CN204721037U - 一种基于buck电路的充电器 - Google Patents

Abstract

一种基于BUCK电路的充电器，涉及过压保护技术领域，其电路包括BUCK电路、电压采集电路、基准电压设定电路、比较驱动电路、光耦触发电路、保险装置短接电路和保险装置，所述电压采集电路采集所述BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路，所述基准电压设定电路为所述比较驱动电路提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路，将保险装置短路，输出断电，进而保护蓄电池。

Description

一种基于BUCK电路的充电器

技术领域

本实用新型涉及充电器领域，特别是涉及一种基于BUCK电路的充电器。

背景技术

由于当前BUCK电路充电器具有电路成熟、稳定、转换效率高等特点，在电源领域得到广泛的应用，但它在电源的实际应用中也有明显的缺点，BUCK电路充电器的输出端接的是蓄电池，当电路中的开关管短路损坏后，输入的电压会直接接到输出（蓄电池）上，导致蓄电池损坏，严重的可能引起蓄电池火灾。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于BUCK电路的充电器，当BUCK电路充电器的开关管发生短路损坏时，该基于BUCK电路的充电器的输出过压保护电路可以保护蓄电池。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：包括BUCK电路、电压采集电路、基准电压设定电路、比较驱动电路、光耦触发电路、保险装置短接电路和保险装置，所述电压采集电路采集所述BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路，所述基准电压设定电路为所述比较驱动电路提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路，将保险装置短路。

所述BUCK电路包括开关管K1、电感L、电容C1、二极管D1、蓄电池，开关管K1的一端与电感L的一端和二极管D1的负极连接，所述电感L的另一端与电容C1的一端和蓄电池的正极连接，所述二极管D1的正极与地、电容C1的另一端和蓄电池的负极连接。

所述电压采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R14，电阻R1的一端与所述BUCK电路的蓄电池的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与地连接。

所述基准电压设定电路包括电阻R4、电阻R15，电阻R15的一端与所述BUCK电路的蓄电池的负极连接，电阻R15的另一端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接电源+5V。

所述比较驱动电路包括运算放大器U2、电阻R5、电阻R7、电容C2、电容C3，电容C2的一端连接运算放大器U2的电源输入负端4和地，电容C2的另一端连接运算放大器U2的电源输入正端3和电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接地，所述运算放大器U2的输出端连接电阻R7的一端，运算放大器U2的反向输入端连接所述基准电压设定电路的电阻R4的一端和电阻R15的一端，运算放大器U2的同向输入端连接所述电压采集电路的电阻R3的一端和电阻R14的一端。

所述光耦触发电路包括电阻R6、电阻R8、电阻R9、光耦U1、稳压管D2、电容C4，电阻R6的一端与电源+12V、电阻R8的一端、所述比较驱动电路的电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电阻R6的另一端与比较驱动电路的电阻R7的一端、电容C4的一端和稳压管D2的负极端连接，所述稳压管D2的正极端与光耦U1的发光二极管的正极连接，光耦U1的发光二极管的负极与电容C4的另一端和地连接，光耦U1的光敏三极管的集电极与电阻R8的另一端、电阻R9的一端连接，光耦U1的光敏三极管的发射极与地连接。

所述保险装置短接电路包括三极管Q1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C5、电容C6、可控硅SCR1，三极管Q1的基极与电阻R10的一端和所述光耦触发电路的电阻R9的一端连接，所述电阻R10的另一端与三极管Q1的发射极和电阻R11的一端连接，所述R11的另一端与所述光耦触发电路的电阻R8的一端和电阻R6的一端连接，三极管Q1的集电极与电容C5的一端、电阻R12的一端和可控硅SCR1的控制极连接，可控硅SCR1的阴极与电容C5的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的一端、所述BUCK电路的二极管D1的阳极、地和充电器的输入负端Vin-连接，所述R13的另一端与电容C6连接，所述电容C6的另一端与可控硅SCR1的阳极和BUCK电路的开光管K1的一端连接。

所述保险装置包括保险丝FUSE1，保险丝FUSE1的一端连接充电器的输入正端Vin+，保险丝FUSE1的另一端连接所述保险装置短接电路的可控硅SCR1的阳极、电容C6的一端和所述BUCK电路的开关管K1的一端。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器，电压采集电路采集BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路，基准电压设定电路为比较驱动电路提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路，将保险装置短路，输出断电，进而保护蓄电池。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器的电路的电路图。

