專利名稱：一種充電電路以及l(fā)ed燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED領(lǐng)域，尤其涉及一種充電電路以及LED燈裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中采用鋰電池作為應(yīng)急電源的LED應(yīng)急燈的設(shè)計(jì)中，有的用恒壓的方 式，這種方式電路本身的功耗大，且如果供電電壓大于電池的保護(hù)電壓時(shí)，即使電池帶有保 護(hù)板，也會大大降低電池的壽命，嚴(yán)重的會產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)；也有的用專用的鋰電池充電芯 片或用單片機(jī)控制，這種方式雖能做的安全可靠，但往往成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種充電電路以及LED燈裝置，旨在解決現(xiàn)有的充電電路 采用專用的鋰電池充電芯片導(dǎo)致成本高以及現(xiàn)有的充電電路會降低充電電池的使用壽命 的問題。 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種充電電路，所述充電電路包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、儲能元 件、恒流模塊以及恒壓模塊；所述恒壓模塊的一端通過所述儲能元件連接至所述電壓轉(zhuǎn)換 模塊的輸出端，所述恒壓模塊的另一端連接至充電電池的正極；所述恒流模塊的一端連接 至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端，所述恒流模塊的另一端連接至所述充電電池的負(fù)極；所述 電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過所述恒流模塊對所述充電電池進(jìn)行恒流 充電，當(dāng)所述充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過所述恒壓模塊對所述充電電池進(jìn)行恒壓 充電。 其中，所述恒流模塊進(jìn)一步包括運(yùn)放模塊、電流取樣電阻以及第一單向?qū)ㄔ?件；所述電流取樣電阻的一端接地，所述電流取樣電阻的另一端連接至所述充電電池的負(fù) 極，且所述電流取樣電阻的另一端還連接至所述運(yùn)放模塊的第一輸入端；所述運(yùn)放模塊的 第二輸入端連接一參考電壓；所述運(yùn)放模塊的輸出端通過所述第一單向?qū)ㄔB接至所 述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端。 其中，所述恒流模塊中，所述參考電壓采用電阻串聯(lián)結(jié)構(gòu)獲得，在所述運(yùn)放模塊的 輸出端與地之間依次串聯(lián)連接第一電阻以及第二電阻；所述第一電阻與所述第二電阻的串 聯(lián)連接端連接至所述運(yùn)放模塊的第二輸入端。 其中，所述恒壓模塊包括第一箝位電阻、第二箝位電阻以及第二單向?qū)ㄔ?所述第二單向?qū)ㄔ囊欢送ㄟ^所述儲能元件連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述 第二單向?qū)ㄔ牧硪欢诉B接至所述充電電池的正極；所述第一箝位電阻與所述第二箝 位電阻依次串聯(lián)連接在所述第二單向?qū)ㄔ囊欢伺c地之間；所述第一箝位電阻與所述 第二箝位電阻的串聯(lián)連接端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端。 其中，所述充電電路還包括整流濾波電路，其輸出端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的
輸入端，將輸入的直流電壓進(jìn)行整流濾波處理后輸出給所述電壓轉(zhuǎn)換模塊。
其中，所述整流濾波電路包括二極管以及第一電容；所述二極管的陽極接收所述輸入的直流電壓，所述二極管的陰極連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，所述二極管的陰極還通過所述第一電容接地。 其中，所述充電電路還包括補(bǔ)償電路，其第一端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端，所述補(bǔ)償電路的第二端連接至所述恒流模塊的一端，所述補(bǔ)償電路的第三端連接至所述恒壓模塊的一端。 其中，所述補(bǔ)償電路包括第三電阻和第二電容，所述第三電阻的一端作為所述補(bǔ)償電路的第一端連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端FB，所述第三電阻的另一端連接所述第二電容的一端，且所述第三電阻與第二電容的串聯(lián)連接端作為所述補(bǔ)償電路的第二端連接至所述恒流模塊的一端，所述第二電容的另一端作為所述補(bǔ)償電路的第三端連接至所述恒壓模塊的一端。 