在線式集成一體化開關式恒流充電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種在線式集成一體化開關式恒流充電器，包括工頻變壓器、整流和濾波電路、恒流充電功率電路、恒流充電控制電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經在線式工頻變壓器T1變壓后輸出給集成橋式整流器D1，經D1整流后經電容C1濾波輸出穩定的直流電壓VIN，直流電壓VIN輸出給恒流充電功率電路，恒流充電功率電路受恒流充電控制電路控制輸出恒定電流給輸出濾波電路，然后經輸出濾波電路濾波形成恒定直流輸出。本實用新型具有電網適應能力強，輸出電壓范圍寬、充電速度快、自動浮充模式、可靠性高、環境適應能力強等特點。
【專利說明】在線式集成一體化開關式恒流充電器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種恒流充電器，具體地說，涉及一種在線式集成一體化開關式恒流充電器。
【背景技術】
[0002]因為蓄電池在饋電時內阻很低，充電電流必須進行限制才能保證充電安全，所以一般采用專用充電器對蓄電池進行充電。傳統的充電器采用輸出端串聯限流電阻器的方式限定充電電流，結構比較簡單，但串聯的限流電阻使充電器自身的功耗增大，影響充電效率。其次，蓄電池接近充飽時由于充電電流減小而使充電時間增長。并且這種充電器一般不支持浮充模式充電。
實用新型內容
[0003]本實用新型正是為了解決現有技術的缺陷，而設計的一種在線式集成一體化開關式恒流充電器。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種在線式集成一體化開關式恒流充電器，包括工頻變壓器、整流和濾波電路、恒流充電功率電路、恒流充電控制電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器D1，經Dl整流后經電容Cl濾波輸出穩定的直流電壓VIN，直流電壓Vin輸出給恒流充電功率電路，恒流充電功率電路受恒流充電控制電路控制輸出恒定電流給輸出濾波電路，然后經輸出濾波電路濾波形成恒定直流輸出；輸出濾波電路由穩壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯構成。
[0006]所述在線式集成一體化開關式恒流充電器，其恒流充電功率電路由開關斬波器、光電耦合器、采樣電阻和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin接入開關斬波器ICl的IN端，開關斬波器ICl的SG端連接-Vout端，開關斬波器ICl的VADJ端接光電耦合器IC2-A的次級4腳以及串聯的電阻R*和Rl的中間點，開關斬波器ICl的OUT端接二極管D2陰極和電感L30 —端，二極管D2陽極接地；電感L30另一端接二極管Dl陽極、電容C2和C3的正極、二極管D3陰極、電阻R*另一端、電容C4和C5正極、光電耦合器IC2-A的次級6腳，然后正向串接二極管D4連接至+Vout，二極管Dl陰極接直流電壓Vin ；GND端與-Vout端之間串接電阻Rs ;電容C2、C3和C5負極、二極管D3陽極、電阻Rl另一端接_Vout，并與連接點R相連；開關斬波器ICl為L4960，光電耦合器IC2為TIL117。
[0007]所述在線式集成一體化開關式恒流充電器，其恒流充電控制電路由三端穩壓器、運算放大器、光電耦合器和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin連接三端穩壓器IC4的I腳，三端穩壓器IC4的2腳接地，3腳接電阻R31 —端、運算放大器IC3供電正端和電容C32正極，電容C32負極接地；運算放大器IC3同相端通過電阻R32與連接點R相連，反相端接在電阻R31另一端，電阻R3*串接在運算放大器IC3反相端和GND之間；運算放大器IC3供電負端接GND，運算放大器IC3輸出端通過串聯電阻R33和電感L31與光電耦合器IC2-B初級I腳相連，光電耦合器IC2-B初級2腳接GND，電容C31正向并聯在光電耦合器IC2-B的初級I腳和2腳之間；三端穩壓器IC4為LM7806，運算放大器IC3為LM358N。
