CN203166605U - 电池充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种电池充电电路，包括电源供应电路、与所述电源供应电路连接的控制电路、辅助电源以及与所控制电路连接的检测电路，所述电源供应电路的输入端与所述辅助电源的输入端均与交流电源线连接，所述电源供应电路包括电流限幅电路、输入整流/滤波电路及输出整流滤波电路，所述电源供应电路还包括连接于所述输入整流/滤波电路与所述输出整流/滤波电路之间的功率转换电路；所述控制电路包括电源管理芯片。本实用新型采用电源变压器以及电源管理芯片而提高电源效率，满足世界各国能效要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池组充电电路，尤其涉及一种高能效电池充电电路。
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，能效很低，且其再制造中需要消耗大量铜线、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压降电路，可靠性低，安全性低，尤其是其功率因素很低。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于弥补上述现有技术存在的缺陷，提出一种能效高、功耗低、成本低的电池充电电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种电池充电电路，包括电源供应电路、与所述电源供应电路连接的控制电路、辅助电源以及与所控制电路连接的检测电路，所述电源供应电路的输入端与所述辅助电源的输入端均与交流电源线连接，所述电源供应电路包括电流限幅电路、输入整流/滤波电路及输出整流滤波电路，所述电源供应电路还包括连接于所述输入整流/滤波电路与所述输出整流/滤波电路之间的功率转换电路；所述控制电路包括电源管理芯片。
进一步地，所述电源管理芯片为AP3375系列电源管理芯片；所述电源管理芯片的VCC脚通过启动电阻与所述输入整流/滤波电路的直流电流输出端连接，所述电源管理芯片的OUT脚及EM脚与所述功率转换电路连接， 所述电源管理芯片的IS脚与所述采样电阻的一端连接，所述电源管理芯片的GND脚与所述采样电阻的另一端连接。
进一步地，所述电源供应电路还包括具有三绕变压器和功率开关管的功率转换电路，所述变压器的原边主绕组的一端与所述输入整流/滤波电路的直流电源输出端连接，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采样电阻的一端连接，副边绕组的两端分别与所述输出整流/滤波电路的两输入端连接；所述电源管理芯片的OUT脚及与所述功率开关管的基极连接，所述电源管理芯片的EM脚与所述功率开关管的发射极连接。
进一步地，所述控制电路包括时钟振荡发生电路、PWM/PFM电路、驱动电路以及保护电路，所述保护电路及检测电路的一端均与所述输出整流/滤波电路的直流输出端连接，所述保护电路及检测电路的另一端均与所述PWM/PFM电路连接；所述保护电路用于获取由所述输出整流/滤波电路输出的直流电流值，所述时钟振荡发生电路连接并为PWM/PFM电路提供时钟信号，所述PWM/PFM电路根据检测电路提供的标准参数以及所述保护电路获取的所述输出整流/滤波电路输出的直流电流值产生对应的控制信号，所述驱动电路响应所述控制信号驱动所述功率转换电路将经过输入整流/滤波电路整流的直流电调整为具有相应脉宽的高频交流电。
进一步地，所述电流限幅电路包括限流电阻。
本实用新型实施例的电池充电电路，组成结构简单，采用电源变压器以及电源管理芯片而提高电源效率，满足世界各国能效要求。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电池充电电路的模块示意图。
图2是本实用新型实施例的电池充电电路的电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
请参考图1，该电池充电电路10包括电源供应电路11、控制电路12、检测电路13以及辅助电源14，其中，电源供应电路11和辅助电源14的一端均通过交流电源线100与市电电源（图未示）相连。辅助电源14用于为控制电路12和检测电路13提供工作电流。
电源供应电路11包括电流限幅电路110、输入整流/滤波电路111、功率转换电路112以及输出整流/滤波电路113。其中，输入整流/滤波电路111连接至电流限幅电路110与功率转换电路112之间，输出整流/滤波电路113的一端与功率转换电路112连接，另一端与待充电负载（图未示）连接。电流限幅电路110通过交流电源线100与市电电源连接，用于将由市电电源提供的交流电的电流值调整至与该充电电路匹配的电流值。输入整流/滤波电路111用于将经过电流限幅电路110调整的交流电流整流为电流值幅度较为平滑的直流电。功率转换电路112用于将经过输入整流/滤波电路111整流的直流电转换为高频交流电，输出整流/滤波电路113用于根据待充电负载的需要将该高频交流电转换为直流电，并输出该直流电至待充电负载以为其充电。
控制电路12包括时钟振荡发生电路120、PWM/PFM电路121、驱动电路122以及保护电路123。其中，驱动电路122连接在PWM/PFM电路121与功率转换电路112之间，保护电路123连接在输出整流/滤波电路113的输出端1130与PWM/PFM电路121之间。检测电路13连接在输出整流/滤波电路113的输出端1130与PWM/PFM电路121之间。检测电路13用于提供该充电电路10正常工作时各种标准参数，例如正常工作电流。保护电路123用于通过输出端1130获取由输出整流/滤波电路113输出的直流电流值。PWM/PFM电路121根据检测电路13提供的标准参数以及获取的输出整流/滤波电路113输出的直流电流值确定充电电路10是否处于正常工作状态，并产生相应的具有一特定脉宽的控制信号。在本实施方式中，充电电路10处于正常工作状态可根据获取的由输出整流/滤波电路113输出的直流电流值是否低于标准参数确定，在其他实施方式中，还可以根据电压值等确定。
