CN215897332U - 一种充电电容的充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电电容的充电电路，包括稳压器，所述稳压器的输入端与外部电源的正极相连接，所述稳压器的输出端与所述充电电容的正极相连接，所述稳压器的接地端和充电电容的负极接地，其特征在于：还包括设于外部电源和稳压器之间的限流电路。本实用新型的优点在于：通过将限流电路设置在稳压器和外部电源之间，从而能够使充电电容能充至设置电压；另外充电电容的充电电流比较大，从而使充电电容的充电速度更快，能更快充满，因此上述充电电路的电路简单，成本低，且更加实用。

Description

一种充电电容的充电电路

技术领域

本实用新型涉及充电领域，特别涉及一种充电电容的充电电路。

背景技术

现有的充电电容的充电方式有两种，一种为恒流充电方式，在充电过程中以恒定不变的电流进行充电；另外一种为恒压充电方式，在充电过程中以恒定不变的电压进行充电，充电电流的大小随着充电电容的电压变化自动调整。

为了解决现有恒压充电方法中使用电阻限流充电时出现的发热严重问题，有专利号为CN 202020788861.1(授权公号为CN211830319U)的中国实用新型公开了一种超级电容预充电电路、动态电压恢复器及电力系统，其中，该预充电电路包括串联的充电电容和整流桥，充电电容的输入端与电源连接，无极性电容的输出端与整流桥的输入端连接，整流桥的输出端与超级电容的输入端连接，充电电容为无极性电容。该电路中通过将充电电容和整流桥构成充电电路并与超级电容串联，能够实现对超级电容的快速充电，且损耗小、体积小且基本不发热，但这种电路中需要额外的充电电容对超级电容进行充电，因此存在成本高的问题。

另外现有使用电阻限流充电的电路中随着充电电容的电压升高，其充电电流逐渐减小，最后接近于0，但是充电电流越接近于0时其充电速度越慢，且充电电容充电后的电压也基本无法达到设定电平，因此需要对现有的方法进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能充电速度更快且能保证充电后电压达到设定值的充电电容的充电电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种充电电容的充电电路，包括稳压器，所述稳压器的输入端与外部电源的正极相连接，所述稳压器的输出端与所述充电电容的正极相连接，所述稳压器的接地端和充电电容的负极接地，其特征在于：还包括设于外部电源和稳压器之间的限流电路。

为了防止充电电容反向漏电，还包括设于稳压器与充电电容之间的第一二极管，所述第一二极管的正极与稳压器的输出端相连接，所述第一二极管的负极与所述充电电容的正极相连接。

进一步的，还包括与稳压器相连接以改变充电电容的充电电压的电压调整电路。

优选的第一种方案，所述电压调整电路包括第二二极管，所述第二二极管的正极与所述稳压器的接地端相连接，所述第二二极管的负极接地。

优选的第二种方案，所述电压调整电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的一端和第三电阻相串联，所述第二电阻的另一端连接所述稳压器的输出端，所述第二电阻和第三电阻的连接处连接所述稳压器的接地端，所述第三电阻的另一端接地。

为了防止纹波干扰，所述外部电源的两端还连接有用于过滤外部电源纹波的第一电容。

为了防止充电电容受纹波干扰，还包括用于过滤稳压器输出的电压纹波的第二电容，所述第二电容的一端连接在稳压器和第一二极管之间，所述第二电容的另一端接地。

优选的，所述限流电路为限流电阻。

优选的，所述充电电容为超级电容。

优选的，所述稳压器为低压差线性稳压器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将限流电路设置在稳压器和外部电源之间，从而能够使充电电容的电压能达到设置电压；另外充电电容的充电电流比较大，从而使充电电容的充电速度更快，能更快充满，因此上述充电电路的电路简单，成本低，且更加实用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中充电电容的充电电路图；

图2为本实用新型实施例二中充电电容的充电电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示，本实施例中充电电容的充电电路包括稳压器IC和限流电路1，限流电路1设于稳压器IC和外部电源的正极之间，稳压器IC的输出端与充电电容C3的正极相连接，稳压器IC的接地端和充电电容C3的负极接地。上述限流电路1的作用是为了限制充电电容的最大充电电流，随着充电电容的电压上升，充电电流变小，充电电容充满电后，电流被限制在一定值。

本实施例中，充电电容的充电电路还包括设于稳压器IC与充电电容C3之间的第一二极管VD1，第一二极管VD1的正极与稳压器IC的输出端相连接，第一二极管VD1的负极与充电电容C3的正极相连接。该第一二极管VD1能防止充电电容反向漏电。

