自动切换倍压充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种自动切换倍压充电器，它包括电流电压信号采集电路、光耦反馈电路、过流保护电路、MOS管充电控制电路、辅助电源电路、电压采样电路、直流电源电路、比较控制电路以及倍压电路，比较控制电路包括第一比较器和第二比较器，电压采样电路包括桥式整流二极管DB1，倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器，电压采样电路的输出端分别连接直流电源电路的输入端和第一比较器的比较输入端，第一比较器的输出端连接第二比较器的比较输入端，第二比较器的输入端控制连接继电器的驱动电源电路，倍压电路的输出端连接MOS管充电控制电路。该自动切换倍压充电器具有设计科学、使用方便、安全性好和适用多种市电电压的优点。
【专利说明】自动切换倍压充电器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电器，具体的说，涉及了一种自动切换倍压充电器。
【背景技术】
[0002]现有的充电器包括电流电压信号采集电路、光耦反馈电路、过流保护电路、MOS管充电控制电路和辅助电源电路。这种充电器能够采集蓄电池的电量自动对蓄电池进行充电，但是这种充电器连接的电源必须是220V的电源，否则不能达到最优的充电效果，不适于低电压使用；同时，随着全球化的加剧，现有的充电器难以满足国外市场，目前全球的标准市电电压有IlOV和220V两种，现有的充电器大多也220V的市电电压为基准进行制作，能够在220V市电电压下高效的充电，但是在IlOV市电下，无法发挥最大的充电效率。如何满足低压时，也能发挥充电器的最大效率，是人们亟待解决的问题。
[0003]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种设计科学、使用方便、安全性好和适用多种市电电压的自动切换倍压充电器。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种自动切换倍压充电器，包括电流电压信号采集电路、光耦反馈电路、过流保护电路、MOS管充电控制电路、辅助电源电路、电压采样电路、直流电源电路、比较控制电路以及倍压电路，所述比较控制电路包括第一比较器和第二比较器，所述电压采样电路包括桥式整流二极管DBl，所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器，所述桥式整流二极管DBl的输入端和所述桥式整流二极管DB2的输入端分别作为电源输入端，所述电压采样电路的输出端分别连接所述直流电源电路的输入端和所述第一比较器的比较输入端，所述第一比较器的输出端连接第二比较器的比较输入端，所述第二比较器的输入端控制连接所述继电器的驱动电源电路，根据采集到的电压信号判断是否断开或闭合所述继电器，所述倍压电路的输出端连接所述MOS管充电控制电路，所述直流电源电路为所述第一比较器、所述第二比较器和所述继电器通过工作电源。
[0006]基于上述，所述电压采样电路桥式整流二极管DB1，所述桥式整流二极管DBl的输出端一端接信号地，所述桥式整流二极管DBl的输出端另一端依次连接电阻Rl、电阻R2、电阻R7和电阻R13，所述电阻R13的两端并联电容C7，所述电阻R13的一端作为电压采样电路的输出端，所述电阻R13的另一端接信号地，所述电容C2的另一端接信号地，所述电容C2的两端并联在所述电阻Rl和所述电阻R13的两端，所述电容C2的两端并联电容C6，所述电容C6的两端并联电容C5。
[0007]基于上述，所述直流电源电路包括集成开关芯片LNK564D和电压互感器Tl，所述电压互感器Tl 一次侧的一端作为直流电源电路的输入端，所述电压互感器Tl 一次侧的一端连接电容C2的一端，所述电压互感器Tl 一次侧的另一端连接集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的漏极，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极与旁路引脚之间连接电容C13，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极接信号地，所述电压互感器Tl 二次侧的一端连接二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极分别连接电容C9的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端，所述电容C9的另一端分别连接所述电压互感器Tl 二次侧的另一端和所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R16的另一端连接三极管Ql的发射极，所述三极管Ql的集电极通过电阻R18连接所述集成开关芯片LNK564D的反馈引脚，所述三极管Ql的集电极与基极之间连接电容C12，所述电阻R17的另一端分别连接所述三极管Ql的基极和稳压二极管D5的阴极，所述稳压二极管D5的阳极连接所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R7的一端作为直流电源电路的输出端。
