CN216056378U - 充电控制电路及充电器 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种充电控制电路及充电器，其中，充电控制电路包括降压式变换电路、处理电路以及电压采样电路；充电控制电路通过对电压采样电路的采样参数进行选择，使得能够对处理电路输出至降压式变换电路的控制信号进行调整，进而使降压式变换电路的输出电流调整为控制信号对应的目标输出电流；实现了对输出电流的改变，满足了不同充电电流的输出需求。

Description

充电控制电路及充电器

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电控制电路及充电器。

背景技术

现有的大功率充电器电路的采样电阻为单一的固定电阻，因此，只能输出恒定的充电电流，无法满足不同充电电流的输出需求。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提出一种充电控制电路及充电器，旨在解决现有技术无法满足在不同充电电流的输出需求的问题。

为实现上述目的，本申请提供一种充电控制电路，所述充电控制电路包括降压式变换电路、处理电路以及电压采样电路；其中：

所述电压采样电路，与所述降压式变换电路连接，所述电压采样电路用于根据外部控制调整采样参数，以及按所述采样参数采集所述降压式变换电路的输出电流并输出为采样电压信号至所述处理电路；

所述处理电路，与所述电压采样电路和所述降压式变换电路连接，所述处理电路用于比较所述采样电压信号和预设电压信号，并当所述采样电压信号大于所述预设电压信号时输出第一控制信号至所述降压式变换电路；

所述降压式变换电路，所述降压式变换电路的输入端用于连接输入电源，所述降压式变换电路的输出端用于连接外接负载，所述降压式变换电路用于在所述第一控制信号的控制下，将所述输出电流调整为目标输出电流。

可选地，所述降压式变换电路包括开关单元、滤波单元、高频吸收单元；所述开关单元的控制端连接所述处理电路的第一输出端，所述开关单元的输入端用于连接所述输入电源，所述开关单元的输出端通过所述电压采样电路分别连接滤波单元的输入端以及所述高频吸收单元；所述滤波单元的输出端用于连接所述外接负载。

可选地，所述电压采样电路包括第一采样单元以及至少一个第二采样单元；所述第一采样单元包括第二电阻；所述第二采样单元包括串联的开关以及第三电阻；其中：

所述第一采样单元的第一端分别与所述开关单元的输出端以及所述处理电路的输入端连接，所述第一采样单元的第二端分别与所述滤波单元以及所述高频吸收单元连接，所述第一采样单元的第二端还与所述处理电路的数字地连接，所述第一采样单元和各所述第二采样单元并联。

可选地，所述开关单元包括第一电容以及至少一个开关管；其中：

所述开关管的控制端与所述处理电路的第一输出端连接，所述开关管的输入端与所述输入电源连接，所述开关管的输入端还通过所述第一电容接地；所述开关管的输出端为所述开关单元的输出端。

可选地，所述滤波单元包括电感、第一二极管、电解电容以及第二电容；其中：

所述电感的第一端与所述电压采样电路连接，所述电感的第一端还与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极接地；所述电感的第二端与所述外接负载连接，所述电感的第二端还与所述电解电容的正极连接，所述电解电容的负极接地；所述第二电容与所述电解电容并联。

可选地，所述高频吸收单元包括第二二极管、第一电阻以及第三电容；其中：

所述第二二极管的正极与所述电压采样电路连接，所述第二二极管的负极通过所述第三电容接地；所述第一电阻与所述第二二极管并联。

可选地，所述充电控制电路还包括保护电路；所述保护电路连接在所述降压式变换电路与所述外接负载之间；所述保护电路的控制端与所述处理电路的第二输出端连接；其中：

所述处理电路，用于在检测到电路故障时，输出第二控制信号至所述保护电路，以使所述保护电路断开所述降压式变换电路与所述外接负载之间的连接。

可选地，所述保护电路包括继电器、第三二极管、第四二极管、第四电阻以及第五电阻；其中：

所述第三二极管的正极与所述降压式变换电路的输出端连接，所述第三二极管的正极还依次通过所述第四电阻以及所述第五电阻接地；所述第三二极管的负极通过所述继电器的两对常开触点与所述外接负载连接；

所述继电器的线圈的第一端连接所述处理电路的第二输出端，所述继电器的线圈的第一端还连接所述第四二极管的正极；所述继电器的线圈的第二端连接所述第四二极管的负极，所述继电器的线圈的第二端还连接在所述第四电阻与所述第五电阻之间。

