专利名称：用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路的制作方法
技术领域：
用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路技术领域[0001 ] 本实用新型涉及用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路。
技术背景[0002]在电能量采集终端设备中，系统需要在外部线路停电的情况能可靠工作一段时间，这样就需要一定容量的后备电源，采用法拉电容作为后备电源是一种安全可靠的方案， 因此对法拉电容的充电是电路设计中需要解决的一个技术问题，传统的充电电路一般都直接采用电源稳压和限流电阻进行充电，但此种充电方式随着法拉电容电压的增加充电电流会不断减小，使得充电时间较长，而且为保证不对法拉电容出现过电压充电需采用稳压电路，从而使得电路的成本增高。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种对法拉电容进行快速、安全、可靠，低成本充电的用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路。[0004]本实用新型提供的这种用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路，包括恒流充电电路部分(I)和限压保护电路部分(II);所述恒流充电电路部分(I)主要由功率三极管(V3)、可编程稳压管V5和防干扰的电容C2组成，功率三极管(V3)的基极连有限流电阻(1 3)、可编程稳压管(￥5)连有偏置电阻(1 2，1 7，1 9)，功率三极管(￥3)的发射机通过电阻(Rl)与电源连接，集电极与限压保护电路部分的执行元件MOS管(Vl)连接；限压保护电路部分(II)主要由执行元件MOS管(VI)、驱动元件小功率三极管(V4)、用于设定充电电压阀值的可编程稳压管(V6)、防干扰电容(C4)组成，驱动元件小功率三极管(V4)的集电极与执行元件MOS管(Vl)连接控制MOS管(Vl)的开关。[0005]本实用新型充电过程中能保持恒定的充电电流对法拉电容进行快速充电，同时能根据设定的充电电压值，可靠关断充电电路，从而保证充电电压不超过法拉电容的额定电压值，此电路具有灵活、快速、安全、可靠、低成本特性，作为法拉电容的充电电路具有很好的使用价值和经济价值。
[0006]图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
[0007]图1是本实用新型的电路图，法拉电容Cl是系统的后备电源，对法拉电容Cl的充电由本实用新型电路构成。本实用新型充电电路可由两部分构成即恒流充电部分和限压电路部分，恒流充电电路部分I主要由功率三极管V3、可编程稳压管V5和防干扰的电容C2组成，功率三极管V3的基极连有限流电阻R3、可编程稳压管V5连有偏置电阻R2、R7、R9，功率三极管V3的发射机通过电阻Rl与电源连接，集电极与限压保护电路部分的执行元件MOS管Vl连接；限压保护电路部分II主要由执行元件MOS管Vl、驱动元件小功率三极管V4、用于设定充电电压阀值的可编程稳压管V6、防干扰电容C4组成，驱动元件小功率三极管V4的集电极与执行元件MOS管Vl连接控制MOS管Vl的开关。[0008]恒流充电部分利用了三极管V3的恒流特性，具体实现原理是将三极管V3的基极通过可编程稳压管V5及外围偏置电路设定为VQ，那么流过三极管发射极的电流将由下式决定τ Fw—( + + )is —-— ia-—RlRl[0009]根据所需的充电电流大小，合理的选取电阻Rl和调整工作点电压\，即可获得所需充电电流的大小。其中电阻R3为三极管V3的基极限流电阻，电阻R2，R7, R9为可编程稳压管V5的偏置电阻，电容C2是为防止外界的干扰作用。[0010]限压保护电路部分通过可编程稳压管V6设定充电电压阀值，开关MOS管Vl作为限压保护电路的执行元件，小功率三极管V4作为限压保护电路的驱动元件；当充电电压 Vout达到设定阀值后，可编程稳压管V6导通，致使较大电流流经K点，在该点建立起控制电压\，当该控制电压达到0. 65V左右时，小功率三极管V4饱和导通，N点电压降低至0. 3V左右，此时导致开关MOS管Vl关断，输入电压与输出电压断开即停止充电，从而保证输出电压在设定值上。限压保护电路设定电压的值由下式决定[0011]Vout =设定值)+ Vs Γ/β(设定值)+ 0.56F[0012] 其中电阻R8为三极管V4的基极限流电阻，电阻R5，R6, RlO为编程稳压管的偏置电阻，电容C3为MOS管保护电阻，电容C4为防止外界电压的干扰作用。
权利要求1. 一种用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路，其特征在于该充电电路包括恒流充电电路部分(I)和限压保护电路部分(II)；所述恒流充电电路部分(I)主要由功率三极管(V3)、可编程稳压管V5和防干扰的电容C2组成，功率三极管(V3)的基极连有限流电阻(1 3)、可编程稳压管(￥5)连有偏置电阻(1 2，1 7，1 9)，功率三极管(￥3)的发射机通过电阻(Rl)与电源连接，集电极与限压保护电路部分的执行元件MOS管(Vl)连接；限压保护电路部分(II)主要由执行元件MOS管(VI)、驱动元件小功率三极管(V4)、用于设定充电电压阀值的可编程稳压管(V6)、防干扰电容(C4)组成，驱动元件小功率三极管(V4)的集电极与执行元件MOS管(Vl)连接控制MOS管(Vl)的开关。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电能量采集终端设备的大容量法拉电容充电电路，该充电电路包括恒流充电电路部分和限压保护电路部分；所述恒流充电电路部分主要由功率三极管、可编程稳压管和防干扰的电容组成，功率三极管的基极连有限流电阻、可编程稳压管连有偏置电阻，功率三极管的发射机通过电阻与电源连接，集电极与限压保护电路部分的执行元件MOS管连接；限压保护电路部分主要由执行元件MOS管、驱动元件小功率三极管、用于设定充电电压阀值的可编程稳压管、防干扰电容组成，驱动元件小功率三极管的集电极与执行元件MOS管连接控制MOS管的开关。本实用新型电路具有灵活、快速、安全、可靠、低成本特性，保证充电电压不超过法拉电容的额定电压值。
文档编号H02J7/00GK202333909SQ20112049909
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者刘刚, 周到, 李君 , 王轶, 阳武, 黄雄凯 申请人:长沙威胜信息技术有限公司