[0008]基于上述，所述比较控制电路包括第一比较器UlB和第二比较器U2B，所述第一比较器UlB的正向输入端通过电阻R9连接所述电压采样电路的输出端，所述第一比较器UlB的负向输入端分别连接电阻R3的一端和电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接信号地，所述电阻R3的另一端接基准电压，所述第一比较器UlB正向输入端和输出端之间连接电阻R12，所述第一比较器UlB的输出端依次通过二级管Dl的阳极和电阻R5连接所述第二比较器U2B的负向输入端，所述第二比较器U2B的正向输入端通过电阻R8接基准电压，所述第二比较器U2B的正向输入端和输出端之间连接电阻R10，所述第二比较器U2B的输出端通过电容Rll连接三极管Ql的基极，所述三极管Ql的发射极接信号地，所述三极管Ql的集电极控制连接所述继电器的驱动电源电路。
[0009]基于上述，所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器Kl，所述桥式整流二极管DB2的输出端一端接地，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端接地依次连接电容Cl和电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述继电器Kl的控制开关一端连接所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端，所述继电器Kl的控制开关另一端设置在所述电容Cl和所述电容C3之间，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端作为倍压电路输入端。
[0010]基于上述，它还包括基准电压电路，所述基准电压电路分别连接所述电阻R3和所述电阻R8。
[0011]本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型在现有的充电器内增加了电压采样电路、直流电源电路、比较控制电路以及倍压电路，电压采样电路和倍压电路的输入端连接市电，电压采样电路将市电整流后分别传递给直流电源电路和比较控制电路，直流电源电路提供合适的工作电源，比较控制电路根据采集到的电压信号和基准电压信号判断是否开启倍压电路进行倍压，通过倍压电路连接MOS管充电控制电路向蓄电池充电；使得整个充电器的适用范围广泛，满足低市电电压充电，同时，使得充电器能够在IlOV或者220V市电电压下，高效的充电；其具设计科学、使用方便、安全性好和适用多种市电电压的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意框图。
[0013]图2是所述电压采样电路、所述直流电源电路、所述比较控制电路和所述倍压电路的具体电路结构示意图。【具体实施方式】
[0014]下面通过【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0015]一种自动切换倍压充电器的实施例如图1所示，包括电流电压信号采集电路、光耦反馈电路、过流保护电路、MOS管充电控制电路、辅助电源电路、电压采样电路、直流电源电路、比较控制电路以及倍压电路，所述比较控制电路包括第一比较器和第二比较器，所述电压采样电路包括桥式整流二极管DBl，所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器，所述桥式整流二极管DBl的输入端和所述桥式整流二极管DB2的输入端分别作为电源输入端，连接市电；所述电压采样电路的输出端分别连接所述直流电源电路的输入端和所述第一比较器的比较输入端，所述第一比较器的输出端连接第二比较器的比较输入端，所述第二比较器的输入端控制连接所述继电器的驱动电源电路，根据采集到的电压信号判断是否断开或闭合所述继电器，利用两个比较器保证整个充电器充电时的安全性；所述倍压电路的输出端连接所述MOS管充电控制电路，所述直流电源电路为所述第一比较器、所述第二比较器和所述继电器通过工作电源。当检测到电压信号低时，闭合继电器，开启倍压电路进行倍压，使得充电器在低电压的情况下也能高效充电
[0016]如图2所示，所述电压采样电路桥式整流二极管DBl，所述桥式整流二极管DBl的输出端一端接信号地，所述桥式整流二极管DBl的输入端分别作为电源输入端N和电源输入端L，连接市电，所述桥式整流二极管DBl的输出端另一端依次连接电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R13，所述电阻R13的两端并联电容C7，所述电阻R13的一端作为电压采样电路的输出端，所述电阻R13的另一端接信号地，所述电容C2的另一端接信号地，所述电容C2的两端并联在所述电阻Rl和所述电阻R13的两端，所述电容C2的两端并联电容C6，所述电容C6的两端并联电容C5。市电经过桥式整流二极管DBl后变为直流电，然后经过电容C2、电容C5、电容C6的滤波后电压波形稳定，电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R13将滤波后的电压分压后，经过电容C7滤除噪音，得到比较电压。