可选地，所述充电控制电路还包括第一熔断器以及第二熔断器；其中：

所述第一熔断器连接在所述输入电源与所述降压式变换电路之间；所述第二熔断器连接在所述第三二极管与所述继电器之间。

此外，为实现上述目的，本申请还提供一种充电器，所述充电器包括壳体和如上所述的充电控制电路，所述充电控制电路设置在所述壳体内。

本申请提出的一种充电控制电路及充电器，充电控制电路包括降压式变换电路、处理电路以及电压采样电路。充电控制电路通过对电压采样电路的采样参数进行选择，使得能够对处理电路输出至降压式变换电路的控制信号进行调整，进而使降压式变换电路的输出电流调整为控制信号对应的目标输出电流；实现了对输出电流的改变，满足了不同充电电流的输出需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请充电控制电路一实施例的功能电路图；

图2为本申请充电控制电路应用在图1实施例中的电路结构图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本申请提供一种充电控制电路，可以应用于充电器等供电设备中，请参见图1，图1为本申请充电控制电路一实施例的功能电路图。在该实施例中，充电控制电路包括降压式变换电路100、处理电路200以及电压采样电路300；其中：

电压采样电路300，与降压式变换电路100连接，电压采样电路300用于根据外部控制调整采样参数，以及按采样参数采集降压式变换电路100的输出电流并输出为采样电压信号至处理电路200；

处理电路200，与电压采样电路300和降压式变换电路100连接，处理电路200用于比较采样电压信号和预设电压信号，并当采样电压信号大于预设电压信号时输出第一控制信号至降压式变换电路100；

降压式变换电路100，降压式变换电路100的输入端用于连接输入电源，降压式变换电路100的输出端用于连接外接负载，降压式变换电路100用于在第一控制信号的控制下，将输出电流调整为目标输出电流。

本实施例中的降压式变换电路100为BUCK电路模块。

可以理解的是，外部控制可以为电信号控制或手动控制，例如，电压采样电路300可包括有多个用于控制采样电阻接入的开关，当该开关为机械开关时，则通过外部手动控制来控制相应开关的通断，从而调整电压采样电路300的采样参数；当该开关为电子开关时，则可以通过外部的电信号控制相应开关的通断，进而调整电压采样电路300的采样参数。

处理电路200根据接收到的电压采样电路300发送的采样电压信号来对输出至降压式变换电路的控制信号进行调整，以控制降压式变换电路100的输出电流。本实施例中，以外接负载为电池进行说明；具体地，根据电池的特点，在电池电量较低时，输入电源给电池充电产生的电流较大，而在电池电量较高时，输入电源给电池充电产生的电流较小，因此需要针对电池不同的状态对输出电流的最大值进行调整；通过调整电压采样电路的采样参数，使得电压采样电路300采集到的采样电压信号变化，处理电路200在接收到不同的采样电压信号时，输出对应的第一控制信号至降压式变换电路100；具体地，在处理电路200中可以预设多个预设电压信号，每个预设电压信号分别对应一个第一控制信号，每个第一控制信号用于控制降压式变换电路100的最大限制电流；多个预设电压信号构成了多个电压区间，当处理电路200接收到采样电压信号时，将采样电压信号与电压区间匹配，处理电路200发送与匹配到的电压区间对应的第一控制信号至降压式变换电路100。

本实施例通过对电压采样电路的采样参数进行选择，使得能够对处理电路输出至降压式变换电路的控制信号进行调整，进而使降压式变换电路的输出电流调整为控制信号对应的目标输出电流；实现了对输出电流的改变，满足了不同充电电流的输出需求。

进一步地，参见图2，降压式变换电路100包括开关单元110、滤波单元120、高频吸收单元130；开关单元110的控制端连接处理电路200的第一输出端，开关单元110的输入端用于连接输入电源，开关单元110的输出端通过电压采样电路300分别连接滤波单元120的输入端以及高频吸收单元130；滤波单元120的输出端用于连接外接负载。

开关单元110用于控制输入电源与外接负载之间的连接；滤波单元120用于给输出电压进行滤波操作；高频吸收单元130用于吸收电路中的高频信号。

进一步地，电压采样电路300包括第一采样单元310以及至少一个第二采样单元320；第一采样单元310包括第二电阻R2；第二采样单元320包括串联的开关S1以及第三电阻R3；其中：

