一種充電器控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電源電路應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種充電器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]手機(jī)充電器大致可以分為旅行充電器、座式充電器、USB充電器和維護(hù)型充電器，一般用戶接觸的主要是前面兩種。而市場(chǎng)上賣得最多的是旅行充電器，旅行充電器的形式也有多種多樣，常見的有價(jià)格便宜的鴨蛋型的微型旅充，普通臺(tái)式卡板型充電器，帶液晶顯示的高檔臺(tái)式充電器。鑒于手機(jī)用戶絕大部分都是非專業(yè)用戶，所以充電器基本都具有充滿自停的功能，而且大部分都屬于快速充電器，充電時(shí)間在1-3小時(shí)左右。市場(chǎng)上很多充電器都標(biāo)榜自己采用微電腦控制，包括一些價(jià)格非常便宜的鴨蛋型微型旅充，其實(shí)嚴(yán)格從充電電路上分析，很小部分充電器才能被真正意義上被成為微電腦控制(單片機(jī)控制)。
[0003]—些廠家在充電線路上使用了集成塊就自詡為〃微電腦控制〃，其實(shí)很多低成本的設(shè)計(jì)所選用的集成塊都是廉價(jià)的運(yùn)放集成塊，而一些專用的充電控制集成塊單價(jià)較高，一般用于比較高檔或名牌的充電器中。所以我們不能輕信所謂微電腦控制，尤其是廉價(jià)型產(chǎn)品。很多產(chǎn)品外觀類似但內(nèi)部線路卻大不一樣，其性能也大不同。
[0004]在使用過程中我們也可以檢驗(yàn)充電器的性能。在充電的后期電池有略微的溫升是正?，F(xiàn)象，但如果電池明顯發(fā)燙，則說明充電器未能及時(shí)檢測(cè)到電池充電已飽和，造成過充，這對(duì)電池的壽命不利。
[0005]很多充電器雖然沒有過充現(xiàn)象，但存在充電不足的問題，直接表現(xiàn)為電池放電時(shí)間短，即手機(jī)待機(jī)通話時(shí)間短。在使用原裝隨機(jī)新電池的用戶，可以比較說明書上提供的大致參照時(shí)間，加以對(duì)比，如果參考數(shù)值與實(shí)際使用明顯存在差距，則有理由懷疑充電器的問題，當(dāng)然也不排除電池質(zhì)量、手機(jī)使用環(huán)境等其他因素。
[0006]充電的過程中，如果未拔掉電源，就會(huì)有不停地充電的現(xiàn)象，這樣會(huì)造成電池的壽命變短，影響使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種充電器控制電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于充電飽和后未拔電源造成多次充電的問題。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種充電器控制電路，包括交流濾波模塊、整流模塊、DC/DC模塊、控制模塊、輸出濾波穩(wěn)壓模塊，所述交流濾波模塊用于對(duì)市電進(jìn)行濾波，整流模塊用于將交流電變換為直流電，DC/DC模塊用于將直流電進(jìn)行電壓變換，控制模塊用于對(duì)充電的電流、電壓進(jìn)行控制，輸出濾波穩(wěn)壓模塊用于對(duì)輸出的電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，還包括輸出檢測(cè)電路、繼電器，所述輸出檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出電流，繼電器用于控制輸入端交流電的通斷。增加了輸出電壓檢測(cè)電路，能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池充電情況，當(dāng)電池充電飽和后，自動(dòng)斷開交流輸入端電源，避免多次充電。
[0009]所述輸出檢測(cè)電路包括比較器、第一至第四電阻、第一至第三電容，所述比較器的正極輸入端連接參考電壓，比較器的負(fù)極分別與第一至第四電阻、第二電容的一端連接，第二電阻的另一端與第一電容的一端連接，第三電阻的另一端與第三電容的一端連接，第一電阻的另一端、第三電容的另一端均與充電器控制電路的輸出端連接，比較器的輸出端分別與第一電容的另一端、第二電容的另一端、繼電器的控制端連接，第四電阻的另一端接地。
[0010]所述控制模塊包括電壓控制電路、電流控制電路、過熱保護(hù)電路。
[0011]所述參考電壓值為充電器控制電路輸出電壓的二分之一。
[0012]所述輸出濾波穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓二極管。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、增加了輸出電壓檢測(cè)電路，能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池充電情況，當(dāng)電池充電飽和后，自動(dòng)斷開交流輸入端電源，避免多次充電。
[0014]2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需增加一個(gè)比較電路，操作簡(jiǎn)單，成本低。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明檢測(cè)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作過程作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，一種充電器控制電路，包括交流濾波模塊、整流模塊、DC/DC模塊、控制模塊、輸出濾波穩(wěn)壓模塊，所述交流濾波模塊用于對(duì)市電進(jìn)行濾波，整流模塊用于將交流電變換為直流電，DC/DC模塊用于將直流電進(jìn)行電壓變換，控制模塊用于對(duì)充電的電流、電壓進(jìn)行控制，輸出濾波穩(wěn)壓模塊用于對(duì)輸出的電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，還包括輸出檢測(cè)電路、繼電器，所述輸出檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出電流，繼電器用于控制輸入端交流電的通斷。
[0018]增加了輸出電壓檢測(cè)電路，能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池充電情況，當(dāng)電池充電飽和后，自動(dòng)斷開交流輸入端電源，避免多次充電。
[0019]所述輸出檢測(cè)電路包括比較器、第一至第四電阻R1-R4、第一至第三電容C1-C3，所述比較器Ul的正極輸入端連接參考電壓Vref，比較器的負(fù)極分別與第一至第四電阻、第二電容的一端連接，第二電阻的另一端與第一電容的一端連接，第三電阻的另一端與第三電容的一端連接，第一電阻的另一端、第三電容的另一端均與充電器控制電路的輸出端連接，比較器的輸出端分別與第一電容的另一端、第二電容的另一端、繼電器的控制端連接，第四電阻的另一端接地。
