CN205092642U - 一种电容充放电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容充放电控制电路，包括电容C1、二极管D1、场效应管VF1、电感L、电感L1和电容C1，所述电容C1一端分别连接电源VCC和电感L，电容C1另一端分别连接二极管D1正极、场效应管VF1的S极、电容C2和场效应管VF1的S极，场效应管VF1的D极分别连接电感L另一端和电容C，电容C另一端分别连接二极管D1负极和二极管D2正极，二极管D2负极连接场效应管VF2的D极，场效应管VF2的G极分别连接电容C2另一端和电感L1，电感L1另一端分别连接场效应管VF1的G极和控制信号Vi。本实用新型电容充放电控制电路，能有效控制电容C的充电和放电状态，电路结构简单，成本低，体积小，适用范围非常广泛。

Description

一种电容充放电控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，具体是一种电容充放电控制电路。

背景技术

超级电容器，又名电化学电容器，双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

现在超级电容经常被作为一种储能元件应用与很多备用电源电路，但是这些电路都有一个共同的特点，就是不能控制超级电容的充电和放电速率，造成电能的利用率非常低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电容充放电控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电容充放电控制电路，包括电容C1、二极管D1、场效应管VF1、电感L、电感L1和电容C1，所述电容C1一端分别连接电源VCC和电感L，电容C1另一端分别连接二极管D1正极、场效应管VF1的S极、电容C2和场效应管VF1的S极，场效应管VF1的D极分别连接电感L另一端和电容C，电容C另一端分别连接二极管D1负极和二极管D2正极，二极管D2负极连接场效应管VF2的D极，场效应管VF2的G极分别连接电容C2另一端和电感L1，电感L1另一端分别连接场效应管VF1的G极和控制信号Vi。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制信号Vi为方波信号。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电源VCC电压为12V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电容充放电控制电路，能有效控制电容C的充电和放电状态，电路结构简单，成本低，体积小，适用范围非常广泛。

附图说明

图1为电容充放电控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种电容充放电控制电路，包括电容C1、二极管D1、场效应管VF1、电感L、电感L1和电容C1，所述电容C1一端分别连接电源VCC和电感L，电容C1另一端分别连接二极管D1正极、场效应管VF1的S极、电容C2和场效应管VF1的S极，场效应管VF1的D极分别连接电感L另一端和电容C，电容C另一端分别连接二极管D1负极和二极管D2正极，二极管D2负极连接场效应管VF2的D极，场效应管VF2的G极分别连接电容C2另一端和电感L1，电感L1另一端分别连接场效应管VF1的G极和控制信号Vi。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制信号Vi为方波信号。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电源VCC电压为12V。

本实用新型的工作原理是：请参阅图1，VF1是一次侧主MOSFET,来自控制信号Vi使其通/断工作，为使VF2的通/断时间与VF1相反，增设双向延时电感L1，现假设VF1为截止状态，VF2为导通状态，吸收电容C充电到VF1的漏极-源极间电压，由此，也吸收加在VF1上的浪涌电压，在由延时电路确定的延时时间后VF2截止，但这时，C两端电压等于加在VF1上的电压，因此，为零电压和零电流开关器件断开方式。

VF1截止后，二极管D2的电流降为零，此时L感应的回扫电压变为零，以高于C1上电压进行充电的吸收电容C对一次L反向放电，这样，放电电流经VF2的寄生二极管D1流通。C放电开始时，VF2必须截止。由于C放电，电容C与L产生谐振。

若VF2为导通状态，谐振继续衰减振荡，但VF2截止状态时，电容C两端电压为零时振荡停止。若C停止谐振，则以VF1和VF2的输入C2继续产生较短周期的谐振。VF1再度导通时，C2放电电流流经VF1本身而消耗掉，VF1导通时，C2充电的电压随导通时间而改变，但C两端电压降到最低电压，因此，可以减小C产生的损耗。也就是说，即使采用较大容量的电容C损耗也不会增大。

低耗二极管D1作为电容放电二极管，为使放电电流全部流经二极管D1,在VF2回路中增加了逆阻断二极管D2，逆阻断二极管D2的耐压大于D1的正向压降即可。另外，双向延时电感L1宜采用可饱和电抗器，L1和VF2的输入电容C2共同决定延时时间。输出电流一减小，VF1的导通时间就变短。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种电容充放电控制电路，包括电容C1、二极管D1、场效应管VF1、电感L、电感L1和电容C1，其特征在于，所述电容C1一端分别连接电源VCC和电感L，电容C1另一端分别连接二极管D1正极、场效应管VF1的S极、电容C2和场效应管VF1的S极，场效应管VF1的D极分别连接电感L另一端和电容C，电容C另一端分别连接二极管D1负极和二极管D2正极，二极管D2负极连接场效应管VF2的D极，场效应管VF2的G极分别连接电容C2另一端和电感L1，电感L1另一端分别连接场效应管VF1的G极和控制信号Vi。

2.根据权利要求1所述的电容充放电控制电路，其特征在于，所述控制信号Vi为方波信号。

3.根据权利要求1所述的电容充放电控制电路，其特征在于，所述电源VCC电压为12V。