其中，所述儲能元件為電感，所述電感的一端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述電感的另一端連接至所述恒壓模塊的一端。 本發(fā)明實(shí)施例的另一 目的還在于提供一種LED燈裝置，包括LED燈、LED驅(qū)動電路、AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路、充電電池、充電電路以及用于控制所述AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路與所述充電電池之間切換的電源切換控制電路；所述充電電路的輸入端連接至所述AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述充電電路的輸出端連接所述充電電池，用于給所述充電電池充電；所述充電電路為上述充電電路。 本發(fā)明提供的充電電路通過電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過恒流模塊對充電電池進(jìn)行恒流充電，當(dāng)充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過恒壓模塊對充電電池進(jìn)行恒壓充電；延長了充電電池的使用壽命；同時(shí)該電路簡單可靠，節(jié)約了成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈裝置的模塊結(jié)構(gòu) 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明實(shí)施例提供的充電電路通過電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過恒流模塊對充電電池進(jìn)行恒流充電，當(dāng)充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過恒壓模塊對充電電池進(jìn)行恒壓充電；延長了充電電池的使用壽命；同時(shí)該電路簡單可靠，節(jié)約了成本。 本發(fā)明實(shí)施例提供的充電電路主要應(yīng)用于給LED燈裝置中的充電電池進(jìn)行充電；圖l示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈裝置的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下。 LED燈裝置包括AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路1、充電電池2、充電電路3、電源切換控制電路4、 LED驅(qū)動電路5以及LED燈6 ;其中AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路1的輸出端分別連接至充電電路3的輸入端以及LED驅(qū)動電路5的第一輸入端；充電電路3的輸出端連接至充電電池
52的輸入端，充電電池2的輸出端連接至LED驅(qū)動電路5的第二輸入端；電源切換控制電路 4的輸出端分別連接至AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路1的控制端以及充電電池2的控制端；AC/DC電 源轉(zhuǎn)換電路1將輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源后輸出給充電電路3以及LED驅(qū)動電路5 ; 電源切換控制電路4用于控制AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路1與充電電池2之間切換；LED驅(qū)動電 路5用于驅(qū)動LED燈6工作。交流供電時(shí)，交流輸入經(jīng)整流濾波、AC/DC轉(zhuǎn)換、LED驅(qū)動等電 路，同時(shí)給電池充電；應(yīng)急時(shí)，自動切換到電池供電。 上述充電電路3的電路圖如圖2所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相 關(guān)的部分，詳述如下。 充電電路3包括電壓轉(zhuǎn)換模塊32、儲能元件L2、恒流模塊33以及恒壓模塊34 ; 其中，恒壓模塊34的一端通過儲能元件L2連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸出端SW，恒壓模塊 34的另一端連接至充電電池2的正極；恒流模塊33的一端連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的反饋 端FB，恒流模塊33的另一端連接至充電電池2的負(fù)極；電壓轉(zhuǎn)換模塊32將輸入的直流電 壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過恒流模塊33對充電電池2進(jìn)行恒流充電，當(dāng)充電電池2的電壓達(dá)到設(shè)定 值時(shí)，通過恒壓模塊34對充電電池2進(jìn)行恒壓充電。