本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，更具體地說涉及一種帶功率因數(shù)校正的蓄電池充電電路。

背景技術(shù)：

隨著政府近年來有關(guān)節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展政策的陸續(xù)推出，市場(chǎng)上有關(guān)蓄電池應(yīng)用的產(chǎn)品越來越得到重視，同時(shí)也帶動(dòng)了相鄰領(lǐng)域產(chǎn)品的市場(chǎng)，如充電器。

充電器對(duì)蓄電池的充電過程從原理上可以簡(jiǎn)單地概括為將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為一定電壓電流的直流電輸出，對(duì)大電容進(jìn)行充電操作，補(bǔ)充電容電量?，F(xiàn)有的蓄電池充電器一般都配置有功率因數(shù)校正電路，以實(shí)現(xiàn)提高充電過程的功率因數(shù)，減少無功功率所帶來的損耗，但是現(xiàn)有的充電器一般采用的都是無源功率因數(shù)校正電路，普遍適用于小功率充電電路中，對(duì)于大容量，高功率的充電電路來說無源功率因數(shù)校正電路對(duì)提高充電器功率因數(shù)的幫助不大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種配置有有源功率因數(shù)校正的充電器電路結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是：

一種充電器電路結(jié)構(gòu)，包括整流模塊、濾波模塊、功率因數(shù)校正模塊以及穩(wěn)壓模塊，所述整流模塊與市電輸入端相連，所述穩(wěn)壓模塊輸出端與蓄電池相連，所述整流模塊、濾波模塊、功率因數(shù)校正模塊以及穩(wěn)壓模塊依次相連；所述功率因數(shù)校正模塊包括升壓變換器以及校正芯片，所述校正芯片型號(hào)為UC3854，所述升壓變換器包括升壓電感、第一二極管、采樣電路以及第一場(chǎng)效應(yīng)管，所述采樣電路與校正芯片的USENSE端相連，所述校正芯片的GTDRV端與第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，所述升壓電感串接在濾波電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管漏極之間，所述第一二極管正極與第一場(chǎng)效應(yīng)管漏極相連，所述第一二極管負(fù)極與取樣電路相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管源極接地。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述濾波模塊是π形濾波電路。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓芯片、隔離變壓器、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第二二極管以及第一穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓芯片型號(hào)為UC3842，所述穩(wěn)壓芯片的OP端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述隔離變壓器的輸入端分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和功率因數(shù)校正模塊相連，所述第二二極管正極與隔離變壓器輸出端相連，所述第一穩(wěn)壓二極管并接在第二二極管的負(fù)極和隔離變壓器輸出端之間。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述整流模塊與市電輸入端之間還包括保險(xiǎn)電阻以及壓敏電阻，所述保險(xiǎn)電阻串聯(lián)在市電輸入端和整流模塊之間，所述壓敏電阻并聯(lián)在整流模塊輸入端之間。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括有欠壓保護(hù)模塊，所述欠壓保護(hù)模塊與市電輸入端相連，所述欠壓保護(hù)模塊輸出端與穩(wěn)壓芯片相連。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述欠壓保護(hù)模塊包括第一三極管、第二三極管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻以及第二穩(wěn)壓二極管，所述第二穩(wěn)壓二極管正極通過第四電阻接地，所述第二穩(wěn)壓二極管負(fù)極通過第三電阻與市電輸入端相連，所述第一三極管基極與第二穩(wěn)壓二極管正極相連，所述第一三極管集電極通過第五電阻與市電輸入端相連，所述第一三極管集電極通過第六電阻與第二三極管基極相連，所述第一三極管和第二三極管發(fā)射極均接地，所述第二三極管集電極與穩(wěn)壓芯片相連。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型利用校正芯片UC3854和和升壓變換器組成的功率因數(shù)校正模塊，對(duì)整流后的正弦半波電壓進(jìn)行監(jiān)控并強(qiáng)制電流波形跟蹤電壓，進(jìn)而減少電壓與電流間的相位差，提高整個(gè)充電電路的功率因數(shù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單說明。顯然，所描述的附圖只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是本實(shí)用新型充電器電路的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型充電器電路具體實(shí)施方式的原理圖；

圖3是本實(shí)用新型充電器欠壓保護(hù)模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

參照?qǐng)D1～圖2，針對(duì)現(xiàn)有市面上蓄電池充電器功率因數(shù)不足的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種充電器電路結(jié)構(gòu)，包括整流模塊、濾波模塊、功率因數(shù)校正模塊以及穩(wěn)壓模塊，所述整流模塊與市電輸入端相連，所述穩(wěn)壓模塊輸出端與蓄電池相連，所述整流模塊、濾波模塊、功率因數(shù)校正模塊以及穩(wěn)壓模塊依次相連；其中所述整流模塊用于將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向不變的電信號(hào)，濾波模塊用于濾除電信號(hào)中的高頻成份，功率因數(shù)校正模塊用于校正電路中電壓和電流之間的相位差，提高電路功率因數(shù)，而穩(wěn)壓模塊是一個(gè)直流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，用于輸出穩(wěn)定的電壓電流以便蓄電池充電。