图2是本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器的BUCK电路的电路图。

图3是本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器的电压采集电路、基准电压设定电路和比较驱动电路的电路图。

图4是本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器的光耦触发电路的电路图。

图5是本实用新型的一种基于BUCK电路的充电器的保险装置短接电路和保险装置的电路图。

图中包括有：

1——电压采集电路；

2——基准电压设定电路；

3——比较驱动电路的电路图。

4——保险装置短接电路。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种基于BUCK电路的充电器，如图1至图5所示，包括BUCK电路、电压采集电路1、基准电压设定电路2、比较驱动电路3、光耦触发电路、保险装置短接电路4和保险装置，所述电压采集电路1采集所述BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路3，所述基准电压设定电路2为所述比较驱动电路3提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路3驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路4，将保险装置短路。

本实施例的一种基于BUCK电路的充电器，通过电压采集电路1采集所述BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路3，所述基准电压设定电路2为所述比较驱动电路3提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路3驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路4，将保险装置短路，输出断电，进而保护蓄电池。

其中，所述BUCK电路包括开关管K1、电感L、电容C1、二极管D1、蓄电池，开关管K1的一端与电感L的一端和二极管D1的负极连接，开关管K1的另一端与所述保险装置触发电路连接，所述电感L的另一端与电容C1的一端和蓄电池的正极连接，所述二极管D1的正极与地、电容C1的另一端和蓄电池的负极连接，BUCK电路充电器具有电路成熟、稳定、转换效率高等特点。

其中，所述电压采集电路1包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R14，电阻R1的一端与所述BUCK电路的蓄电池的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与地连接，电压采集电路1能及时采集BUCK电路的输出端的实时电压。

其中，所述基准电压设定电路2包括电阻R4、电阻R15，电阻R15的一端与所述BUCK电路的蓄电池的负极连接，电阻R15的另一端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接电源+5V，基准电压设定电路2为所述比较驱动电路3提供基准电压。

其中，所述比较驱动电路3包括运算放大器U2、电阻R5、电阻R7、电容C2、电容C3，电容C2的一端连接运算放大器U2的电源输入负端4和地，电容C2的另一端连接运算放大器U2的电源输入正端3和电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接地，所述运算放大器U2的输出端连接电阻R7的一端，运算放大器U2的反向输入端连接所述基准电压设定电路2的电阻R4的一端和电阻R15的一端，运算放大器U2的同向输入端连接所述电压采集电路1的电阻R3的一端和电阻R14的一端，比较驱动电路3接收到的实时电压高于基准电压则输出高电平。

其中，所述光耦触发电路包括电阻R6、电阻R8、电阻R9、光耦U1、稳压管D2、电容C4，电阻R6的一端与电源+12V、电阻R8的一端、所述比较驱动电路3的电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电阻R6的另一端与比较驱动电路3的电阻R7的一端、电容C4的一端和稳压管D2的负极端连接，所述稳压管D2的正极端与光耦U1的发光二极管的正极连接，光耦U1的发光二极管的负极与电容C4的另一端和地连接，光耦U1的光敏三极管的集电极与电阻R8的另一端、电阻R9的一端连接，光耦U1的光敏三极管的发射极与地连接。

其中，所述保险装置短接电路4包括三极管Q1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C5、电容C6、可控硅SCR1，保险丝FUSE1，三极管Q1的基极与电阻R10的一端和所述光耦触发电路的电阻R9的一端连接，所述电阻R10的另一端与三极管Q1的发射极和电阻R11的一端连接，所述R11的另一端与所述光耦触发电路的电阻R8的一端和电阻R6的一端连接，三极管Q1的集电极与电容C5的一端、电阻R12的一端和可控硅SCR1的控制极连接，可控硅SCR1的阴极与电容C5的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的一端、所述BUCK电路的二极管D1的阳极、地和充电器的输入负端Vin-连接，所述R13的另一端与电容C6连接，所述电容C6的另一端与可控硅SCR1的阳极和BUCK电路的开光管K1的一端连接。

其中，所述保险装置包括保险丝FUSE1，保险丝FUSE1的一端连接充电器的输入正端Vin+，保险丝FUSE1的另一端连接所述保险装置短接电路4的可控硅SCR1的阳极、电容C6的一端和所述BUCK电路的开关管K1的一端，开关管K1短路时，保险装置短接电路4会使保险装置短接，输出断电，进而保护蓄电池。