[0017]如图2所示，所述直流电源电路包括集成开关芯片LNK564D和电压互感器Tl，经过经过桥式整流二极管DBl的市电进入所述电压互感器Tl，所述电压互感器Tl 一次侧的一端作为直流电源电路的输入端，所述电压互感器Tl 一次侧的一端连接电容C2的一端，电容C2作为储能电能，所述电压互感器Tl 一次侧的另一端连接集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的漏极，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极与旁路引脚之间连接电容C13，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极接信号地，所述电压互感器Tl二次侧的一端连接二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极分别连接电容C9的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端，所述电容C9的另一端分别连接所述电压互感器Tl 二次侧的另一端和所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R16的另一端连接三极管Ql的发射极，所述三极管Ql的集电极通过电阻R18连接所述集成开关芯片LNK564D的反馈引脚，所述三极管Ql的集电极与基极之间连接电容C12，所述电阻R17的另一端分别连接所述三极管Ql的基极和稳压二极管D5的阴极，所述稳压二极管D5的阳极连接所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R7的一端作为直流电源电路的输出端，通过电压VCC。利用集成开关芯片LNK564D和外围电路进行降压产生合适的电路工作电压，提供给比较控制电路和倍压电路。[0018]如图2所示，，所述比较控制电路包括第一比较器UlB和第二比较器U2B，所述第一比较器UlB的正向输入端通过电阻R9连接所述电压采样电路的输出端，经过电阻R9和电容C7滤波后，排除干扰避免误动作，获得比较电压VD，；所述第一比较器UlB的负向输入端分别连接电阻R3的一端和电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接信号地，所述电阻R3的另一端接基准电压，基准电压经过电阻R3和电阻R6分压后得到基准电压Vref，所述第一比较器UlB正向输入端和输出端之间连接电阻R12，所述第一比较器UlB的输出端依次通过二级管Dl的阳极和电阻R5连接所述第二比较器U2B的负向输入端，设置二级管Dl防止第二比较器U2B对第一比较器UlB的影响，所述第二比较器U2B的正向输入端通过电阻R8接基准电压，所述第二比较器U2B的正向输入端和输出端之间连接电阻R10，所述第二比较器U2B的输出端通过电容Rll连接三极管Ql的基极，所述三极管Ql的发射极接信号地，所述三极管Ql的集电极控制连接所述继电器的驱动电源电路，所述第二比较器U2B的电源正向输入节电连接直流电源电路的输出端，所述第二比较器U2B的电源正向输入节电连接电容C4，所述电容C4接信号地，所述第二比较器U2B的电源负向输入节接信号地。
[0019]比较过程:当比较电压VD大于基准电压Vref时，第一比较器UlB输出高电平，此高电平经过二级管Dl和电阻R5，进入第二比较器U2B和基准电压+2.5V进行比较，此时，第二比较器U2B输出低电平，三极管Ql的基极为低电平，三极管Ql不会导通，倍压电路不启动，表明此时连接的是220V的市电电压，充电器能够高效充电。
[0020]当比较电压VD小于基准电压Vref时，第一比较器UlB输出低电平，此低电平经过二级管Dl和电阻R5，进入第二比较器U2B和基准电压+2.5V进行比较，此时，第二比较器U2B输出高电平，三极管Ql的基极为高电平，三极管Ql导通，倍压电路启动，表明此时连接的是IlOV的市电电压，经过倍压后，充电器能够高效充电。
[0021 ] 如图2所示，所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器Kl，所述桥式整流二极管DB2的输入端分别作为电源输入端N端和电源输入端L端，连接市电，所述桥式整流二极管DB2的输出端一端接地，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端接地依次连接电容Cl和电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述继电器Kl的控制开关一端连接所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端，所述继电器Kl的控制开关另一端设置在所述电容Cl和所述电容C3之间，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端作为倍压电路输入端A。利用桥式整流二极管DB2和电容Cl以及电容C3，进行倍压，继电器Kl 一旦闭合，交流电上半周则DB2_1导通给电容Cl充电，交流电下半周则DB2_4导通给电容C3充电，电容Cl和电容C3的电量叠加实现倍压充电。
[0022]为了获得+2.5V基准电压，该充电器还包括基准电压电路，所述基准电压电路分别连接所述电阻R3和所述电阻R8。
[0023]整个充电器的工作过程如下:当充电器未接入市电时，继电器Kl常开，即充电工作在没有倍压的情况下。当接入未知电压的市电时，电压采样电路开始工作一方面采集电压送给比较控制电路，另一方面提供电源给直流电源电路，比较控制电路根据接收的比较电压信号和基准电压信号判断是否开启倍压电路。具体分为两种情况，一、接入IlOV市电电压，比较控制电路经过分析判断，继电器Kl闭合，启动倍压电路，进行倍压，使得充电器高效充电；二、接入220V市电电压，比较控制电路经过分析判断，继电器Kl不动作，不启动倍压电路，充电器高效充电。[0024]由于两种市电电压都存在20%的波动，即工作范围是AC90V-AC130V和AC180V-AC260V.利用130V-180V这之间的空当将启动倍压值选在AC145V，并且默认工作方式设置为非倍压模式这样就可以保证在输入高压的时候，能够快速能检测到高压信号，避免继电器误动作。
