一种新型高频充电电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池充电设备，具体涉及一种新型高频充电电源装置。
【背景技术】
[0002]开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PffM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提出一种新型高频充电电源装置，其具有良好性能的电路结构与智能充电控制功能，满足对各类电池的充电、特别是激活充电需求，其具体技术方案如下:
[0004]—种新型高频充电电源装置，具有电输入端和电输出端，包括整流滤波电路、PWM开关控制电路、第一变压器、输出电路、采样电路以及控制器电路，该第一变压器的原级端与该电输入端之间依次设有该整流滤波电路和PWM开关控制电路，该第一变压器的副级端经由该输出电路连接该电输出端，该采样电路设于该输出电路与控制器电路之间，该控制器电路具有连接至PWM开关控制电路的第一控制端与连接至该输出电路的第二控制端。
[0005]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该HVM开关控制电路包括Pmi芯片及其外围电路，第二变压器，三极管Ql、Q2、Q3、Q4，若干二极管与线路电阻；
[0006]该三极管Q3的发射极和Q4的发射极相连，三极管Q3的集电极连接第二变压器的原级线圈的一端，三极管Q4的集电极连接第二变压器的原级线圈的另一端，该三极管Q3和Q4的基极分别与该PWM芯片相连，该三极管Q3两端并联有稳压管ZDl，该三极管Q4两端并联有稳压管ZD2 ；
[0007]该第二变压器包括第一副级线圈和第二副级线圈，该第一副级线圈的一端经由电解电容C17连接至三极管Ql的基极，另一端连接至第一变压器的原级端，二极管D7与该电解电容C17并联;该第二副级线圈的一端连接信号地端，另一端经由电解电容C16连接至三极管Q2的基极，二极管D5与该电解电容C16并联;该三极管Ql和Q2串联，该三极管Ql的集电极连接该PffM开关控制电路的输入端，该三极管Q2的发射极连接信号地端，该三极管Ql两端并联有二极管D2，该三极管Q2两端并联有二极管Dl，该第一副级线圈上引出有连接三极管Ql和Q2串联连接点的中间端，该中间端与信号地端之间依次串联连接有电阻R1、R11和R8，该电阻Rl I和R8的串联连接点与该三极管Q2的基极连接，该PffM开关控制电路的输入端与信号地端之间串联接有电阻Rl和R9，该电阻Rl的两端并联有电解电容C3，该电阻R9的两端并联有电解电容C15，该电阻Rl和R9的串接连接点与该第一变压器的原级端之间连接有电容C4，该控制器电路的第一控制端与该PWM芯片连接。
[0008]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该输出电路包括整流模块、电感L1、三极管Q9，MOS管Ml、M2，稳压管ZD4、ZD3、二极管Dl 2和若干线路电阻；其中，
[0009]分压电阻R16和R16A串接连接于二极管D12的阴极和地端之间，该分压电阻R16和R16A的串联连接点连接至三极管Q9的基极，该二极管D12的阳极连接该控制器电路的第二控制端;该第一变压器的副级端分别连接该整流模块和电感LI，该整流模块连接至该输出电路的正极性输出端，该MOS管Ml和M2串联并连接该输出电路的负极性输出端，该MOS管Ml的栅极与源极之间经由电阻R79相连，且该MOS管Ml的栅极连接到三极管Q9的集电极，该稳压管ZD3与该电阻R79并联;该MOS管M2的栅极与源极之间经由电阻R62相连，且该MOS管M2的栅极连接到该输出电路的正极性输出端，该稳压管ZD4与该电阻R62并联;该三极管Q9的集电极连接至该输出电路的正极性输出端，其发射极连接地端。
[0010]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该三极管Q9发射极与地端之间连接有保险丝F2。
[0011]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该输出电路与控制器电路之间设有输出检测电路，该输出检测电路包括串联连接于该输出电路的正极性输出端与地端之间的电阻R64和R65，该电阻R64和R65的串联连接点与控制器电路相连，该电阻R65并联有稳压管ZD6。