工作原理：

5V电源通过电阻R4和电阻R5分压接到运算放大器U2的反向输入端，给出了一个基准电压，输出正极电压通过电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R14对地分压后接到运算放大器U2的同向输入端，当运算放大器U2同向输入端的电压（输出电压分压后）高于基准电压时，运算放大器U2的输出为高电压，通过电阻R7、稳压管D2加在光耦U1上，光耦U1与三极管Q1导通，12V电压通过电阻R11、三极管Q1，加在可控硅SCR1的控制极上，可控硅SCR1导通，充电器的输入正端Vin+通过保险丝FUSE1、可控硅SCR1与充电器的输入负端Vin-短路，保险丝 FUSE1烧断，输出断电，进而保护蓄电池。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：包括BUCK电路、电压采集电路、基准电压设定电路、比较驱动电路、光耦触发电路、保险装置短接电路和保险装置，所述电压采集电路采集所述BUCK电路的输出端的实时电压，送至比较驱动电路，所述基准电压设定电路为所述比较驱动电路提供基准电压，实时电压高于基准电压则比较驱动电路驱动光耦触发电路工作，光耦触发电路工作则接通保险装置短接电路，将保险装置短路。

2.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述BUCK电路包括开关管K1、电感L、电容C1、二极管D1、蓄电池，开关管K1的一端与电感L的一端和二极管D1的负极连接，所述电感L的另一端与电容C1的一端和蓄电池的正极连接，所述二极管D1的正极与地、电容C1的另一端和蓄电池的负极连接。

3.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述电压采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R14，电阻R1的一端与所述BUCK电路的蓄电池的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与地连接。

4.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述基准电压设定电路包括电阻R4、电阻R15，电阻R15的一端与所述BUCK电路的蓄电池的负极连接，电阻R15的另一端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接电源+5V。

5.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述比较驱动电路包括运算放大器U2、电阻R5、电阻R7、电容C2、电容C3，电容C2的一端连接运算放大器U2的电源输入负端4和地，电容C2的另一端连接运算放大器U2的电源输入正端3和电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接地，所述运算放大器U2的输出端连接电阻R7的一端，运算放大器U2的反向输入端连接所述基准电压设定电路的电阻R4的一端和电阻R15的一端，运算放大器U2的同向输入端连接所述电压采集电路的电阻R3的一端和电阻R14的一端。

6.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述光耦触发电路包括电阻R6、电阻R8、电阻R9、光耦U1、稳压管D2、电容C4，电阻R6的一端与电源+12V、电阻R8的一端、所述比较驱动电路的电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电阻R6的另一端与比较驱动电路的电阻R7的一端、电容C4的一端和稳压管D2的负极端连接，所述稳压管D2的正极端与光耦U1的发光二极管的正极连接，光耦U1的发光二极管的负极与电容C4的另一端和地连接，光耦U1的光敏三极管的集电极与电阻R8的另一端、电阻R9的一端连接，光耦U1的光敏三极管的发射极与地连接。

7.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述保险装置短接电路包括三极管Q1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C5、电容C6、可控硅SCR1，三极管Q1的基极与电阻R10的一端和所述光耦触发电路的电阻R9的一端连接，所述电阻R10的另一端与三极管Q1的发射极和电阻R11的一端连接，所述R11的另一端与所述光耦触发电路的电阻R8的一端和电阻R6的一端连接，三极管Q1的集电极与电容C5的一端、电阻R12的一端和可控硅SCR1的控制极连接，可控硅SCR1的阴极与电容C5的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的一端、所述BUCK电路的二极管D1的阳极、地和充电器的输入负端Vin-连接，所述R13的另一端与电容C6连接，所述电容C6的另一端与可控硅SCR1的阳极和BUCK电路的开光管K1的一端连接。

8.如权利要求1所述的一种基于BUCK电路的充电器，其特征在于：所述保险装置包括保险丝FUSE1，保险丝FUSE1的一端连接充电器的输入正端Vin+，保险丝FUSE1的另一端连接所述保险装置短接电路的可控硅SCR1的阳极、电容C6的一端和所述BUCK电路的开关管K1的一端。