第一采样单元310的第一端分别与开关单元110的输出端以及处理电路200的输入端连接，第一采样单元310的第二端分别与滤波单元120以及高频吸收单元130连接，第一采样单元310的第二端还与处理电路200的数字地连接，第一采样单元310和各第二采样单元320并联。

本实施例中的开关S1可以为人为进行手动切换的开关S1，即用户根据电路的实际状况来自行接入或断开第二采样单元320，开关S1还可以为处理电路200控制的开关S1，开关S1的控制端连接处理电路200的开关S1控制端，用户根据需要发送对应的选择信号至处理电路200，处理电路200根据选择信号控制电压采样电路300中第二采样单元320的接入与断开。

本实施例中的第一采样单元310与各第二采样单元320为并联，当第二采样单元320接入时，电压采样电路300的阻值减小，当第二采样单元320断开时，电压采样电路300的阻值增大，电压采样电路300的阻值最大为第二电阻R2的阻值。需要说明的是，本实施例中电压采样电路300的输出端为第一采样单元310的第一端。

进一步地，开关单元110包括第一电容C1以及至少一个开关管Q1；其中：

开关管Q1的控制端与处理电路200的第一输出端连接，开关管Q1的输入端与输入电源连接，开关管Q1的输入端还通过第一电容C1接地；开关管Q1的输出端为开关单元110的输出端。

本实施例中的开关管Q1为NMOS管；其中，开关管Q1的控制端为NMOS管的栅极，开关管Q1的输入端为NMOS管的漏极，开关管Q1的输出端为NMOS管的源极。

第一电容C1为滤波电容。

处理电路200输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号至开关管Q1，通过控制开关管Q1的导通与关断来控制输出的电流。可以采用并联多个开关管Q1的方式使输出电流更大。

进一步地，滤波单元120包括电感L1、第一二极管D1、电解电容C4以及第二电容C2；其中：

电感L1的第一端与电压采样电路300连接，电感L1的第一端还与第一二极管D1的负极连接，第一二极管D1的正极接地；电感L1的第二端与外接负载连接，电感L1的第二端还与电解电容C4的正极连接，电解电容C4的负极接地；第二电容C2与电解电容C4并联。

电感L1与电解电容C4构成LC滤波电路，第一二极管D1为续流二极管，第二电容C2为输出滤波电容。

高频吸收单元130包括第二二极管D2、第一电阻R1以及第三电容C3；其中：

第二二极管D2的正极与电压采样电路300连接，第二二极管D2的负极通过第三电容C3接地；第一电阻R1与第二二极管D2并联。

开关管Q1关断时，第三电容C3吸收电路中的能量，开关管Q1导通时，第三电容C3通过第一电阻R1放电消耗能量，以达到吸收高频的目的。

进一步地，充电控制电路还包括保护电路400；保护电路400连接在降压式变换电路100与外接负载之间；保护电路400的控制端与处理电路200的第二输出端连接；其中：

处理电路200，用于在检测到电路故障时，输出第二控制信号至保护电路400，以使保护电路400断开降压式变换电路100与外接负载之间的连接。

保护电路400包括继电器K1、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电阻R4以及第五电阻R5；其中：

第三二极管D3的正极与降压式变换电路100的输出端连接，第三二极管D3的正极还依次通过第四电阻R4以及第五电阻R5接地；第三二极管D3的负极通过继电器K1的两对常开触点与外接负载连接；

继电器K1的线圈的第一端连接处理电路200的第二输出端，继电器K1的线圈的第一端还连接第四二极管D4的正极；继电器K1的线圈的第二端连接第四二极管D4的负极，继电器K1的线圈的第二端还连接在第四电阻R4与第五电阻R5之间。

降压式变换电路100输出的电信号经第三二极管D3送到继电器K1的公共端3脚和4脚，当电信号电压正常时，处理电路200输出控制信号K-为低电平，由于继电器K1的1脚为分压的1/2电信号电压，所以继电器K1导通，电信号经继电器K1的常开端4脚和5脚输出到外接负载，第四二极管D4为继电器K1的保护二极管，泄放继电器K1的线圈关断时可能产生的高压。

