CN209030100U - 一种n型mos管控制充电器正极输出开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，包括AC输入电源、输入整流电路、变压器、开关管、辅助电源一、PWM控制器、光耦反馈电路、辅助电源二、MCU控制器、光耦合器、隔离辅助电源、输出整流管、输出控制开关管、取样电压和蓄电池，所述光耦合器与输出控制开关管的G极电性相连，所述输出控制开关管中Q1的D极与输出整流管的负极端口电性相连，所述输出整流管的正极端口与变压器中次级主绕组电性相连。本实用新型在实际测试中，实现软开关适合，避免继电器打火及开关响声，延长使用寿命，同时避免了继电器选型难的问题，节约设计空间，实现了防倒灌电路的功率损耗，提高产品工作效率，适合推广运用。

Description

一种N型MOS管控制充电器正极输出开关

技术领域

本实用新型涉及开关电路相关技术领域，具体为一种N型MOS管控制充电器正极输出开关。

背景技术

目前，市场上出现的开关大都是继电器模式开关，这种继电器模式开关在使用时，内部触点容易打火、拉弧，继电器体积较大，占用PCB控制板的空间较大，针对高电压、大电流选型空白，且使用寿命较短，需要经常更换。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，以实现软开关适合，避免继电器打火及开关响声，延长使用寿命，用Q1开关管、Q2开关管替换继电器，避免了选型难的问题，同时节约设计空间，实现了防倒灌电路的功率损耗，提高产品工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，包括AC输入电源、输入整流电路、变压器、开关管、辅助电源一、PWM控制器、光耦反馈电路、辅助电源二、MCU控制器、光耦合器、隔离辅助电源、输出整流管、输出控制开关管、取样电压和蓄电池，所述AC输入电源与输入整流电路中的AC输入接口电性相连，所述输入整流电路的输出端与变压器中主绕组的静态端口电性相连，所述变压器中主绕组的动态端口与开关管的正端电性相连，所述开关管的控制端口与PWM控制器的信号输出端口电性相连，所述PWM控制器的供电端口通过辅助电源一与变压器的初级辅助绕组电性相连，所述PWM控制器的反馈信号接收端与光耦反馈电路的信号输出端口电性相连，所述光耦反馈电路的供电端口与辅助电源二的供电端口电性相连，所述辅助电源二与变压器中次级辅助绕组电性相连，所述辅助电源二的另一个供电端口与MCU控制器的电源端口电性相连，所述MCU控制器的CON信号输出端口与光耦合器的第1引脚电性相连，所述光耦合器由隔离辅助电源供电，所述隔离辅助电源与变压器中次级辅助绕组的正端电性相连，所述光耦合器与输出控制开关管的G极电性相连，所述输出控制开关管中Q1的D极与输出整流管的负极端口电性相连，所述输出整流管的正极端口与变压器中次级主绕组电性相连。

优选的，所述AC输入电源的直流电压范围为100V到220V。

优选的，所述隔离辅助电源给光耦合器提供的隔离直流电压范围为12V到16V。

优选的，所述辅助电源二给MCU控制器提供的直流电压范围为3V到5V。

优选的，所述取样电压的一路给与光耦合器第2引脚相连的Q3三极管的基极供电，另一路为MCU控制器中AD采样提供判断电压信号。

优选的，所述输出控制开关管包括Q1开关管和Q2开关管。

优选的，所述Q1开关管的S极与Q2开关管的S极电性相连，所述Q2开关管的D极与蓄电池的正端口电性相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了软开关适合，避免继电器打火及开关响声，延长使用寿命，用Q1开关管、Q2开关管替换继电器，避免了选型难的问题，同时节约设计空间，实现了防倒灌电路的功率损耗，提高产品工作效率。本实用新型的具体有益效果如下：

1、实现软开关适合，避免硬开关吸合和断开时触电打火(继电器触点)，延长产品的使用。

2、使用Q1开关管、Q2开关管的N型MOS管替换继电器，既实现了准确的导通和关断，又有效地避免了继电器对直流高电压、大电流的选型困难等问题，节约成本。

3、本方案设计可以减少使用硬开关(如：继电器)方案的PCB板占用空间。

4、通过T1的10、11脚抽头隔离独立饶组，给光耦合器供电，提供Q1开关管、Q2开关管的导通条件；满足Q1开关管、Q2开关管的VGS的电压为正的10-20V，可以正常导通。

5、增加Q2开关管，可实现当充电器工作输出未接通时，蓄电池均不会对充电线路倒灌电压以及接插电池时的打火现象，实现了防倒灌电路的功率损耗，提高产品工作效率。

本实用新型在实际测试中，实现软开关适合，避免继电器打火及开关响声，延长使用寿命，用Q1开关管、Q2开关管替换继电器，避免了选型难的问题，同时节约设计空间，实现了防倒灌电路的功率损耗，提高产品工作效率，适合推广运用。