這里的電壓轉(zhuǎn)換模塊32采用常用的 DC/DC降壓(或升降壓)芯片。 在本發(fā)明實(shí)施例中，恒流模塊33包括運(yùn)放模塊U6B、電流取樣電阻R25以及第一 單向?qū)ㄔ黄渲?，電流取樣電阻R25的一端接地，電流取樣電阻R25的另一端連接至充 電電池2的負(fù)極，且電流取樣電阻R25的另一端還連接至運(yùn)放模塊U6B的第一輸入端；運(yùn)放 模塊U6B的第二輸入端連接一參考電壓；運(yùn)放模塊U6B的輸出端通過第一單向?qū)ㄔB 接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的反饋端FB。其中，第一單向?qū)ㄔ梢詾槎O管Dll，二極管Dll 的陽極連接至運(yùn)放模塊U6B的輸出端，二極管Dll的陰極連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的反饋端 FB。 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，恒流模塊33中，上述參考電壓采用電阻串聯(lián)結(jié)構(gòu)獲 得，在運(yùn)放模塊U6B的輸出端與地之間依次串聯(lián)連接第一電阻R46以及第二電阻R47 ;其中 第一電阻R46與第二電阻R47的串聯(lián)連接端S1連接至運(yùn)放模塊U6B的第二輸入端，用于為 運(yùn)放模塊U6B提供一參考電壓，便于在電池的電壓逐漸升高時(shí)，對運(yùn)放模塊U6B的反饋引腳 4的電壓進(jìn)行鉗制。 在本發(fā)明實(shí)施例中，恒壓模塊34包括第一箝位電阻R24、第二箝位電阻R45以及 第二單向?qū)ㄔ?；其中，第二單向?qū)ㄔ囊欢送ㄟ^儲能元件L2連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊 32的輸出端SW，第二單向?qū)ㄔ牧硪欢诉B接至充電電池2的正極；第一箝位電阻R24 與第二箝位電阻R45依次串聯(lián)連接在第二單向?qū)ㄔ囊欢伺c地之間；第一箝位電阻 R24與第二箝位電阻R45的串聯(lián)連接端S2連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的反饋端FB。其中，第 二單向?qū)ㄔ梢詾槎O管D6， 二極管D6的陽極通過儲能元件L2連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊 32的輸出端SW，二極管D6的陰極連接至充電電池2的正極。通過外圍元件R24、R45，可以 很精確的設(shè)定電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸出電壓，如8. 4V，此電壓為電池的過充保護(hù)電壓。
在本發(fā)明實(shí)施例中，充電電路3還包括整流濾波電路31，其輸出端連接至電壓轉(zhuǎn) 換模塊32的輸入端Vin，將輸入的直流電壓進(jìn)行整流濾波處理后輸出給電壓轉(zhuǎn)換模塊32。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，整流濾波電路31包括二極管D4以及第一電容Cll ; 其中，二極管D4的陽極接收輸入的直流電壓，二極管D4的陰極連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸入端Vin，二極管D4的陰極還通過第一電容Cll接地。其中，整流濾波電路31還包括與 第一電容Cll并聯(lián)連接的電容C20。 在本發(fā)明實(shí)施例中，充電電路3進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路，其第一端連接至電壓轉(zhuǎn)換 模塊32的反饋端FB，補(bǔ)償電路的第二端連接至恒流模塊33的一端，補(bǔ)償電路的第三端連接 至恒壓模塊34的一端。此補(bǔ)償電路的作用是為了確保在恒流和恒壓充電情況下，電路的穩(wěn) 定工作。 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，補(bǔ)償電路進(jìn)一步包括第三電阻R48和第二電容C17， 第三電阻R48的一端作為補(bǔ)償電路的第一端連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的反饋端FB，第三電 阻R48的另一端連接所述第二電容C17的一端，且第三電阻R48與第二電容C17的串聯(lián)連 接端S3作為補(bǔ)償電路的第二端連接至恒流模塊33的一端，第二電容C17的另一端作為補(bǔ) 償電路的第三端連接至恒壓模塊34的一端。這里的恒壓模塊34的一端可以是第二單向?qū)?通元件的一端，比如圖2中二極管D6的陽極；這里的恒流模塊33的一端可以是第一單向?qū)?