CN205666667U - 一种低频高速充电器控制电路 - Google Patents

Abstract

一种低频高速充电器控制电路，包括开关电源电路、滤波整形电路、方波校正推动电路和主控芯片；开关电源电路用于把220V交流市电转换成56V直流电，滤波整形电路用于对56V直流电进行滤波整形，开关电源电路与滤波整形电路相连接，滤波整形电路的输出端连接电池的正极；方波校正推动电路的输入端与主控芯片相连接，其输出端连接电池的负极，主控芯片控制电池进行低频高速充电。本实用新型充电速度快，充电时极板迅速的转换一个工作周期后迅速关闭，减少极板的气泡形成而阻止电子移动和快速转换，当充电完成后，立即关断220V供电，省电安全。

Description

一种低频高速充电器控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种充电器控制电路，具体是一种低频高速充电器控制电路，属于充电器技术领域。

背景技术

众所周知，现在铅蓄电池正常充电时间为8小时到12小时，电池充电时间长，电能转换效率低，并且充电时电池温度过高导致电池鼓泡等现象，并且充电完成后不能自动切断电源，造成过充。

铅酸电池的充电原理简单来说就是把电能转换成化学能，也就是把海绵状铅转换成氧化铅。普通充电器充电时是不间断的，这样极板上会形成很多的小气泡，减慢电子的移动，从而使得铅板氧化的时间变得缓慢；大电流充电又会使电池严重发热，导致电池外壳爆裂，铅酸电池的电解液成分分别是水和稀硫酸，发热会使电池电解液提高枯竭。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种低频高速充电器控制电路，实现电池的高效快速充电，并且减少充电时温度过高造成的电池鼓泡、过充等问题。

为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种低频高速充电器控制电路，包括开关电源电路、滤波整形电路、方波校正推动电路和主控芯片；所述开关电源电路用于把220V交流市电转换成56V直流电，滤波整形电路用于对56V直流电进行滤波整形，开关电源电路与滤波整形电路相连接，滤波整形电路的输出端连接电池的正极；方波校正推动电路的输入端与主控芯片相连接，其输出端连接电池的负极，主控芯片向方波校正推动电路输出具有一定占空比的方波，并经过方波校正推动电路的校正，向电池负极输出具有一定占空比的方波，控制电池进行低频高速充电。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，还包括电池温度和充电状态检测电路、充满电自动断电电路，电池温度和充电状态检测电路检测电池的温度和充电状态，在电池充满电的时候，启动充满电自动断电电路，停止给电池充电。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，主控芯片还连接有主板温度检测电路和风扇驱动电路，主板温度检测电路检测主板的温度并将温度信号传输给主控芯片，主控芯片根据主板温度控制风扇驱动电路的通断。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，还包括稳压和基准电压电路、恒流电路和恒压电路，稳压和基准电压电路向恒流电路、恒压电路提供基准电压，使电池保持恒压、恒流充电。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，所述方波校正推动电路包括比较器U2A、三极管Q1、三极管Q5和MOS管Q3、比较器U2的正相输入端与主控芯片的PWM1端相连，比较器U2的反相输入端连接2.5V电压，比较器U2的输出端与三极管Q1、Q5的基极相连，三极管Q1的发射极、三极管Q5的集电极与MOS管的栅极相连，MOS管的漏极与电池的负极相连，MOS管的源极、三极管Q5的发射极接地，三极管Q3的集电极接12V电压。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，所述充满自动断电电路包括MOS管Q9、吸力开关及按键S1，MOS管的栅极与电池温度和充电状态检测电路的检测输出端相连，MOS管的漏极连接吸力开关，MOS管的源极接地，按键S1连接于MOS管的漏极与地之间。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，所述风扇驱动电路包括比较器U2B、MOS管Q11，比较器U2B的正相输入端与主控芯片的风扇控制端相连，比较器U2B的输出端与MOS管Q11的栅极相连，MOS管Q11的漏极与插接件JP2相连，插接件JP2连接风扇。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，所述稳压和基准电压电路包括稳压器Q6，稳压器的输入端与变压器的副线圈相连，稳压器的输出端输出2.5V稳定电压，所述恒压电路、恒流电路采用比较器完成，比较器的正相输入端与稳压器Q6的输入端相连，恒压电路的输出端连接56V电压。