[0008]本實用新型一種在線式集成一體化開關式恒流充電器，輸入采用工頻變壓器降壓，直流輸出采用集成開關斬波器穩定電壓。充電控制電路采用光耦反饋，電壓比較器調整技術恒定限制充電電流。采用實體灌封全金屬密閉結構提高環境適應能力。在充電功率電路部分，開關斬波器內部的調整管工作在開關狀態，VADJ端通過輸出端的分壓電阻對輸出電壓采樣，然后反饋到芯片控制電路，芯片控制電路對采樣信號處理后，通過改變調整管的開關占空比控制輸出電壓，實現電壓相對穩定。輸出采樣采用低阻值電阻器串聯在輸出線路上，通過檢測采樣電阻兩端的電壓變化檢測輸出電流變化，反饋給調整電路進行輸出電壓調整，使蓄電池逐漸充飽過程中輸出電壓同時適應性調整，實現了充電電流的相對恒定。
[0009]本實用新型的工作過程是:交流220V輸入先經工頻變壓器進行隔離降壓，以滿足后級斬波器芯片的低壓供電要求，經整流濾波電路轉換為脈動直流，再經集成開關斬波器穩定電壓輸出，充電控制電路采用低阻值電阻采樣、光耦反饋，電壓比較器調整輸出電流。其中，輸出采樣采用低阻值電阻器串聯在輸出線路上，通過檢測采樣電阻兩端的電壓變化檢測輸出電流變化，反饋給調整電路進行輸出電壓調整，使蓄電池逐漸充飽過程中輸出電壓同時適應性調整，實現了充電電流的相對恒定。
[0010]本實用新型與傳統的線性電源相比有如下優點:
[0011]1、在線式工作模式，直接接入市電電網工作。
[0012]2、恒流充電模式，保證充電安全和快速充電需求。
[0013]3、電池充滿后自動進入浮充模式。
[0014]4、全金屬密封,實體灌封,耐苛刻使用環境。
[0015]5、供電電網兼容性強。
[0016]本實用新型的有益效果是具有恒流充電輸出，充電損耗小，自動浮充模式、充電時間短、電網適應能力強等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型電路原理框圖。
[0018]圖2為本實用新型輸入工頻降壓及整流和濾波電路原理圖。
[0019]圖3為本實用新型恒流充電功率電路原理圖。
[0020]圖4為本實用新型恒流充電控制電路原理圖。
[0021]圖5為本實用新型輸出濾波電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]如圖1、2和5所示，本實用新型一種在線式集成一體化開關式恒流充電器，包括工頻變壓器、整流和濾波電路、恒流充電功率電路、恒流充電控制電路和輸出濾波電路。AC220伏交流經在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器Dl，經Dl整流后經電容Cl濾波輸出穩定的直流電壓VIN，直流電壓Vin輸出給恒流充電功率電路，恒流充電功率電路受恒流充電控制電路控制輸出恒定電流給輸出濾波電路，然后經輸出濾波電路濾波形成恒定直流輸出；輸出濾波電路由穩壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯構成。
[0024]如圖3所示，所述在線式集成一體化開關式恒流充電器，其恒流充電功率電路由開關斬波器、光電耦合器、采樣電阻和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin接入開關斬波器ICl的IN端,開關斬波器ICl的SG端連接-Vout端,開關斬波器ICl的VADJ端接光電耦合器IC2-A的次級4腳以及串聯的電阻R*和Rl的中間點，開關斬波器ICl的OUT端接二極管D2陰極和電感L30 —端，二極管D2陽極接地；電感L30另一端接二極管Dl陽極、電容C2和C3的正極、二極管D3陰極、電阻R*另一端、電容C4和C5正極、光電耦合器IC2-A的次級6腳，然后正向串接二極管D4連接至+Vout，二極管Dl陰極接直流電壓Vin ；GND端與-Vout端之間串接電阻Rs ;電容C2、C3和C5負極、二極管D3陽極、電阻Rl另一端接-Vout，并與連接點R相連；開關斬波器ICl為L4960，光電耦合器IC2為TIL117。