[0025]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种自动切换倍压充电器，包括电流电压信号采集电路、光耦反馈电路、过流保护电路、MOS管充电控制电路和辅助电源电路，其特征在于:它还包括电压采样电路、直流电源电路、比较控制电路以及倍压电路，所述比较控制电路包括第一比较器和第二比较器，所述电压采样电路包括桥式整流二极管DBl，所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器，所述桥式整流二极管DBl的输入端和所述桥式整流二极管DB2的输入端分别作为电源输入端，所述电压采样电路的输出端分别连接所述直流电源电路的输入端和所述第一比较器的比较输入端，所述第一比较器的输出端连接第二比较器的比较输入端，所述第二比较器的输入端控制连接所述继电器的驱动电源电路，并根据采集到的电压信号判断是否断开或闭合所述继电器，所述倍压电路的输出端连接所述MOS管充电控制电路，所述直流电源电路为所述第一比较器、所述第二比较器和所述继电器通过工作电源。
2.根据权利 要求1所述的自动切换倍压充电器，其特征在于:所述电压采样电路桥式整流二极管DB1，所述桥式整流二极管DBl的输出端一端接信号地，所述桥式整流二极管DBl的输出端另一端依次连接电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R13，所述电阻R13的两端并联电容C7，所述电阻R13的一端作为电压采样电路的输出端，所述电阻R13的另一端接信号地，所述电容C2的另一端接信号地，所述电容C2的两端并联在所述电阻Rl和所述电阻R13的两端，所述电容C2的两端并联电容C6，所述电容C6的两端并联电容C5。
3.根据权利要求2所述的自动切换倍压充电器，其特征在于:所述直流电源电路包括集成开关芯片LNK564D和电压互感器Tl，所述电压互感器Tl 一次侧的一端作为直流电源电路的输入端，所述电压互感器Tl 一次侧的一端连接电容C2的一端，所述电压互感器Tl 一次侧的另一端连接集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的漏极，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极与旁路引脚之间连接电容C13，所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极接信号地，所述电压互感器Tl 二次侧的一端连接二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极分别连接电容C9的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端，所述电容C9的另一端分别连接所述电压互感器Tl 二次侧的另一端和所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R16的另一端连接三极管Ql的发射极，所述三极管Ql的集电极通过电阻R18连接所述集成开关芯片LNK564D的反馈引脚，所述三极管Ql的集电极与基极之间连接电容C12，所述电阻R17的另一端分别连接所述三极管Ql的基极和稳压二极管D5的阴极，所述稳压二极管D5的阳极连接所述集成开关芯片LNK564D的内部MOSFET的源极，所述电阻R7的一端作为直流电源电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的自动切换倍压充电器，其特征在于:所述比较控制电路包括第一比较器UlB和第二比较器U2B，所述第一比较器UlB的正向输入端通过电阻R9连接所述电压米样电路的输出端，所述第一比较器UlB的负向输入端分别连接电阻R3的一端和电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接信号地，所述电阻R3的另一端接基准电压，所述第一比较器UlB正向输入端和输出端之间连接电阻R12，所述第一比较器UlB的输出端依次通过二级管Dl的阳极和电阻R5连接所述第二比较器U2B的负向输入端，所述第二比较器U2B的正向输入端通过电阻R8接基准电压，所述第二比较器U2B的正向输入端和输出端之间连接电阻R10，所述第二比较器U2B的输出端通过电容Rll连接三极管Ql的基极，所述三极管Ql的发射极接信号地，所述三极管Ql的集电极控制连接所述继电器的驱动电源电路。
5.根据权利要求4所述的自动切换倍压充电器，其特征在于:所述倍压电路包括桥式整流二极管DB2和继电器K1，所述桥式整流二极管DB2的输出端一端接地，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端接地依次连接电容Cl和电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述继电器Kl的控制开关一端连接所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端，所述继电器Kl的控制开关另一端设置在所述电容Cl和所述电容C3之间，所述桥式整流二极管DB2的输出端另一端作为倍压电路输入端。
6.根据权利要求4所述的自动切换倍压充电器，其特征在于:它还包括基准电压电路，所述基准电压电路分别·连接所述电阻R3和所述电阻R8。
【文档编号】H02J7/02GK203504264SQ201320576176
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】安绍华, 徐红宗, 朱伟燕, 王银芳, 刘蕊 申请人:郑州众智科技股份有限公司