通元件位于電壓轉(zhuǎn)換模塊32側(cè)的一端，比如圖2中二極管Dll的陰極；另外，如圖2所示， 第三電阻R48與第二電容C17的串聯(lián)連接端S3還與第一箝位電阻R24和第二箝位電阻R45 的串聯(lián)連接端S2相連。 在本發(fā)明實(shí)施例中，儲能元件可以為電感L2，其中，電感L2的一端連接至電壓轉(zhuǎn) 換模塊32的輸出端SW，電感L2的另一端連接至恒壓模塊34的一端。為了使電感L2兩端 的電壓穩(wěn)定以及濾除噪聲，充電電路3還包括穩(wěn)壓二極管ZD3以及電容C18，其中穩(wěn)壓二 極管ZD3的陰極連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸出端SW，穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極接地；電容C18 的一端連接至電感L2的另一端，電容C18的另一端接地。 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，充電電路3還包括連接在電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸出端SW 與BST之間的電容C16。 為了更進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例提供的充電電路3，現(xiàn)結(jié)合圖2詳述本發(fā)明實(shí)施 例提供的充電電路3的工作原理如下，為了便于說明，假設(shè)充電電池2采用鋰電池，假設(shè)輸 入給充電電路3的直流電壓為12V。 電壓轉(zhuǎn)換模塊32的輸入端Vin接收12V直流電壓，開始鋰電池的電壓較低，采用 恒流模塊33對鋰電池進(jìn)行恒流充電；其中充電電流的大小由電流取樣電阻R25的阻值來 確定(可以設(shè)定充電電流為1A)，隨著鋰電池被充電，鋰電池的電壓逐漸升高，當(dāng)鋰電池的 電壓達(dá)到8. 4V時(shí)，通過第一箝位電阻R24與第二箝位電阻R45可以將電壓轉(zhuǎn)換模塊32得 反饋端FB的電壓固定在其參考電壓上，輸出電壓不會增加，此時(shí)可以通過恒壓模塊34對鋰 電池進(jìn)行恒壓充電，而充電電流會逐漸減小，直至為零。其中，第三電阻R48以及第二電容 C17構(gòu)成了環(huán)路補(bǔ)償電路，可以確保在恒流充電和恒壓充電的情況下，整個(gè)電路穩(wěn)定工作。 另外，當(dāng)沒有交流電輸入，由鋰電池供電時(shí)，二極管D6和運(yùn)放模塊U6B的第一輸入端反向偏 置，可以防止鋰電池通過充電電路放電。當(dāng)采用恒壓充電時(shí)，二極管Dll反向偏置，可以防 止電流流入運(yùn)放模塊U6B中。 本發(fā)明實(shí)施例提供的充電電路通過電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后 通過恒流模塊對充電電池進(jìn)行恒流充電，當(dāng)充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過恒壓模塊 對充電電池進(jìn)行恒壓充電；延長了充電電池的使用壽命；同時(shí)該電路簡單可靠，節(jié)約了成 本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種充電電路，其特征在于，所述充電電路包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、儲能元件、恒流模塊以及恒壓模塊；所述恒壓模塊的一端通過所述儲能元件連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述恒壓模塊的另一端連接至充電電池的正極；所述恒流模塊的一端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端，所述恒流模塊的另一端連接至所述充電電池的負(fù)極；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過所述恒流模塊對所述充電電池進(jìn)行恒流充電，當(dāng)所述充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過所述恒壓模塊對所述充電電池進(jìn)行恒壓充電。
2. 如權(quán)利要求1所述的充電電路，其特征在于，所述恒流模塊包括 運(yùn)放模塊、電流取樣電阻以及第一單向?qū)ㄔ?；所述電流取樣電阻的一端接地，所述電流取樣電阻的另一端連接至所述充電電池的負(fù) 極，且所述電流取樣電阻的另一端還連接至所述運(yùn)放模塊的第一輸入端；所述運(yùn)放模塊的第二輸入端連接一參考電壓；所述運(yùn)放模塊的輸出端通過所述第一單 向?qū)ㄔB接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端。
