CN203119587U - 降压斩波三段式充电机 - Google Patents

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张毅
刘勇
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Abstract

本实用新型公开了一种降压斩波三段式充电机,通过在原有电路基础上增加了预充电电路、输出过欠压、过流保护及报警电路和单周期电流采集电路,使得在输入端电流不能突变,也不能形成冲击电流,不会在出现功率器件因瞬间峰值电流超过安全值而损坏,并且设置了报警信号,外部能够根据故障报警及时处理,以免因充电机损坏无报警喜好输出导致无人知晓,造成电池严重亏电甚至损坏。

Description

降压斩波三段式充电机
技术领域
本实用新型涉及一种充电器,更具体的说,本实用新型主要涉及一种降压斩波三段式充电机。 
背景技术
现有技术中,逆变器用中小功率充电器由于成本限制,虽然都采用传统拓扑结构,但是无关键功率器件Q1电流检测,常常导致器件损坏。无预充电电路,整流前级电路的元件需承受较大电流应力,导致系统稳定性不高。而无输出告警功能则会导致充电机失效后,维修人员不能及时知晓并维修。系统内的铅酸电池,在该系统中成本比重高,更是该系统工作所必需的条件,所以充电机如果稳定性不高,将导致电池亏电失效。 
实用新型内容
考虑到现有技术的上述问题,根据本实用新型公开的一个方面,本实用新型采用以下技术方案:一种降压斩波三段式充电机,包括市电输入滤波及抗浪涌电路、控制电路、降压斩波电路、输出电压电流采集电路和隔离驱动电路,还包括预充电及整流电路、输出过欠压、过流保护及报警电路和单周期电流采集电路,市电输入滤波及抗浪涌电路、预充电及整流电路和降压斩波电路依次连接,降压斩波电路、输出电压电流采集电路、输出过欠压、过流保护及报警电路、控制电路和隔离驱动电路依次连接形成环形电路,单周期电流采集电路一端连接降压斩波电路,另一端连接控制电路。 
更进一步技术方案是:所述单周期电流采集电路中包括有复位电路; 
更进一步技术方案是:所述复位电路包括一只电流流向为单向通过的互感器; 
更进一步技术方案是:所述滤波及抗浪涌电路包括压敏电阻RV,X电容C1,Y电容C2、电容C3和共模电感L1。 
更进一步技术方案是:所述控制电路中包括控制芯片SG3525。 
与现有技术相比,本实用新型的有益效果之一是:通过在原有电路基础上增加了预充电电路、输出过欠压、过流保护及报警电路和单周期电流采集电路,使得在输入端电流不能突变,也不能形成冲击电流,不会在出现功率器件因瞬间峰值电流超过安全值而损坏,并且设置了报警信号,外部能够根据故障报警及时处理,以免因充电机损坏无报警喜好输出导致无人知晓,造成电池严重亏电甚至损坏。 
附图说明
图1为本实用新型单元结构示意图; 
图2为本实用新型电路结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步阐述。 
考虑到现有技术的上述问题,根据本实用新型公开的一个方面,本实用新型采用以下技术方案:如图1所示,一种降压斩波三段式充电机,包括市电输入滤波及抗浪涌电路1、控制电路6、降压斩波电路3、输出电压电流采集电路4和隔离驱动电路7,还包括预充电及整流电路2、输出过欠压、过流保护及报警电路5和单周期电流采集电路8,市电输入滤波及抗浪涌电路1、预充电及整流电路和2降压斩波电路3依次连接,降压斩波电路3、输出电压电流采集电路4、输出过欠压、 过流保护及报警电路5、控制电路6和隔离驱动电路6依次连接形成环形电路,单周期电流采集电路8一端连接降压斩波电路3,另一端连接控制电路6。 
市电输入滤波及抗浪涌电路1:电路包括压敏电阻,X电容,Y电容,共模电感等元器件,电路包括压敏电阻RV,X电容C1,Y电容C2、C3,共模电感L1,压敏电阻的作用是在输入电压超过压敏电阻额定值后,电阻被击穿熔断保险丝,从而保护后级元件。滤掉市电上的高频干扰信号,也防止充电机内部高频电磁信号污染市电,防止因为雷击等原因造成输入线引入高压信号而损坏后级功率器件。 
预充电及整流电路2:整流电路将交流市电通过整流后,变为只有正半周的馒头波形,预充电电路的作用在于,防止由于输入电压过高或者反复通断电造成输入电流冲击而损坏整流器件。 
单周期电流采集电路8:此电路采用高频互感器T1,隔离采样,采集每个周期开通时间内流过功率器件的峰值电流,值得提出的是,由于互感器单向励磁,需增加复位电路 
