汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种充电器输出电路，尤其是一种汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路。


背景技术：

2.汽车加热系统常常采用铅酸电池作为电源，在车辆停车时，可以采用铅酸电池充电器对铅酸电池进行充电。
3.在铅酸电池充电器中包括多个子电路，其中的输出开关电路至关重要，需要在充电器正常工作时持续输出，但在充电器出现过压、过流或者超温时能够及时关断，以保护充电器和铅酸电池。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本实用新型实施例提供一种汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其电路设计合理，工作稳定可靠，能够通过mcu控制实现充电器的持续输出或及时关断。为实现以上技术目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：
5.本实用新型实施例提供了一种汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，包括：nmos管q1和q2、pnp三极管q3、npn三极管q4、光耦u1、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6；
6.所述nmos管q1的漏极接整流直流输出，nmos管q1的源极接mos管浮动地mos_gnd和nmos管q2的源极，nmos管q2的漏极接输出连接器；nmos管q1的栅极和nmos管q2的栅极相接，并连接三极管q3的集电极和电阻r2的一端；三极管q3的发射极接正电压vcc和电阻r1的一端，三极管q3的基极接电阻r1的另一端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接光耦u1输出侧集电极，光耦u1输出侧发射极和电阻r2的另一端接mos管浮动地mos_gnd；光耦u1的输入侧阳极和电阻r4的一端通过一个限流电阻r8接正电压vp；光耦u1的输入侧阴极和电阻r4的另一端接三极管q4的集电极，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极接电阻r5的一端和电阻r6的一端，电阻r5的另一端接地，电阻r6的另一端接mcu控制信号。
7.进一步地，所述整流直流输出为同步整流及滤波电路的输出。
8.进一步地，所述正电压vcc为+12v。
9.进一步地，所述正电压vp为+12v。
10.进一步地，所述汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路还包括二极管d1、d2和电阻r7；
11.二极管d1的阴极接输出连接器，阳极接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接二极管d2的阴极和电阻r6的一端，二极管d2的阳极接地。
12.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请提出的输出开关电路工作稳定可靠，能够通过mcu控制实现充电器的持续输出或及时关断，对于汽车加热系统铅酸电池充电器起到了很好的保护作用，且同时提供了反接保护功能。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例中的铅酸电池充电器原理框图。
14.图2为本实用新型实施例中的输出开关电路原理图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.如图1所示，在本实施例中一种汽车加热系统铅酸电池充电器包括：输入连接器、输入滤波电路、整流滤波电路、高频开关及控制电路、高频变压器、同步整流及滤波电路、电压电流检测电路、电压电流反馈电路、输出开关电路、输出连接器、mcu；
17.输入连接器连接输入滤波电路，输入滤波电路连接整流滤波电路，整流滤波电路连接高频开关及控制电路，高频开关及控制电路连接高频变压器的原边，高频变压器的副边连接电压电流检测电路，电压电流检测电路连接输出开关电路，输出开关电路连接输出连接器；电压电流反馈电路从电压电流检测电路获取输出电压信号和输出电流信号，并实时反馈至高频变压器原边的高频开关及控制电路；
18.mcu通过温度传感器实时获取温度信号，通过电压电流检测电路实时获取输出电压信号和输出电流信号，并控制输出开关电路的通断；
19.本申请的重点在于提出一种输出开关电路；
20.如图2所示，本实施例提出的一种输出开关电路，包括：nmos管q1和q2、pnp三极管q3、npn三极管q4、光耦u1、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6；