[0012]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该输出电路与控制器电路之间设有反接检测电路，该反接检测电路包括与该MOS管M1、M2并联的电阻R76和R77，该电阻R76和R77串联，电阻R77并联连接有稳压管ZD5和电容C1B，该电阻R76和R77的串联连接点与控制器电路相连。
[0013]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该整流模块由四个肖特基二极管组成。
[0014]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该采样电路包括依次级联的第一运算放大器和第二运算放大器，该第一运算放大器的负相输入端连接地端，其正相输入端连接至该MOS管Ml的源极，该第二运算放大器的正负输入端与该第一运算放大器的输出端相连，该第二运算放大器的输出端与控制器电路相连。
[0015]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该控制器电路包括主控芯片及其外围电路，该主控芯片设置有该第一控制端和第二控制端，以及与该输出检测电路连接的第一检测输入端、与该反接检测电路连接的第二检测输入端、与该采样电路连接的第三检测输入端。
[0016]于本实用新型的一个或多个实施例当中，该整流滤波电路包括依次相连接的共模电感TLl和整流桥堆，该共模电感TLl的两端分别设有滤波电容。
[0017]本实用新型与现有技术相比，其优越性现在:具有良好性能的电路结构，提供稳定的电压输出，且由单片机与多个检测电路配合，具有输出检测功能、反接检测功能和电流采样反馈功能，实现对不同性质的电池的有效识别与为待充电池智能地选择合适的充电模式，满足对各类电池的充电、特别是激活充电需求，令一些存在故障的电池能被重新激活使用。本实用新型无论从技术性、实用性还是经济性上看，均是具备卓越性的产品，适合推广使用。
【附图说明】
[0018]图1为新型高频充电电源装置的电路组成框架示意图。
[0019 ]图2为新型高频充电电源装置的PffM开关控制电路的原理图。
[0020]图3为新型高频充电电源装置的输出电路的原理图。
[0021 ]图4为新型高频充电电源装置的采样电路的原理图。
[0022]图5为新型高频充电电源装置的整流滤波电路的原理图。
[0023]图6为新型高频充电电电源装置的指示灯阵列的原理图。
【具体实施方式】
[0024]如下结合附图，对本申请方案作进一步描述:
[0025]参见附图1，一种新型高频充电电源装置，具有电输入端ACIN_L、ACIN_r^P电输出端+BT、-BT，其包括整流滤波电路1、PffM开关控制电路2、第一变压器3、输出电路4、采样电路5以及控制器电路6，该第一变压器3的原级端与该电输入端之间依次设有该整流滤波电路I和PWM开关控制电路2，该第一变压器3的副级端经由该输出电路4连接该电输出端，该采样电路5设于该输出电路4与控制器电路6之间，该控制器电路6具有连接至PWM开关控制电路2的第一控制端与连接至该输出电路的第二控制端。
[0026]参见附图2，该PffM开关控制电路2包括PffM芯片及其外围电路，第二变压器T2，三极管01、02、03、04，若干二极管与线路电阻，该?丽芯片采用型号为11494(:的脉宽调制芯片；
[0027]该三极管Q3的发射极和Q4的发射极相连，三极管Q3的集电极连接第二变压器T2的原级线圈的一端，三极管Q4的集电极连接第二变压器T2的原级线圈的另一端，该三极管Q3和Q4的基极分别与该PWM芯片相连，该三极管Q3两端并联有稳压管ZDl，该三极管Q4两端并联有稳压管ZD2;
[0028]该第二变压器T2包括第一副级线圈和第二副级线圈，该第一副级线圈的一端经由电解电容C17连接至三极管Ql的基极，另一端连接至第一变压器3的原级端，二极管D7与该电解电容C17并联;该第二副级线圈的一端连接信号地端，另一端经由电解电容C16连接至三极管Q2的基极，二极管D5与该电解电容C16并联;该三极管Ql和Q2串联，该三极管Ql的集电极连接该PWM开关控制电路2的输入端，该三极管Q2的发射极连接信号地端，该三极管Ql两端并联有二极管D2，该三极管Q2两端并联有二极管Dl，该第一副级线圈上引出有连接三极管Ql和Q2串联连接点的中间端，该中间端与信号地端之间依次串联连接有电阻RlO、Rl I和R8，该电阻Rl I和R8的串联连接点与该三极管Q2的基极连接，该PWM开关控制电路的输入端与信号地端之间串联接有电阻Rl和R9，该电阻Rl的两端并联有电解电容C3，该电阻R9的两端并联有电解电容Cl 5，该电阻Rl和R9的串接连接点与该第一变压器的原级端之间连接有电容C4，该控制器电路的第一控制端与该PffM芯片连接。