3. 如權(quán)利要求2所述的充電電路，其特征在于，所述恒流模塊中，所述參考電壓采用 電阻串聯(lián)結(jié)構(gòu)獲得，在所述運(yùn)放模塊的輸出端與地之間依次串聯(lián)連接第一電阻以及第二電 阻；所述第一電阻與所述第二電阻的串聯(lián)連接端連接至所述運(yùn)放模塊的第二輸入端。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的充電電路，其特征在于，所述恒壓模塊包括 第一箝位電阻、第二箝位電阻以及第二單向?qū)ㄔ?；所述第二單向?qū)ㄔ囊欢送ㄟ^所述儲能元件連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端， 所述第二單向?qū)ㄔ牧硪欢诉B接至所述充電電池的正極；所述第一箝位電阻與所述第二箝位電阻依次串聯(lián)連接在所述第二單向?qū)ㄔ囊?端與地之間；所述第一箝位電阻與所述第二箝位電阻的串聯(lián)連接端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反 饋端。
5. 如權(quán)利要求1所述的充電電路，其特征在于，所述充電電路還包括 整流濾波電路，其輸出端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，將輸入的直流電壓進(jìn)行整流濾波處理后輸出給所述電壓轉(zhuǎn)換模塊。
6. 如權(quán)利要求5所述的充電電路，其特征在于，所述整流濾波電路包括二極管以及第 一電容；所述二極管的陽極接收所述輸入的直流電壓，所述二極管的陰極連接至所述電壓轉(zhuǎn)換 模塊的輸入端，所述二極管的陰極還通過所述第 一 電容接地。
7. 如權(quán)利要求1所述的充電電路，其特征在于，所述充電電路還包括 補(bǔ)償電路，其第一端連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端，所述補(bǔ)償電路的第二端連接至所述恒流模塊的一端，所述補(bǔ)償電路的第三端連接至所述恒壓模塊的一端。
8. 如權(quán)利要求7所述的充電電路，其特征在于，所述補(bǔ)償電路包括第三電阻和第二電 容，所述第三電阻的一端作為所述補(bǔ)償電路的第一端連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端FB，所 述第三電阻的另一端連接所述第二電容的一端，且所述第三電阻與第二電容的串聯(lián)連接端作為所述補(bǔ)償電路的第二端連接至所述恒流模塊的一端，所述第二電容的另一端作為所述 補(bǔ)償電路的第三端連接至所述恒壓模塊的一端。
9. 如權(quán)利要求1所述的充電電路，其特征在于，所述儲能元件為電感，所述電感的一端 連接至所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述電感的另一端連接至所述恒壓模塊的一端。
10. —種LED燈裝置，包括LED燈、LED驅(qū)動電路、AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路、充電電池、充電 電路以及用于控制所述AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路與所述充電電池之間切換的電源切換控制電 路；所述充電電路的輸入端連接至所述AC/DC電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述充電電路的輸 出端連接所述充電電池，用于給所述充電電池充電；其特征在于，所述充電電路為權(quán)利要求 l-3、5-9任一項(xiàng)所述的充電電路。
全文摘要
本發(fā)明適用于LED領(lǐng)域，提供了一種充電電路以及LED燈裝置；充電電路包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、儲能元件、恒流模塊以及恒壓模塊；恒壓模塊的一端通過儲能元件連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，恒壓模塊的另一端連接至充電電池的正極；恒流模塊的一端連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊的反饋端，恒流模塊的另一端連接至充電電池的負(fù)極。本發(fā)明提供的充電電路通過電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過恒流模塊對充電電池進(jìn)行恒流充電，當(dāng)充電電池的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過恒壓模塊對充電電池進(jìn)行恒壓充電；延長了充電電池的使用壽命；同時(shí)該電路簡單可靠，節(jié)約了成本。
文檔編號H05B37/02GK101710722SQ20091018975
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者周明杰, 謝萬源 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司