进一步地，充电控制电路还包括第一熔断器F1以及第二熔断器F2；其中：

第一熔断器F1连接在输入电源与降压式变换电路100之间；第二熔断器F2连接在第三二极管D3与继电器K1之间。

第一熔断器F1以及第二熔断器F2用于在电路电流过高时断开，以保护电路。

本实施例能够对电路起到保护作用。

本申请还保护一种充电器，该充电器包括壳体和充电控制电路，该充电控制电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述，充电控制电路设置于壳体内。理所应当地，由于本实施例的充电器采用了上述充电控制电路的技术方案，因此该充电器具有上述充电控制电路所有的有益效果。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路包括降压式变换电路、处理电路以及电压采样电路；其中：

所述电压采样电路，与所述降压式变换电路连接，所述电压采样电路用于根据外部控制调整采样参数，以及按所述采样参数采集所述降压式变换电路的输出电流并输出为采样电压信号至所述处理电路；

所述处理电路，与所述电压采样电路和所述降压式变换电路连接，所述处理电路用于比较所述采样电压信号和预设电压信号，并当所述采样电压信号大于所述预设电压信号时输出第一控制信号至所述降压式变换电路；

所述降压式变换电路，所述降压式变换电路的输入端用于连接输入电源，所述降压式变换电路的输出端用于连接外接负载，所述降压式变换电路用于在所述第一控制信号的控制下，将所述输出电流调整为目标输出电流。

2.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述降压式变换电路包括开关单元、滤波单元、高频吸收单元；所述开关单元的控制端连接所述处理电路的第一输出端，所述开关单元的输入端用于连接所述输入电源，所述开关单元的输出端通过所述电压采样电路分别连接滤波单元的输入端以及所述高频吸收单元；所述滤波单元的输出端用于连接所述外接负载。

3.如权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第一采样单元以及至少一个第二采样单元；所述第一采样单元包括第二电阻；所述第二采样单元包括串联的开关以及第三电阻；其中：

所述第一采样单元的第一端分别与所述开关单元的输出端以及所述处理电路的输入端连接，所述第一采样单元的第二端分别与所述滤波单元以及所述高频吸收单元连接，所述第一采样单元的第二端还与所述处理电路的数字地连接，所述第一采样单元和各所述第二采样单元并联。

4.如权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述开关单元包括第一电容以及至少一个开关管；其中：

所述开关管的控制端与所述处理电路的第一输出端连接，所述开关管的输入端与所述输入电源连接，所述开关管的输入端还通过所述第一电容接地；所述开关管的输出端为所述开关单元的输出端。

5.如权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述滤波单元包括电感、第一二极管、电解电容以及第二电容；其中：

所述电感的第一端与所述电压采样电路连接，所述电感的第一端还与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极接地；所述电感的第二端与所述外接负载连接，所述电感的第二端还与所述电解电容的正极连接，所述电解电容的负极接地；所述第二电容与所述电解电容并联。

6.如权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述高频吸收单元包括第二二极管、第一电阻以及第三电容；其中：

所述第二二极管的正极与所述电压采样电路连接，所述第二二极管的负极通过所述第三电容接地；所述第一电阻与所述第二二极管并联。

7.如权利要求1～6中任一项所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括保护电路；所述保护电路连接在所述降压式变换电路与所述外接负载之间；所述保护电路的控制端与所述处理电路的第二输出端连接；其中：

所述处理电路，还用于在检测到电路故障时，输出第二控制信号至所述保护电路，以使所述保护电路断开所述降压式变换电路与所述外接负载之间的连接。

8.如权利要求7所述的充电控制电路，其特征在于，所述保护电路包括继电器、第三二极管、第四二极管、第四电阻以及第五电阻；其中：

所述第三二极管的正极与所述降压式变换电路的输出端连接，所述第三二极管的正极还依次通过所述第四电阻以及所述第五电阻接地；所述第三二极管的负极通过所述继电器的两对常开触点与所述外接负载连接；

所述继电器的线圈的第一端连接所述处理电路的第二输出端，所述继电器的线圈的第一端还连接所述第四二极管的正极；所述继电器的线圈的第二端连接所述第四二极管的负极，所述继电器的线圈的第二端还连接在所述第四电阻与所述第五电阻之间。

9.如权利要求8所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括第一熔断器以及第二熔断器；其中：

所述第一熔断器连接在所述输入电源与所述降压式变换电路之间；所述第二熔断器连接在所述第三二极管与所述继电器之间。

10.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括壳体和如权利要求1～9中任一项所述的充电控制电路，所述充电控制电路设置在所述壳体内。

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