[0029]参见附图3，该输出电路4包括整流模块、电感L1、三极管Q9，M0S管Ml、M2，稳压管ZD4、ZD3、二极管Dl 2和若干线路电阻;其中，
[0030]分压电阻R16和R16A串接连接于二极管D12的阴极和地端之间，该分压电阻R16和R16A的串联连接点连接至三极管Q9的基极，该二极管D12的阳极连接该控制器电路6的第二控制端;该第一变压器3的副级端分别连接该整流模块和电感LI，该整流模块连接至该输出电路4的正极性输出端，该MOS管Ml和M2串联并连接该输出电路4的负极性输出端，该MOS管Ml的栅极与源极之间经由电阻R79相连，且该MOS管Ml的栅极连接到三极管Q9的集电极，该稳压管ZD3与该电阻R79并联;该MOS管M2的栅极与源极之间经由电阻R62相连，且该MOS管M2的栅极连接到该输出电路4的正极性输出端，该稳压管ZD4与该电阻R62并联;该三极管Q9的集电极连接至该输出电路4的正极性输出端，其发射极连接地端。
[0031 ]该三极管Q9发射极与地端之间连接有保险丝F2。
[0032]该输出电路4与控制器电路6之间设有输出检测电路401，该输出检测电路401包括串联连接于该输出电路4的正极性输出端与地端之间的电阻R64和R65，该电阻R64和R65的串联连接点与控制器电路6相连，该电阻R65并联有稳压管ZD6。
[0033]该输出电路4与控制器电路6之间设有反接检测电路402，该反接检测电路402包括与该MOS管M1、M2并联的电阻R76和R77，该电阻R76和R77串联，电阻R77并联连接有稳压管ZD5和电容C1B，该电阻R76和R77的串联连接点与控制器电路6相连。
[0034]该整流模块由四个肖特基二极管MBR30100组成，具体连接参见附图3。
[0035]参见附图4，该采样电路5包括依次级联的第一运算放大器U2B和第二运算放大器U2A，该第一运算放大器U2B的负相输入端连接地端，其正相输入端连接至该MOS管Ml的源极，该第二运算放大器U2A的正负输入端与该第一运算放大器U2B的输出端相连，该第二运算放大器U2A的输出端与控制器电路6相连。
[0036]参见附图1和4，该控制器电路6包括主控芯片及其外围电路，该主控芯片采用型号为HT46R004的单片机芯片，其设置有该第一控制端和第二控制端，以及与该输出检测电路401连接的第一检测输入端、与该反接检测电路402连接的第二检测输入端、与该采样电路5连接的第三检测输入端。
[0037]参见附图5，该整流滤波电路I包括依次相连接的共模电感TLl和整流桥堆DRl，该共模电感TLl的两端分别设有滤波电容Cl和C2。
[0038]该控制器电路6连接有指示灯阵列7，用于对充电状态、进电进度等进行显示，该指示灯阵列7的电路结构参见附图6。
[0039]上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种新型高频充电电源装置，具有电输入端和电输出端，其特征在于:包括整流滤波电路、PWM开关控制电路、第一变压器、输出电路、采样电路以及控制器电路，该第一变压器的原级端与该电输入端之间依次设有该整流滤波电路和PWM开关控制电路，该第一变压器的副级端经由该输出电路连接该电输出端，该采样电路设于该输出电路与控制器电路之间，该控制器电路具有连接至PWM开关控制电路的第一控制端与连接至该输出电路的第二控制端。2.根据权利要求1所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该PWM开关控制电路包括PffM芯片及其外围电路，第二变压器，三极管Q1、Q2、Q3、Q4，若干二极管与线路电阻； 该三极管Q3的发射极和Q4的发射极相连，三极管Q3的集电极连接第二变压器的原级线圈的一端，三极管Q4的集电极连接第二变压器的原级线圈的另一端，该三极管Q3和Q4的基极分别与该PWM芯片相连，该三极管Q3两端并联有稳压管ZDl，该三极管Q4两端并联有稳压管 ZD2; 该第二变压器包括第一副级线圈和第二副级线圈，该第一副级线圈的一端经由电解电容C17连接至三极管Ql的基极，另一端连接至第一变压器的原级端，二极管D7与该电解电容C17并联;该第二副级线圈的一端连接信号地端，另一端经由电解电容C16连接至三极管Q2的基极，二极管D5与该电解电容C16并联;该三极管Ql和Q2串联，该三极管Ql的集电极连接该PWM开关控制电路的输入端，该三极管Q2的发射极连接信号地端，该三极管Ql两端并联有二极管D2，该三极管Q2两端并联有二极管Dl，该第一副级线圈上引出有连接三极管Ql和Q2串联连接点的中间端，该中间端与信号地端之间依次串联连接有电阻Rl O、Rl I和R8，该电阻RlI和R8的串联连接点与该三极管Q2的基极连接，该PWM开关控制电路的输入端与信号地端之间串联接有电阻Rl和R9，该电阻Rl的两端并联有电解电容C3，该电阻R9的两端并联有电解电容Cl 5，该电阻Rl和R9的串接连接点与该第一变压器的原级端之间连接有电容C4，该控制器电路的第一控制端与该PWM芯片连接。