本实用新型所述低频高速充电器控制电路，主控芯片输出方波的频率为300HZ，占空比为0%--50%。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述低频高速充电器采用低频大电流开关模式充电，即通过主控芯片产生具有一定占空比的方波，控制电池进行低频高速充电，充电速度快，充电时极板迅速的转换一个工作周期后迅速关闭，减少极板的气泡形成而阻止电子移动和快速转换，当充电完成后，立即关断220V供电，省电安全。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为主控芯片及其外围电路图；

图3为方波校正推动电路的原理图；

图4为电池温度和充电状态检测电路、充满电自动断电电路的原理图；

图5为主板温度检测电路、风扇驱动电路的原理图

图6为稳压和基准电压电路、恒压电路、恒流电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种低频高速充电器控制电路，包括开关电源电路、滤波整流电路、方波校正推动电路和主控芯片；所述开关电源电路用于把220V交流市电转换成56V直流电，滤波整流电路用于对56V直流电进行滤波整流，开关电源电路与滤波整流电路相连接，滤波整流电路的输出端连接电池的正极；方波校正推动电路的输入端与主控芯片相连接，其输出端连接电池的负极，主控芯片向方波校正推动电路输出具有一定占空比的方波，并经过方波校正推动电路的校正，向电池负极输出具有一定占空比的方波，控制电池进行低频高速充电。

本实施例中，如图2、3所示，所述方波校正推动电路包括比较器U2A、三极管Q1、三极管Q5和MOS管Q3、比较器U2A的正相输入端与主控芯片的PWM1端相连，比较器U2的反相输入端连接2.5V基准电压，比较器U2A的输出端与三极管Q1、Q5的基极相连，三极管Q1的发射极、三极管Q5的发射极与MOS管Q3的栅极相连，MOS管Q3的漏极与电池的负极相连，MOS管的源极、三极管Q5的集电极接地，三极管Q3的集电极接12V电压。主控芯片向比较器U2A输出占空比为0%--50%的方波，当方波为高电平时，比较器输出高电平，三极管Q1、Q5，MOS管Q3导通，电池开始充电，当方波为低电平时，MOS管Q3不导通，电池停止充电。由于主控芯片连续的输出占空比小于50%的方波，所以电池交替不断的进行充电，避免电解液的蒸发，也提高了充电速度。方波的占空比根据电池的充电状态进行变化。

为了避免电池过充的现象，本实用新型所述低频高速充电器控制电路，还包括电池温度和充电状态检测电路、充满电自动断电电路，电池温度和充电状态检测电路检测电池的温度和充电状态，在电池充满电的时候，启动充满电自动断电电路，停止给电池充电。

本实施例中，如图4所示，所述充满电自动断电电路包括MOS管Q9、吸力开关及按键S1，MOS管Q9的栅极与电池温度和充电状态检测电路的检测输出端相连，MOS管Q9的漏极连接吸力开关，MOS管Q9的源极接地，按键S1连接于MOS管Q9的漏极与地之间。所述电池温度和充电状态检测电路包括电阻R37、R40和电容C24，电阻R37、R40串联，电容C24并联在电阻R40两端，电阻R37、R40的两端接电池的两端，温度检测点接在电阻R37和R40之间。当电池温度和充电状态检测电路测得电池已经充满电后，检测输出端DP输出低电平至MOS管Q9的栅极，MOS管Q9截止，其漏极输出低电流，吸力开关失电，220V市电被切断，电池停止充电。当按键S1按下时，吸力开关得电吸合，220V市电接入，电池开始充电。

为了防止主板温度过高，本实用新型所述低频高速充电器控制电路，主控芯片还连接有主板温度检测电路和风扇驱动电路，主板温度检测电路检测主板的温度并将温度信号传输给主控芯片，主控芯片根据主板温度控制风扇驱动电路的通断。

本实施例中，如图5所示，所述风扇驱动电路包括比较器U2B、MOS管Q11，比较器U2B的正相输入端与主控芯片的风扇控制端相连，比较器U2B的输出端与MOS管Q11的栅极相连，MOS管Q11的漏极与插接件JP2相连，插接件JP2连接风扇。主板温度检测电路的检测输出端与主控芯片的WD端相连，主板温度检测电路检测主板的温度并进行分析处理，当主板温度超过设定温度时，主控芯片通过风扇控制端向风扇驱动电路发送信号，使MOS管Q11导通，插接件JP2得电，与插接件JP2相连的风扇也得电开始工作。

