CN201656537U - 蓄电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种蓄电池充电器，其包括整流模块，功率转换模块，温感器以及微处理器，输入电压信号经该所述的整流模块的输入端输入，所述的整流模块的输出端分别与该功率转换模块以及微处理器相连，所述的温感器与该微处理器相连，所述的功率转换模块与该微处理器相连，所述的功率转换模块的输出端与负载相连。本实用新型的充电器通过设置微处理器来实现全部控制功能，通过测量输入电压和输入电流，获得实际输入功率的值。输入电流的值通过处理CS1或者CS2获得。通过测量一个变压器绕组上的电压，即负载电压反馈值(VFB)，这样就可以推知输出电流。通过测量温度，调整目标功率，达到控制温度的效果，微处理器可以根据各项信息，智能化地调节充电曲线。如果需要控制功率因数，也可以通过选择适当的工作模式提高功率因数。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电器，特别是关于一种用于使用工频交流100-240VAC电源，功率从数瓦至数百瓦的可充电蓄电池充电器。
背景技术
对可充电蓄电池充电时，基本指导思想是恒流限压。更进一步的要求是恒流值要按一定规律变化。现行的可充电蓄电池充电器的方案都是原边用混合信号类的开关电源专用集成电路，次边测量有关负载的电压电流信息，经过处理后反馈到原边。或者所有的控制电路都安排在次边，通过隔离驱动变压器驱动原边的开关管。如果需要高功率因数，则需要增加一级功率转换。这些方式虽然可以很好地完成所需功能，但性价比仍然可以进一步提升。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种性价比更高的蓄电池充电器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种蓄电池充电器，其包括整流模块，功率转换模块，温感器以及微处理器，输入电压信号经该所述的整流模块的输入端输入，所述的整流模块的输出端分别与该功率转换模块以及微处理器相连，所述的温感器与该微处理器相连，所述的功率转换模块与该微处理器相连，所述的功率转换模块的输出端与负载相连。
本实用新型解决进一步技术问题的方案是：所有的控制部件设置在原边，所有的电流电压信息采集元件设置在原边。
相较于现有技术，本实用新型的充电器通过在原边设置微处理器来实现全部控制功能。通过测量输入电压和输入电流，获得实际输入功率的值。输入电流的值通过处理CS1或者CS2获得。通过测量一个变压器绕组上的电压，即负载电压反馈值(VFB)，这样就可以推知输出电流。通过测量温度，调整目标功率，达到控制温度的效果。微处理器可以根据各项信息，智能化地调节充电曲线。如果需要高功率因数，也可以通过选择适当的工作模式来完成。
附图说明
图1是本实用新型的蓄电池充电器的工作原理示意图。
图2是本实用新型的用于蓄电池充电器的控制功率因数原理示意图。
图3是本实用新型的蓄电池充电器的电路示意图。
具体实施方式
以下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。
请参阅图1和图3，本实用新型提供了一种蓄电池充电器，其包括整流模块，功率转换模块，温感器，微处理器(MCU)，输入电压信号经该所述的整流模块的输入端输入，所述的整流模块的输出端分别与该功率转换模块以及微处理器相连，所述的温感器与该微处理器相连，所述的功率转换模块与该微处理器相连，所述的功率转换模块的输出端与负载相连。
所有的控制部件设置在原边，所有的电流电压信息采集元件设置在原边。
所述的整流模块将输入电压由交流电压转化为直流电压，电压幅度随输入电压变化。
所述的功率转换模块将整流后的直流电压转化成电流或功率受控的直流电压。
所述的温感器感应各处(系统或某部件或电池)温度并向微处理器提供温度信息。
所述的微处理器是从所述的整流模块的输出端采集电压值，输入电流值信息，从功率转换模块采集负载反射电压值从而获知输出电压，向该功率转换模块输出驱动信号，控制开关管，该微处理器通过调整驱动信号的占空比或者开通时间，控制充电器的输出电流和输出电压，使输出电流符合最佳充电曲线要求。
如果反射电压的值显示输出短路或电池反接，则关断功率转换模块。
当需要根据温度的情况调整目标功率，该微处理器根据温感器的传送的温度信息，然后调整目标功率，这样可以达到控制系统温度的效果。
该微处理器通过测量和计算输入电压及输入电流，从反射电压可以得知负载电压，可以推算出负载电流，通过调整驱动信号的开通时间或是占空比，使得实际负载电流或功率接近设定目标电流或功率。该微处理器可以根据当时的温度，智能化地调节设定的目标电流和电压值。
为了控制功率因数，电源可以工作在临界模式，次边电流到零的瞬间从过零检测器(ZCD)获得，该微处理器输出的驱动信号为：开关管开通的时间Ton从目标功率值和实际功率值的差值计算得来，关断时间从ZCD信号获得。这样可以得到较高的功率因数，通过测量一个变压器绕组上的瞬时信号，即ZCD信号，完成功率因数的控制功能。
如图2所示，控制功率因数的基本理论为：输入电流应尽可能与电网电压同步。理想时是完全同步，此时功率因数为1，因此所谓提高功率因数，或是减少谐波，实际上就是让滤波后的输入电流或功率的波形同输入电压尽量同步。而本发明的用于半导体光源的电源中，用微处理器控制输入电流的波形来达到这个目的。微处理器可以通过调整开关管的开关状态，使得输入电流波形成为图2中所示的锯齿波波形。这个锯齿波波形经过滤波器后，其波形很接近图示中的正弦波波形，从而得到较高的功率因数。在有的拓扑结构下，这个输入电流的波形会成为三角波波形，但原理完全相同。
对于小功率充电器，可以将微处理器、外围器件和功率器件封在一个封装结构里，这样可以缩小体积。原理则完全相同。
图3是本实用新型的一种实现方式，拓扑结构是反激式。MCU检测输入电压值，电流值CS1或CS2，次边电压反馈值VFB，通过计算调整用于MOS_DR的波形，达到控制输出电流和电压的效果。通过检测ZCD，来使电路工作在临界模式，从而方便的控制功率因数。
本实用新型的充电器可以应用在包括铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂电池等不同类型的电池只要在软件上调整充电曲线即可，由于所有的控制部件都在原边，降低了成本。
本实用新型的充电器通过设置微处理器来实现全部控制功能。通过测量输入电压和输入电流，计算得出实际输入功率的值。输入电流的值通过处理CS1或者CS2获得。通过测量一个变压器绕组上的电压，即负载电压反馈值(VFB)，可以推知输出电流。必要时，通过测量蓄电池温度，调整目标功率，达到控制蓄电池温度的效果。微处理器可以根据各项信息，智能化地调节充电曲线。通过选择适当的工作模式，可以同时提高功率因数。
Claims (2)
1.一种蓄电池充电器，其特征在于：其包括整流模块，功率转换模块，温感器以及微处理器，输入电压信号经该所述的整流模块的输入端输入，所述的整流模块的输出端分别与该功率转换模块以及微处理器相连，所述的温感器与该微处理器相连，所述的功率转换模块与该微处理器相连，所述的功率转换模块的输出端与负载相连。
2.根据权利要求1所述的蓄电池充电器，其特征在于：所有的控制部件设置在原边，所有的电流电压信息采集元件设置在原边。
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