3.根据权利要求1所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该输出电路包括整流模块、电感L1、三极管Q9，MOS管Ml、M2，稳压管ZD4、ZD3、二极管D12和若干线路电阻;其中， 分压电阻R16和R16A串接连接于二极管D12的阴极和地端之间，该分压电阻R16和R16A的串联连接点连接至三极管Q9的基极，该二极管D12的阳极连接该控制器电路的第二控制端;该第一变压器的副级端分别连接该整流模块和电感LI，该整流模块连接至该输出电路的正极性输出端，该MOS管Ml和M2串联并连接该输出电路的负极性输出端，该MOS管Ml的栅极与源极之间经由电阻R79相连，且该MOS管Ml的栅极连接到三极管Q9的集电极，该稳压管ZD3与该电阻R79并联;该MOS管M2的栅极与源极之间经由电阻R62相连，且该MOS管M2的栅极连接到该输出电路的正极性输出端，该稳压管ZD4与该电阻R62并联;该三极管Q9的集电极连接至该输出电路的正极性输出端，其发射极连接地端。4.根据权利要求3所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该三极管Q9发射极与地端之间连接有保险丝F2。5.根据权利要求3所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该输出电路与控制器电路之间设有输出检测电路，该输出检测电路包括串联连接于该输出电路的正极性输出端与地端之间的电阻R64和R65，该电阻R64和R65的串联连接点与控制器电路相连，该电阻R65并联有稳压管ZD6。6.根据权利要求3或5所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该输出电路与控制器电路之间设有反接检测电路，该反接检测电路包括与该MOS管M1、M2并联的电阻R76和R77，该电阻R76和R77串联，电阻R77并联连接有稳压管ZD5和电容C1B，该电阻R76和R77的串联连接点与控制器电路相连。7.根据权利要求3所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该整流模块由四个肖特基二极管组成。8.根据权利要求3所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该采样电路包括依次级联的第一运算放大器和第二运算放大器，该第一运算放大器的负相输入端连接地端，其正相输入端连接至该MOS管Ml的源极，该第二运算放大器的正负输入端与该第一运算放大器的输出端相连，该第二运算放大器的输出端与控制器电路相连。9.根据权利要求6所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该控制器电路包括主控芯片及其外围电路，该主控芯片设置有该第一控制端和第二控制端，以及与该输出检测电路连接的第一检测输入端、与该反接检测电路连接的第二检测输入端、与该采样电路连接的第三检测输入端。10.根据权利要求1所述的新型高频充电电源装置，其特征在于:该整流滤波电路包括依次相连接的共模电感TLl和整流桥堆，该共模电感TLl的两端分别设有滤波电容。
【专利摘要】本实用新型提出一种新型高频充电电源装置，具有电输入端和电输出端，其特征在于：包括整流滤波电路、PWM开关控制电路、第一变压器、输出电路、采样电路以及控制器电路，该第一变压器的原级端与该电输入端之间依次设有该整流滤波电路和PWM开关控制电路，该第一变压器的副级端经由该输出电路连接该电输出端，该采样电路设于该输出电路与控制器电路之间，该控制器电路具有连接至PWM开关控制电路的第一控制端与连接至该输出电路的第二控制端。本实用新型具有良好性能的电路结构与智能充电控制功能，满足对各类电池的充电、特别是激活充电需求。
【IPC分类】H02M3/335, H02M3/155, H02J7/10, H02J7/00
【公开号】CN205385314
【申请号】CN201620102024
【发明人】梁润基
【申请人】中山市科博电器有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年1月30日