降压斩波主功率电路3:此电路包括高频功率管Q1,续流二极管D2,续流电感L3,储能电容C6等元器件,作用是将直流电经高频斩波后再滤波变成低压直流传输到负载端。 
输出电压电流采集电路4:此电路主要包括一些取样电阻R2,运算放大器等器件,将充电机输出的电压降压,输出电流转换成电压信号并放大后,送到控制芯片反馈调节端,形成闭环控制。 
隔离驱动电路7:隔离驱动电路7包括供电电路,隔离光耦等元器件U2,将控制器输出的微小驱动信号经隔离放大后送到功率器件,驱动功率器件开通与关断。 
输出过欠压、过流保护及报警电路5:此电路主要包括一些电阻电容,及能够隔离传输节点信号的元器件,将采集到的电压电流信号与设定值比较,检测出超出范围,则发出声光报警信号。 
控制电路6:核心控制电路6包括一些集成控制芯片SG3525,其作用是将输出电压及输出电流稳定在设置范围,并且使整个充电机按照设置流程进行充电,三段式充电分为:恒流阶段,恒压阶段,浮充阶段,充电流程为:恒流充电阶段采用恒定电流充电,充入电量快速增加,电池电压上升,达到设定恒压值后,进入恒压充电阶段,充电电压不再升高,直到充电电流低于浮充转换电流,进入浮充阶段,采用恒定浮充电压给蓄电池充电。 
根据本实用新型的另一个事实例,市电经交流输入端子输入充电机,经过输入市电输入滤波及抗浪涌电路1,原来带有较多干扰波的市电,被滤波后变为平滑纯净的正弦波经整流电路整流后,变为只有正半周,频率为原来两倍的馒头波形,预充电及整流电路2包括整流过程和预充电过程,整流桥后的电压波形,经过预充电电阻接到电解电容后,变为纯直流,经过降压斩波电路3后,纯直流电压变为一定频率及占空比的方波,经过电感电容储能滤波,续流二极管续流后,变为直流电压输出到负载,控制电路6与隔离驱动电路7通过高速光耦隔离,将信号放大,以达到增加驱动功率的目的,让功率器件可靠的高速开通与关断,输出采集电路4与控制器之间采用运放跟随方式,以提高阻抗,防止由于充电机工作产生的高频干扰信号影响系统稳定性。 
本实用新型针对目前市场上常规充电机出现的各种问题,增加了预充电及整流电路2,单周期电流采集电路8,输出过欠压、过流保护及报警电路5。 
预充电及整流电路2增加后,开机瞬间由于预充电电阻R1的存在,输入端不再会形成冲击电流,正常工作状态,由于电感L2的存在,电流不能突变,也不能形成冲击电流,输入保险管及整流电路工作在良性状态,不再出现损坏的情况。 
单周期电流采集电路8增加后,功率器件峰值电流控制在安全范围内,不再出现功率器件因瞬间峰值电流超过安全值而损坏。 
输出过欠压、过流保护及报警电路5:当输出过压后,充电机能自动关闭输出,防止电流过大损坏器件,并且输出报警信号,外部能根据故障报警及时处理,以免因充电机损坏无报警信号输出导致无人知晓,造成电池严重亏电甚至损坏。输出过流后,充电机自动降低输出电压,将电流限定在安全范围内。 
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。 
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。 

Claims (5)

1.一种降压斩波三段式充电机,包括滤波及抗浪涌电路、控制电路、降压斩波电路、输出电采集电路和驱动电路,其特征在于:还包括预充电及整流电路、输出保护及报警电路和单周期电流采集电路,滤波及抗浪涌电路、预充电及整流电路和降压斩波电路依次连接,降压斩波电路、输出电采集电路、输出保护及报警电路、控制电路和驱动电路依次连接形成环形电路,单周期电流采集电路一端连接降压斩波电路,另一端连接控制电路。
2.根据权利要求1所述降压斩波三段式充电机,其特征在于:所述单周期电流采集电路中包括有复位电路。
3.根据权利要求2所述降压斩波三段式充电机,其特征在于:所述复位电路包括一只电流流向为单向通过的互感器。
4.根据权利要求1所述降压斩波三段式充电机,其特征在于:所述滤波及抗浪涌电路包括压敏电阻RV,X电容C1,Y电容C2、电容C3和共模电感L1。
5.根据权利要求1所述降压斩波三段式充电机,其特征在于:所述控制电路中包括控制芯片SG3525。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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