利用top24x集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及開關電源領域，尤其涉及電池充電器。
【背景技術】
[0002]目前開關電源的應用越來越廣泛，而電池充電器基本上都是用開關電源方式來實現的。因此判斷一個電池充電器產品的優劣就在于其成本、安全性和可靠性等方面。
[0003]目前充電器電路主要是以電源管理芯片加功率開關管的方式來實現開關電源初級電路的PWM調節，由于使用元件較多，因此此類產品中的產品不良率、成本和EMI都比較高。還有一些是以RCC的方式來實現的，此類電路雖然省掉了電源管理芯片，但依然需要較多的元件來實現，其產品的不良率、EMI問題依然較高，以及效率低等缺點。
[0004]目前T0P24X集成芯片以其高集成效能(將MOSFET、PffM控制、故障保護、電路檢測和其他功能集于一體)以及外部元件少、EMI低、保護功能強大等優點在開關電源領域中已經得到廣泛應用，但由于充電器在功能要求上的特殊性使得其在充電器領域應用上仍然是個空缺。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術中的問題與缺點，本新型實用提出了一種利用T0P24X集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統，T0P24X屬于第四代TOPSwitch-GX系列產品，利用其集成度高、外部元件少和自身所帶的過溫、過流等保護功能，能有效的降低成本和EMI，同時也使得生產工藝更加簡便、安全性和可靠性更高。
[0006]本新型實用的技術方案如下:一種利用T0P24X集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統，T0P24X集成芯片、充電電路模塊、恒壓恒流控制電路模塊；所述的T0P24X集成芯片與充電電路模塊、恒壓恒流控制電路模塊電連接；
T0P24X集成芯片，共有六個引線端，它們分別為控制端C、線路檢測端L、極限電流設定端X、漏極D、源極S、開關頻率選擇端F，通過漏極D和源極S的不停通斷使變壓器初級產生脈動電流，再通過變壓器耦合到次級，次級再將輸出狀態反饋回控制腳，控制腳再通過其內部集成的一系列控制電路產生一個PWM驅動信號控制漏極和源極的通斷時間。利用線路檢測端(L)可實現四種功能:過電壓(OV)保護；欠電壓(UV)保護；電壓前饋(當電網電壓過低時用來降低最大占空比)；遠程通/斷(0N/0FF)和同步。而利用極限電流設定端(X)，可從外部設定芯片的極限電流。利用開關頻率選擇端(F)用于選擇開關頻率，多數情況下開關頻率為132KHZ，這有助于減小高頻變壓器及整個開關電源的體積，一些特殊場合下，可以選擇頻率為66KHz，以減小對外頻率干擾。此外T0P24X集成芯片還內置了過溫保護；
恒壓恒流控制電路模塊，用于檢測輸出電壓和檢測輸出電流，當輸出電壓大于設置的電壓值時，產生一個反饋信號到T0P24X集成芯片1，使漏極和源極開通的占空比減小，從而達到了恒壓效果；當輸出電流大于設置的電流值時，產生一個反饋信號到T0P24X集成芯片I，使漏極和源極開通的占空比減小，從而達到了恒流效果。
[0007]采用本發明所提供的充電器，與【背景技術】提到的開關電源管理芯片加功率開關管方案和RCC方案相比，其電路簡單、外圍元器件少、EMI低，T0P24X集成芯片高集成效能(將MOSFET, PffM控制、故障保護、電路檢測和其他功能集于一體)的特點，使得產品在成本降低的同時安全性和可靠性方面也得到改良。
[0008]本發明是在T0P24X集成芯片成熟的開關電源電路上加入了充電器所需的恒流、恒壓等功能將T0P24X集成芯片的優點應用于充電器上。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發明的原理框圖；
附圖2為本發明的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合圖1、2對本發明工作原理作進一步說明:
本發明專利是一種基于T0P24X集成芯片的充電器，包括T0P24X集成芯片1、充電電路模塊2、恒壓恒流控制電路模塊3，T0P24X集成芯片I，共有六個引線端，它們分別為控制端C、線路檢測端L、極限電流設定端X、漏極D、源極S、開關頻率選擇端F，通過漏極D和源極S的不停通斷使變壓器初級產生脈動電流，再通過變壓器耦合到次級，次級再將輸出狀態反饋回控制腳，控制腳再通過其內部集成的一系列控制電路產生一個PWM驅動信號控制漏極和源極的通斷時間。利用線路檢測端(L)可實現四種功能:過電壓(OV)保護；欠電壓(UV)保護；電壓前饋(當電網電壓過低時用來降低最大占空比);遠程通/斷(0N/0FF)和同步。而利用極限電流設定端(X)，可從外部設定芯片的極限電流。利用開關頻率選擇端(F)用于選擇開關頻率，多數情況下開關頻率為132KHZ，這有助于減小高頻變壓器及整個開關電源的體積，一些特殊場合下，可以選擇頻率為66KHz，以減小對外頻率干擾。此外T0P24X集成芯片還內置了過溫保護；
當電源上電時，AC85?265V交流電通過整流濾波電路變為直流電，通過變壓器Tl初級到T0P24X集成芯片，當T0P24X漏極D和源極S接收到電壓后開始以132KHz的頻率斬波產生脈動電流，脈動電流通過變壓器Tl初級耦合到次級，再通過充電電路模塊2，同時恒壓恒流電路模塊3也開始起作用一旦檢測到輸出直流電壓超過設定值時，恒壓恒流控制電路就會產生產生一個高于2.5V或設定的電流的反饋信號到TL431第3腳，使TL431的第2腳和第I腳之間的電阻減小，使通過光電耦合器U2第I腳和第2腳電流增大，通過耦合使光電耦合器U2第3腳和第4腳間電流增大，同時通過T0P24X集成芯片第I腳到地的電流增大，使得T0P24X集成芯片漏極和源極開通的占空比減小，從而限制了輸出電壓的最大值或電流的最大值，與此同時其它兩路輔助電路也同樣通過整流濾波電路得到了直流電壓，分別給T0P24X集成芯片和輸出反饋電路供電。
[0011]當充電器上電后，輸出關斷電路開始檢測充電器輸出，若沒接上電池、電池正負極短路或正負極反接，則充電器輸出關斷，一段時間內若仍然處于以上狀態，則充電器不再打開直到充電器重新上電，若一段時間內充電器良好地接上電池，則充電器正常充電，直至電池充電電流小于設定電流，此時電池充滿，輸出關斷電路關斷輸出。
[0012]本發明所提供的基于T0P24X集成芯片充電器具有外部元件少、保護功能強大、EMI低等優點，使得產品成本降低、安全性和可靠性更高，使其在同類產品中更具有競爭力。
[0013]以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種利用T0P24X集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統，其特征在于包括:T0P24X集成芯片、充電電路模塊、恒壓恒流控制電路模塊；所述的T0P24X集成芯片與充電電路模塊、恒壓恒流控制電路模塊電連接； 所述的T0P24X集成芯片，用于接收和處理充電電路模塊反饋信號，再通過調節開通時間來控制充電器的輸出； 所述的恒壓恒流控制電路模塊，用于檢測和處理輸出電壓和電流信號并反饋給T0P24X集成芯片。2.根據權利要求1所述的利用T0P24X集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統，其特征在于包括:所述T0P24X集成芯片共有六個引線端，S卩，控制端、線路檢測端、極限電流設定端、漏極、源極及開關頻率選擇端。
【專利摘要】本發明公開了一種利用TOP24X集成芯片實現恒流恒壓的充電器控制系統，主要由TOP24X集成芯片、充電電路模塊、恒壓恒流控制電路模塊組成；本發明利用了TOP24X集成芯片具有高功率、高集成效能的特點，實現恒流、恒壓和自動識別關斷輸出等功能，而且外部元件少、EMI低和自身保護功能強大等優點，使得產品具有了成本低、生產方便、抗干擾能力強、安全性和可靠性高等優點。
【IPC分類】H02J7/00, H02J7/10
【公開號】CN105098860
【申請號】CN201410204438
【發明人】張翠紅
【申請人】張翠紅
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月14日