另外，上述充电电容的充电电路还包括与稳压器IC相连接以改变充电电容C3的充电电压的电压调整电路2。本实施例中，优选的电压调整电路2包括第二二极管VD2，第二二极管VD2的正极与稳压器IC的接地端相连接，第二二极管VD2的负极接地，这样通过第二二极管VD2用于补充第一二极管VD1的压降。

外部电源的两端还连接有用于过滤外部电源纹波的第一电容C1。同时还包括用于过滤稳压器IC输出的电压纹波的第二电容C2，第二电容C2的一端连接在稳压器IC和第一二极管VD1之间，第二电容C2的另一端接地。

本实施例中，限流电路1为限流电阻R1；充电电容C3为超级电容；稳压器IC为低压差线性稳压器。当然，也可以采用其他能实现相同作用的电路或芯片。

上述充电电路的工作原理为：此电路的外部电源输入电压为Vin，，低压差线性稳压器LDO的输入端电压V2＝(V1+△V)，LDO的最小压差为△V，LDO能将输出电压稳定在它的稳压值V1；当充电电容C3从0V开始充电时，LDO的输出电压V1＝0V，V2＝△V，此时的充电电流为充电过程中的最大电流Imax＝(Vin-△V)/R1；随着超级电容的电压被充起来，电压V1抬高，电压V2也上升，充电电流I减小。当充电电容C3充满电时，充电电容C3电压即为LDO的稳压值V1，此时的Imin＝(Vin-△V-V1)/R1。所以充电的电流的变化是从Imax＝(Vin-△V)/R1降到了Imin＝(Vin-△V-V1)/R1，此时的Imin远大于0，所以充电电容C3一直保持快的充电速度。其中，第一二极管VD1是用于外部电源的输入掉电时，即Vin为0，防止充电电容C3的电从LDO漏至DGND(参考地)，第二二极管2用于补偿第一二极管1的压降，使得Vout＝V1，使得充电电容C3的输出电压精确稳压到LDO的稳压值V1。

实施例二

如图2所示，与实施例一不同的是，本实施例中的电压调整电路2包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的一端和第三电阻R3相串联，第二电阻R2的另一端连接稳压器IC的输出端，第二电阻R2和第三电阻R3的连接处连接稳压器IC的接地端，第三电阻R3的另一端接地。

本实施例中，将第二电阻R2和第三电阻R3代替实施例一中的第二二极管VD2，通过将第二电阻R2连接稳压器IC的输出端，第二电阻R2和第三电阻R3的连接处连接稳压器IC的接地端，第三电阻R3的另一端接地，这样可以通过调整第二电阻R2和第三电阻R3的电阻，即可灵活的控制充电电容C3的充电电压。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电电容的充电电路，包括稳压器(IC)，所述稳压器(IC)的输入端与外部电源的正极相连接，所述稳压器(IC)的输出端与所述充电电容(C3)的正极相连接，所述稳压器(IC)的接地端和充电电容(C3)的负极接地，其特征在于：还包括设于外部电源和稳压器(IC)之间的限流电路(1)。

2.根据权利要求1所述的充电电容的充电电路，其特征在于：还包括设于稳压器(IC)与充电电容(C3)之间的第一二极管(VD1)，所述第一二极管(VD1)的正极与稳压器(IC)的输出端相连接，所述第一二极管(VD1)的负极与所述充电电容(C3)的正极相连接。

3.根据权利要求1所述的充电电容的充电电路，其特征在于：还包括与稳压器(IC)相连接以改变充电电容(C3)的充电电压的电压调整电路(2)。

4.根据权利要求3所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述电压调整电路(2)包括第二二极管(VD2)，所述第二二极管(VD2)的正极与所述稳压器(IC)的接地端相连接，所述第二二极管(VD2)的负极接地。

5.根据权利要求3所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述电压调整电路(2)包括第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，所述第二电阻(R2)的一端和第三电阻(R3)相串联，所述第二电阻(R2)的另一端连接所述稳压器(IC)的输出端，所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的连接处连接所述稳压器(IC)的接地端，所述第三电阻(R3)的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述外部电源的两端还连接有用于过滤外部电源纹波的第一电容(C1)。

7.根据权利要求2所述的充电电容的充电电路，其特征在于：还包括用于过滤所述稳压器(IC)输出的电压纹波的第二电容(C2)，所述第二电容(C2)的一端连接在稳压器(IC)和第一二极管(VD1)之间，所述第二电容(C2)的另一端接地。

8.根据权利要求1～7任一项所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述限流电路(1)为限流电阻(R1)。

9.根据权利要求1～7任一项所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述充电电容(C3)为超级电容。

10.根据权利要求1～7任一项所述的充电电容的充电电路，其特征在于：所述稳压器(IC)为低压差线性稳压器。

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