[0025]如圖4所示，所述在線式集成一體化開關式恒流充電器，其恒流充電控制電路由三端穩壓器、運算放大器、光電耦合器和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin連接三端穩壓器IC4的I腳，三端穩壓器IC4的2腳接地，3腳接電阻R31 —端、運算放大器IC3供電正端和電容C32正極，電容C32負極接地；運算放大器IC3同相端通過電阻R32與連接點R相連，反相端接在電阻R31另一端，電阻R3*串接在運算放大器IC3反相端和GND之間；運算放大器IC3供電負端接GND，運算放大器IC3輸出端通過串聯電阻R33和電感L31與光電耦合器IC2-B初級I腳相連，光電耦合器IC2-B初級2腳接GND，電容C31正向并聯在光電耦合器IC2-B的初級I腳和2腳之間；三端穩壓器IC4為LM7806，運算放大器IC3為LM358N。
[0026]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出的其他任何與本實用新型相同或相近似的產品，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種在線式集成一體化開關式恒流充電器，包括工頻變壓器、整流和濾波電路、恒流充電功率電路、恒流充電控制電路和輸出濾波電路；其特征在于:AC220伏交流經在線式工頻變壓器Tl變壓后輸出給集成橋式整流器DlJ^Dl整流后經電容Cl濾波輸出穩定的直流電壓VIN，直流電壓Vin輸出給恒流充電功率電路，恒流充電功率電路受恒流充電控制電路控制輸出恒定電流給輸出濾波電路，然后經輸出濾波電路濾波形成恒定直流輸出；輸出濾波電路由穩壓二極管D4和濾波電容C3、C4并聯構成。
2.根據權利要求1所述的在線式集成一體化開關式恒流充電器，其特征在于:恒流充電功率電路由開關斬波器、光電耦合器、采樣電阻和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin接入開關斬波器ICl的IN端，開關斬波器ICl的SG端連接-Vout端，開關斬波器ICl的VADJ端接光電耦合器IC2-A的次級4腳以及串聯的電阻R*和Rl的中間點，開關斬波器ICl的OUT端接二極管D2陰極和電感L30 —端，二極管D2陽極接地；電感L30另一端接二極管Dl陽極、電容C2和C3的正極、二極管D3陰極、電阻R*另一端、電容C4和C5正極、光電耦合器IC2-A的次級6腳，然后正向串接二極管D4連接至+Vout，二極管Dl陰極接直流電壓Vin ；GND端與-Vout端之間串接電阻Rs ；電容C2、C3和C5負極、二極管D3陽極、電阻Rl另一端接-Vout，并與連接點R相連；開關斬波器ICl為L4960，光電耦合器IC2為 TIL117。
3.根據權利要求1所述的在線式集成一體化開關式恒流充電器，其特征在于:恒流充電控制電路由三端穩壓器、運算放大器、光電耦合器和外圍電路組成，其電路連接關系是:直流電壓Vin連接三端穩壓器IC4的I腳，三端穩壓器IC4的2腳接地，3腳接電阻R31 —端、運算放大器IC3供電正端和電容C32正極，電容C32負極接地；運算放大器IC3同相端通過電阻R32與連接點R相連，反相端接在電阻R31另一端，電阻R3*串接在運算放大器IC3反相端和GND之間；運算放大器IC3供電負端接GND，運算放大器IC3輸出端通過串聯電阻R33和電感L31與光電耦合器IC2-B初級I腳相連，光電耦合器IC2-B初級2腳接GND，電容C31正向并聯在光電耦合器IC2-B的初級I腳和2腳之間；三端穩壓器IC4為LM7806，運算放大器IC3為LM358N。
【文檔編號】H02J7/04GK204103577SQ201420681054
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】白杰 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司