21.所述nmos管q1的漏极接整流直流输出（整流直流输出为同步整流及滤波电路的输出），nmos管q1的源极接mos管浮动地mos_gnd和nmos管q2的源极，nmos管q2的漏极接输出连接器；nmos管q1的栅极和nmos管q2的栅极相接，并连接三极管q3的集电极和电阻r2的一端；三极管q3的发射极接正电压vcc和电阻r1的一端，三极管q3的基极接电阻r1的另一端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接光耦u1输出侧集电极，光耦u1输出侧发射极和电阻r2的另一端接mos管浮动地mos_gnd；光耦u1的输入侧阳极和电阻r4的一端通过一个限流电阻r8接正电压vp；光耦u1的输入侧阴极和电阻r4的另一端接三极管q4的集电极，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极接电阻r5的一端和电阻r6的一端，电阻r5的另一端接地，电阻r6的另一端接mcu控制信号；
22.其中，正电压vcc和vp通过高频变压器的辅助绕组整流后获得；正电压vcc为+12v，正电压vp为+12v；
23.当充电器工作正常时，mcu控制信号为高电平，三极管q4导通，从而光耦u1导通，由此三极管q3也导通；三极管q3的集电极电压接近于正电压vcc，电阻r2的压降使得三极管q3的集电极电压比电阻r2另一端的mos管浮动地mos_gnd高，从而使得两个nmos管q1和q2满足导通条件而导通，使得输出开关电路导通；
24.当充电器出现过压、过流或者超温时，mcu控制信号转为低电平，三极管q4关断，光耦u1关断，三极管q3关断，电阻r2两端电压相同，使得两个nmos管q1和q2不满足导通条件而关断，使得输出开关电路关断；切断了输出；
25.作为本实施例的优化，一种输出开关电路还包括二极管d1、d2和电阻r7；
26.二极管d1的阴极接输出连接器，阳极接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接二极管d2的阴极和电阻r6的一端，二极管d2的阳极接地；
27.上述二极管d1、d2和电阻r7可以对输出开关电路起到输出端的反接保护作用；当输出连接器与铅酸电池的极性连接相反时，可以保护充电器内部电路不受损。
28.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其特征在于，包括：nmos管q1和q2、pnp三极管q3、npn三极管q4、光耦u1、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6；所述nmos管q1的漏极接整流直流输出，nmos管q1的源极接mos管浮动地mos_gnd和nmos管q2的源极，nmos管q2的漏极接输出连接器；nmos管q1的栅极和nmos管q2的栅极相接，并连接三极管q3的集电极和电阻r2的一端；三极管q3的发射极接正电压vcc和电阻r1的一端，三极管q3的基极接电阻r1的另一端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接光耦u1输出侧集电极，光耦u1输出侧发射极和电阻r2的另一端接mos管浮动地mos_gnd；光耦u1的输入侧阳极和电阻r4的一端通过一个限流电阻r8接正电压vp；光耦u1的输入侧阴极和电阻r4的另一端接三极管q4的集电极，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极接电阻r5的一端和电阻r6的一端，电阻r5的另一端接地，电阻r6的另一端接mcu控制信号。2.如权利要求1所述的汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其特征在于，所述整流直流输出为同步整流及滤波电路的输出。3.如权利要求1所述的汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其特征在于，所述正电压vcc为+12v。4.如权利要求1所述的汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其特征在于，所述正电压vp为+12v。5.如权利要求1所述的汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，其特征在于，还包括二极管d1、d2和电阻r7；二极管d1的阴极接输出连接器，阳极接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接二极管d2的阴极和电阻r6的一端，二极管d2的阳极接地。

技术总结
本实用新型提供一种汽车加热系统铅酸电池充电器中的输出开关电路，包括：NMOS管Q1和Q2、PNP三极管Q3、NPN三极管Q4、光耦U1、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6；NMOS管Q1的漏极接整流直流输出，NMOS管Q1的源极接MOS管浮动地MOS_GND和NMOS管Q2的源极，NMOS管Q2的漏极接输出连接器；NMOS管Q1的栅极和NMOS管Q2的栅极相接，并连接三极管Q3的集电极和电阻R2的一端；三极管Q3的发射极接正电压VCC和电阻R1的一端，三极管Q3的基极接电阻R1的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接光耦U1输出侧集电极，光耦U1输出侧发射极和电阻R2的另一端接MOS管浮动地MOS_GND。本实用新型能够通过MCU控制实现充电器的持续输出或及时关断。器的持续输出或及时关断。器的持续输出或及时关断。


技术研发人员：章磊 陈宝忠 梅家才 吴丹 潘卫星
受保护的技术使用者：帝发技术（无锡）有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/8/16