为了使电池恒压恒流充电，本实用新型所述低频高速充电器控制电路，还包括稳压和基准电压电路、恒流电路和恒压电路，稳压和基准电压电路向恒流电路、恒压电路提供基准电压，使电池保持恒压、恒流充电。

本实施例中，如图6所示，所述稳压和基准电压电路包括稳压器Q6，稳压器的输入端通过二极管D5与变压器的副线圈相连，稳压器的输出端输出2.5V稳定电压，所述恒压电路、恒流电路采用比较器完成，恒压电路包括比较器U1B，比较器U1B的正相输入端与变压器Q6的输入端相连，比较器U1B的输出端通过串联的电阻R5、电容C3、电阻R4、R3连接56V直流电，比较器U1B的反相输入端连接并联的电阻R13、电容C9，并联的电阻R13、电容C9一端接地，另一端连接于电阻R4、电容C3之间。比较器U1B根据稳压和基准电路提供的稳定2.5V电压，保证电池的充电电压保持在56V，即使电池恒压充电。

以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本实用新型作出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种低频高速充电器控制电路，其特征在于：包括开关电源电路、滤波整形电路、方波校正推动电路和主控芯片；所述开关电源电路用于把220V交流市电转换成56V直流电，滤波整形电路用于对56V直流电进行滤波整形，开关电源电路与滤波整形电路相连接，滤波整形电路的输出端连接电池的正极；方波校正推动电路的输入端与主控芯片相连接，其输出端连接电池的负极，主控芯片向方波校正推动电路输出具有一定占空比的方波，并经过方波校正推动电路的校正，向电池负极输出具有一定占空比的方波，控制电池进行低频高速充电。

2.根据权利要求1所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：还包括电池温度和充电状态检测电路、充满电自动断电电路，电池温度和充电状态检测电路检测电池的温度和充电状态，在电池充满电的时候，启动充满电自动断电电路，停止给电池充电。

3.根据权利要求1所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：主控芯片还连接有主板温度检测电路和风扇驱动电路，主板温度检测电路检测主板的温度并将温度信号传输给主控芯片，主控芯片根据主板温度控制风扇驱动电路的通断。

4.根据权利要求1所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：还包括稳压和基准电压电路、恒流电路和恒压电路，稳压和基准电压电路向恒流电路、恒压电路提供基准电压，使电池保持恒压、恒流充电。

5.根据权利要求1所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：所述方波校正推动电路包括比较器U2A、三极管Q1、三极管Q5和MOS管Q3、比较器U2的正相输入端与主控芯片的PWM1端相连，比较器U2的输出端与三极管Q1、Q5的基极相连，三极管Q1的发射极、三极管Q5的发射极与MOS管的栅极相连，MOS管的漏极与电池的负极相连，MOS管的源极、三极管Q5的集电极接地，三极管Q3的集电极接12V电压。

6.根据权利要求2所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：所述充满电自动断电电路包括MOS管Q9、吸力开关及按键S1，MOS管的栅极与电池温度和充电状态检测电路的检测输出端相连，MOS管的漏极连接吸力开关，MOS管的源极接地，按键S1连接于MOS管的漏极与地之间。

7.根据权利要求3所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：所述风扇驱动电路包括比较器U2B、MOS管Q11，比较器U2B的正相输入端与主控芯片的风扇控制端相连，比较器U2B的输出端与MOS管Q11的栅极相连，MOS管Q11的漏极与插接件JP2相连，插接件JP2连接风扇。

8.根据权利要求4所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：所述稳压和基准电压电路包括稳压器Q6，稳压器的输入端与变压器的副线圈相连，稳压器的输出端输出2.5V稳定电压，所述恒压电路、恒流电路采用比较器完成，比较器的正相输入端与稳压器Q6的输入端相连，恒压电路的输出端连接56V电压。

9.根据权利要求1所述的低频高速充电器控制电路，其特征在于：主控芯片输出方波的频率为300HZ，占空比为0%--50%。