[0020]所述控制模塊包括電壓控制電路、電流控制電路、過熱保護(hù)電路。
[0021]所述參考電壓值為充電器控制電路輸出電壓的二分之一。
[0022]所述輸出濾波穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓二極管。
[0023]下面以鋰離子電池充電為例說明本發(fā)明充電器控制電路的工作原理:
鋰離子電池的工作機(jī)理是:電池充電時(shí)，正極材料中的鋰形成離子溶出，嵌入到負(fù)極改性石墨層中；電池放電時(shí)，鋰離子從石墨層中脫嵌，穿過隔離膜回填到正極鈷氧化鋰的層狀結(jié)構(gòu)中。隨充放電的進(jìn)行鋰離子不斷的從正極和負(fù)極中嵌入和脫出，所以也有人稱其為〃搖椅電池〃鋰離子電池單體的額定電壓為3.6V,充電限制電壓為4.2V，放電限制電壓為 2.5V ο
[0024]鋰離子電池的充電過程分為兩個(gè)步驟:先是恒流充電，其電流恒定，電壓不斷升高，當(dāng)電壓充到4.2V的時(shí)候自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒壓充電，在恒壓充電時(shí)電壓恒定，電流是越來越小的直到充電電流小于預(yù)先設(shè)定值為止，所以有人用直充對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行充電的時(shí)候明明電量顯示已經(jīng)滿格了，可是還是顯示正在充電，其實(shí)這個(gè)時(shí)候的電壓已經(jīng)達(dá)到了 4.2V所以電量顯示為滿格，那時(shí)就是在進(jìn)行恒壓充電過程，那么有人也許會(huì)問，為什么要進(jìn)行恒壓充電呢，直接用恒流充到4.2V不就行了嗎，其實(shí)很容易解釋，因?yàn)槊恳粋€(gè)電池都有一定的內(nèi)阻，當(dāng)用恒流進(jìn)行充電到4.2V的時(shí)候，這個(gè)4.2V其實(shí)并不是電池實(shí)際的電壓，而是電池的電壓加上電池內(nèi)阻上消耗的電壓之和，如果電流很大那么在內(nèi)阻上消耗的電壓也就很大，所以那是實(shí)際電池的電壓可能比4.2V小很多，所以要用恒壓充電過程，把充電的電流慢慢降下來，這樣電池的實(shí)際電壓就很接近4.2V。
[0025]本發(fā)明采用PffM控制具有如下優(yōu)點(diǎn):
脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。
[0026]脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。
[0027]PffM控制技術(shù)以其控制簡(jiǎn)單，靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振波開關(guān)技術(shù)將會(huì)成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。
[0028]脈寬調(diào)制(PffM)基本原理:控制方式就是對(duì)逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個(gè)周期中產(chǎn)生多個(gè)脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充電器控制電路，包括交流濾波模塊、整流模塊、DC/DC模塊、控制模塊、輸出濾波穩(wěn)壓模塊，所述交流濾波模塊用于對(duì)市電進(jìn)行濾波，整流模塊用于將交流電變換為直流電，DC/DC模塊用于將直流電進(jìn)行電壓變換，控制模塊用于對(duì)充電的電流、電壓進(jìn)行控制，輸出濾波穩(wěn)壓模塊用于對(duì)輸出的電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，其特征在于:還包括輸出檢測(cè)電路、繼電器，所述輸出檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出電流，繼電器用于控制輸入端交流電的通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述輸出檢測(cè)電路包括比較器、第一至第四電阻、第一至第三電容，所述比較器的正極輸入端連接參考電壓，比較器的負(fù)極分別與第一至第四電阻、第二電容的一端連接，第二電阻的另一端與第一電容的一端連接，第三電阻的另一端與第三電容的一端連接，第一電阻的另一端、第三電容的另一端均與充電器控制電路的輸出端連接，比較器的輸出端分別與第一電容的另一端、第二電容的另一端、繼電器的控制端連接，第四電阻的另一端接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述控制模塊包括電壓控制電路、電流控制電路、過熱保護(hù)電路。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器控制電路，其特征在于:所述參考電壓值為充電器控制電路輸出電壓的二分之一。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器控制電路，其特征在于:所述輸出濾波穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓二極管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充電器控制電路，包括交流濾波模塊、整流模塊、DC/DC模塊、控制模塊、輸出濾波穩(wěn)壓模塊，所述交流濾波模塊用于對(duì)市電進(jìn)行濾波，整流模塊用于將交流電變換為直流電，DC/DC模塊用于將直流電進(jìn)行電壓變換，控制模塊用于對(duì)充電的電流、電壓進(jìn)行控制，輸出濾波穩(wěn)壓模塊用于對(duì)輸出的電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，還包括輸出檢測(cè)電路、繼電器，所述輸出檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出電流，繼電器用于控制輸入端交流電的通斷。增加了輸出電壓檢測(cè)電路，能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池充電情況，當(dāng)電池充電飽和后，自動(dòng)斷開交流輸入端電源，避免多次充電。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號(hào)】CN105337351
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510719975
【發(fā)明人】孫向琳, 劉厚成
【申請(qǐng)人】蘇州揚(yáng)佛自動(dòng)化設(shè)備有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日