连接，R3另一端与所述Q1基极、R6一端、Q2集电极连接，R6另一端与D6正极、C6一端连接，D6负极与C6另一端、ZD1负极、D7正极、所述T1的反馈绕组一端连接，D7负极与R8一端连接，R8另一端与所述U1第3脚、C4一端连接，C4另一端与所述T1的反馈绕组另一端、R4一端、C3一端、Q2发射极、信号地连接，R4另一端与所述U1第4脚、C3另一端、Q2基极、R7一端连接，R7另一端与ZD1正极连接。

8.根据权利要求7所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述R2为1M电阻、R3为1M的电阻、R4为4.7K的电阻、R6为820R的电阻、R7为1.5K的电阻、R8为100R的电阻，C3为223的电容、C4为104的电容、C6为472的电容，D6为型号IN4148的二极管、D7为型号IN4148的二极管，Q2为型号3904的NPN型三极管，ZD1为9.1V的稳压二极管。

9.根据权利要求7所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述交流整流滤波电路包括保险丝FR1，二极管D1、D2、D3、D4，电感L1，电阻R1，电容C1、C2，FR1一端与电源火线连接，另一端与D1正极、D3负极连接，D1负极与D2负极、L1一端、R1一端，C1正极连接，D2正极与电源零线、D4负极连接，D3正极与D4正极、C1负极、C2负极、信号地连接，C2正极与L1另一端、R1另一端、所述R2一端、所述R5一端连接。

10.根据权利要求9所述的恒压恒流充电电路，其特征在于，所述FR1为10R 1W的保险丝，D1为型号1N4007的二极管、D2为型号1N4007的二极管、D3为型号1N4007的二极管、D4为型号1N4007的二极管，L1为1mH的电感，R1为4.7K的电阻，C1为2.2uF的电容、C2为2.2uF的电容。