驱动电路122响应该控制信号产生相应的驱动信号驱动功率转换电路112按照该特定脉宽将经过输入整流/滤波电路111整流的直流电调整为具有相应脉宽的高频交流电，从而根据输出整流/滤波电路113输出的电流值控制功率转换电路112进行相应地调整。
请同时参阅图2，电流限幅电路110包括限流电阻F1，输入整流/滤波电路由桥式整流器BD、滤波电容EC1、EC2和滤波电感L组成。功率转换电路112由变压器T1和功率开关管Q1组成，变压器T1的原边主绕组的一端与输入整流/滤波电路111的直流电压输出端连接，另一端与功率开关管Q1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并联的采样电阻Rs1、Rs2的一端连接，副边绕组的两端分别与输出整流/滤波电路113的两输入端连接。输出整流/滤波电路113由二极管D4、滤波电容C4和电阻R9组成，辅助电源14由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电容EC3以及电阻R5、R6组成。
作为一种实施方式，控制电路12为一型号为AP3775的高能效电源管理芯片U1，其VCC脚通过启动电阻R2、R3与输入整流/滤波电路的直流电流输出端连接，OUT脚与功率开关管Q1的基极连接，EM脚与功率开关管Q1的发射极连接；IS脚与并联的采样电阻Rs1、Rs2的一端连接，GND脚与并联的采样电阻Rs1、Rs2的另一端连接，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。
本实用新型具体实施方式的电池充电电路的工作原理如下：
市电经交流电源线输入，流经电流限幅电路110，再经桥式整流器BD整流，经滤波电容EC1、EC2和滤波电感L1组成的平波电路得到一直流电源，该直流电源一路经过启动电阻R2、R3输入到电源管理芯片U1的VCC脚，以启动电源管理芯片U1工作，该直流电源的另一路经过变压器T1和功率开关管Q1输入到电源管理芯片U1的EM脚，电源管理芯片U1的OUT脚输出的脉冲信号控制功率开关管Q1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变压器T1的原边，在变压器T1的副边感应电压和电流，实现电能变换，为待充电负载提供直流充电电源。并且，电源管理芯片U1根据采样电阻Rs1、Rs2检测到的取样电流相应地调整脉冲信号，通过控制功率开关Q1的导通与关断对电压与电流进行相应地调整。
以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种电池充电电路，包括电源供应电路、与所述电源供应电路连接的控制电路、辅助电源以及与所控制电路连接的检测电路，所述电源供应电路的输入端与所述辅助电源的输入端均与交流电源线连接，所述电源供应电路包括电流限幅电路、输入整流/滤波电路及输出整流滤波电路，其特征在于：
所述电源供应电路还包括连接于所述输入整流/滤波电路与所述输出整流/滤波电路之间的功率转换电路；
所述控制电路包括电源管理芯片。
2.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，所述电源管理芯片为AP3375系列电源管理芯片；
所述电源管理芯片的VCC脚通过启动电阻与所述输入整流/滤波电路的直流电流输出端连接，所述电源管理芯片的OUT脚及EM脚与所述功率转换电路连接， 所述电源管理芯片的IS脚与所述采样电阻的一端连接，所述电源管理芯片的GND脚与所述采样电阻的另一端连接。
3.如权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于，所述电源供应电路还包括具有三绕变压器和功率开关管的功率转换电路，所述变压器的原边主绕组的一端与所述输入整流/滤波电路的直流电源输出端连接，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采样电阻的一端连接，副边绕组的两端分别与所述输出整流/滤波电路的两输入端连接；所述电源管理芯片的OUT脚及与所述功率开关管的基极连接，所述电源管理芯片的EM脚与所述功率开关管的发射极连接。
4.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，所述控制电路包括时钟振荡发生电路、PWM/PFM电路、驱动电路以及保护电路，所述保护电路及检测电路的一端均与所述输出整流/滤波电路的直流输出端连接，所述保护电路及检测电路的另一端均与所述PWM/PFM电路连接；所述保护电路用于获取由所述输出整流/滤波电路输出的直流电流值，所述时钟振荡发生电路连接并为PWM/PFM电路提供时钟信号，所述PWM/PFM电路根据检测电路提供的标准参数以及所述保护电路获取的所述输出整流/滤波电路输出的直流电流值产生对应的控制信号，所述驱动电路响应所述控制信号驱动所述功率转换电路将经过输入整流/滤波电路整流的直流电调整为具有相应脉宽的高频交流电。
5.如权利要求4所述的电池充电电路，其特征在于，所述电流限幅电路包括限流电阻。
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|---|---|---|---|---|
| CN103516035A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-01-15 | 佛山市森炅电子科技有限公司 | 一种电源变压器及其控制方法 |
| CN104917271A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-09-16 | 李�昊 | 一种适配器 |
| CN117412448A (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-16 | 瑞森半导体科技(广东)有限公司 | 电源功率的智能调制方法及线路 |
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