附图说明

图1为本实用新型一种N型MOS管控制充电器正极输出开关的电路结构框图；

图2为本实用新型的电路图；

图中：Y-蓄电池。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，包括AC输入电源、输入整流电路、变压器、开关管、辅助电源一、PWM控制器、光耦反馈电路、辅助电源二、MCU控制器、光耦合器、隔离辅助电源、输出整流管、输出控制开关管、取样电压和蓄电池，所述AC输入电源与输入整流电路中的AC输入接口电性相连，所述输入整流电路的输出端与变压器中主绕组的静态端口电性相连，所述变压器中主绕组的动态端口与开关管的正端电性相连，所述开关管的控制端口与PWM控制器的信号输出端口电性相连，所述PWM控制器的供电端口通过辅助电源一与变压器的初级辅助绕组电性相连，所述PWM控制器的反馈信号接收端与光耦反馈电路的信号输出端口电性相连，所述光耦反馈电路的供电端口与辅助电源二的供电端口电性相连，所述辅助电源二与变压器中次级辅助绕组电性相连，所述辅助电源二的另一个供电端口与MCU控制器的电源端口电性相连，所述MCU控制器的CON信号输出端口与光耦合器的第1引脚电性相连，所述光耦合器由隔离辅助电源供电，所述隔离辅助电源与变压器中次级辅助绕组的正端电性相连，所述光耦合器与输出控制开关管的G极电性相连，所述输出控制开关管中Q1的D极与输出整流管的负极端口电性相连，所述输出整流管的正极端口与变压器中次级主绕组电性相连。

其中，所述AC输入电源的直流电压范围为100V到220V。

其中，所述隔离辅助电源给光耦合器提供的隔离直流电压范围为12V到16V。

其中，所述辅助电源二给MCU控制器提供的直流电压范围为3V到5V。

其中，所述取样电压的一路给与光耦合器第2引脚相连的Q3三极管的基极供电，另一路为MCU控制器中AD采样提供判断电压信号。

其中，所述输出控制开关管包括Q1开关管和Q2开关管。

其中，所述Q1开关管的S极与Q2开关管的S极电性相连，所述Q2开关管的D极与蓄电池的正端口电性相连。

工作原理：当Vout检测到电压，Q3基极电压大于0.7V时，光耦合器CON口电压为高电平时，Q1开关管就会导通，否则处于截止。从而实现MOS管的在线路中的开关作用。在充电器停止工作时，Q2开关管的体二极管可防止蓄电池对充电器回路C16、C17电解电容进行倒灌和接插电池产生的打火现象；此外，光耦合器CON口的信号同时可以由软件输出控制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，包括AC输入电源、输入整流电路、变压器、开关管、辅助电源一、PWM控制器、光耦反馈电路、辅助电源二、MCU控制器、光耦合器、隔离辅助电源、输出整流管、输出控制开关管、取样电压和蓄电池，其特征在于：所述AC输入电源与输入整流电路中的AC输入接口电性相连，所述输入整流电路的输出端与变压器中主绕组的静态端口电性相连，所述变压器中主绕组的动态端口与开关管的正端电性相连，所述开关管的控制端口与PWM控制器的信号输出端口电性相连，所述PWM控制器的供电端口通过辅助电源一与变压器的初级辅助绕组电性相连，所述PWM控制器的反馈信号接收端与光耦反馈电路的信号输出端口电性相连，所述光耦反馈电路的供电端口与辅助电源二的供电端口电性相连，所述辅助电源二与变压器中次级辅助绕组电性相连，所述辅助电源二的另一个供电端口与MCU控制器的电源端口电性相连，所述MCU控制器的CON信号输出端口与光耦合器的第1引脚电性相连，所述光耦合器由隔离辅助电源供电，所述隔离辅助电源与变压器中次级辅助绕组的正端电性相连，所述光耦合器与输出控制开关管的G极电性相连，所述输出控制开关管中Q1的D极与输出整流管的负极端口电性相连，所述输出整流管的正极端口与变压器中次级主绕组电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述AC输入电源的直流电压范围为100V到220V。

3.根据权利要求1所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述隔离辅助电源给光耦合器提供的隔离直流电压范围为12V到16V。

4.根据权利要求1所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述辅助电源二给MCU控制器提供的直流电压范围为3V到5V。

5.根据权利要求1所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述取样电压的一路给与光耦合器第2引脚相连的Q3三极管的基极供电，另一路为MCU控制器中AD采样提供判断电压信号。

6.根据权利要求1所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述输出控制开关管包括Q1开关管和Q2开关管。

7.根据权利要求6所述的一种N型MOS管控制充电器正极输出开关，其特征在于：所述Q1开关管的S极与Q2开关管的S极电性相连，所述Q2开关管的D极与蓄电池的正端口电性相连。