具體地，本實(shí)施方式中所述功率因數(shù)校正模塊包括升壓變換器以及校正芯片，所述校正芯片型號(hào)為UC3854，所述升壓變換器包括升壓電感L1、第一二極管D1、采樣電路以及第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1，所述采樣電路與校正芯片的USENSE端相連，所述采樣電路包括兩個(gè)相互串聯(lián)的分壓電阻R1、R2，所述校正芯片的GTDRV端與第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極相連，所述升壓電感L1串接在濾波電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1漏極之間，所述第一二極管D1正極與第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1漏極相連，所述第一二極管D1負(fù)極與取樣電路相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1源極接地。本實(shí)施例中型號(hào)為UC3854的校正芯片是一種高功率因數(shù)校正集成電路控制芯片，與升壓變換器相配合以達(dá)到提高電路功率因數(shù)的效果，具體原理如下：校正芯片的USENSE端與取樣電路相連，所述校正芯片的USENSE端接在分壓電阻R1和R2之間，采集電壓信號(hào)，校正芯片根據(jù)采樣得到的電壓信號(hào)，在GTDRV端輸出相應(yīng)頻率的脈沖調(diào)制信號(hào)到第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極，以控制第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的導(dǎo)通和截止時(shí)間，進(jìn)而將整流模塊輸出的正弦半波電壓升壓為恒定的直流電壓并減少輸入電壓電流之間的相位差，提高電路功率因數(shù)。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例中所述濾波模塊是π型濾波電路，與單電容濾波電路相比，π型濾波電路輸入輸出端都具有較低的阻抗，插入損耗特性較佳，經(jīng)π型濾波電路所輸出的電壓信號(hào)更為平滑，高頻諧波成份更低。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)用新型所述的充電器主要是對(duì)應(yīng)用在電動(dòng)車等領(lǐng)域的大型蓄電池進(jìn)行充電操作的，充電過程中功率較大，輸出電壓較高，因此本實(shí)用新型實(shí)施方式中所述穩(wěn)壓模塊采用的是反激式開關(guān)電路，所述穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓芯片、隔離變壓器T1、第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2、第二二極管D2以及第一穩(wěn)壓二極管ZD1，所述穩(wěn)壓芯片型號(hào)為UC3842，所述穩(wěn)壓芯片的OP端與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接地，所述隔離變壓器T1的輸入端分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極和功率因數(shù)校正模塊相連，所述第二二極管D2正極與隔離變壓器T1輸出端相連，所述第一穩(wěn)壓二極管ZD1并接在第二二極管D2的負(fù)極和隔離變壓器T1輸出端之間，以進(jìn)一步穩(wěn)定輸出端電壓值，本實(shí)用新型利用隔離變壓器T1，起到將輸入端和輸出端電氣隔離的作用，提高充電器使用安全性。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，為防止本實(shí)用新型在充電過程中由于電網(wǎng)系統(tǒng)或者其他原因所引起的輸入端高電壓過電流現(xiàn)象，本實(shí)用新型在市電輸入端與整流模塊之間還設(shè)置有保險(xiǎn)電阻RF以及壓敏電阻RV，所述保險(xiǎn)電阻RF串聯(lián)在市電輸入端和整流模塊之間，所述壓敏電阻RV并聯(lián)在整流模塊輸入端之間。當(dāng)出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象時(shí)，壓敏電阻RV阻值會(huì)迅速降低，將后續(xù)電路短路，當(dāng)出現(xiàn)過電流現(xiàn)象時(shí)，保險(xiǎn)電阻RF會(huì)迅速熔斷，將后續(xù)電路與市電輸入端斷開連接，保障后續(xù)電路不被損壞。

參照?qǐng)D3，為進(jìn)一步提高充電器電路的安全性以及可靠性，本實(shí)用新型還設(shè)置有欠壓保護(hù)功能，該功能有欠壓保護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)，所述欠壓保護(hù)模塊與市電輸入端相連，所述欠壓保護(hù)模塊輸出端與穩(wěn)壓芯片相連，當(dāng)檢測(cè)到市電輸入端電壓降低到無法維持充電器正常工作的水平時(shí)，欠壓保護(hù)模塊關(guān)閉穩(wěn)壓芯片，使其停止工作。

具體地，所述欠壓保護(hù)模塊包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6以及第二穩(wěn)壓二極管ZD2，所述第二穩(wěn)壓二極管ZD2正極通過第四電阻R4接地，所述第二穩(wěn)壓二極管ZD2負(fù)極通過第三電阻R3與市電輸入端相連，所述第一三極管VT1基極與第二穩(wěn)壓二極管ZD2正極相連，所述第一三極管VT1集電極通過第五電阻R5與市電輸入端相連，所述第一三極管VT1集電極通過第六電阻R6與第二三極管VT2基極相連，所述第一三極管VT1和第二三極管VT2發(fā)射極均接地，所述第二三極管VT2集電極與穩(wěn)壓芯片的COMP端相連，當(dāng)市電輸入端電壓正常時(shí)，第一三極管VT1導(dǎo)通，第二三極管VT2截止，欠壓保護(hù)模塊不會(huì)對(duì)穩(wěn)壓芯片造成影響，當(dāng)市電輸入端電壓下降時(shí)，第一三極管VT1截止，第二三極管VT2導(dǎo)通，將穩(wěn)壓芯片的COMP端電位拉低，使穩(wěn)壓芯片輸出關(guān)閉，從而停止穩(wěn)壓模塊工作，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)功能。

以上對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。