一种能自动断电的节能充电器的制造方法_2

文档序号:10194392阅读:来源:国知局
电子开关的通断,并且在充电器上电初期向电子开关的控制端提供短时间的导通电平以维持电子开关的导通。
[0022]参看图1,上电初始,上电自保持电路给电子开关提供短时间的导通电平,使电子开关上电时导通,电子开关后端的开关控制电路、高频变压器得电,高频变压器次级端的低压输出电路向负载输出直流电。低压输出电路中有电流流动,低压端控制检测电路检测到有充电电流,即输出继续保持导通的控制信号,该控制信号经隔离驱动电路隔离后传输给上电自保持电路,上电自保持电路控制电子开关继续导通,藉此实现自保持,负载得到连续的充电。当充电结束,低压端控制检测电路检测到充电电流为零(或接近零),立即发出截止的控制信号,该控制信号经隔离驱动电路隔离后传输给上电自保持电路,上电自保持电路进入断电锁定状态并控制电子开关截止断开,电子开关后端的开关控制电路、高频变压器失电,进一步低压输出电路、低压端控制检测电路均失电,电路功耗降低到零,因此待机功耗基本为零。藉此实现节约电能,延长充电设备的使用寿命,提高用电安全性的功能。
[0023]在较佳实施例中,所述隔离驱动电路包括光电親合器Q2,该光电親合器的输入侧连接所述低压端控制检测电路,输出侧连接所述上电自保持电路。
[0024]参看图2示出的较佳实施例,电子开关Q1采用NM0S管,并串接在所述桥式整流电路的负极输出线中;所述上电自保持电路包括串接在桥式整流电路正极输出线与负极输出线之间的第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2,第一电阻与第一电容的连接点与所述光电親合器Q2的集电极之间串接第三电阻R3,第一电容与第二电阻的连接点连接光电耦合器的发射极和电子开关的栅极,电子开关的栅极和源极之间并联第四电阻R4和稳压管D6。在上电初始,根据电容两端电压不能突变原理,第一电容C1两端电压为0,相当于C1短路,交流市电经过桥式整流电路整流后输出的高压直流电压(高压直流电压值由输入的110—220V交流市电确定),电流流经R1、C1、R2,在R1和R2的节点N0DE上产生分压,分压点的电压为高电平,该高电平加到Q1的栅极,Q1导通,Q1后端的开关控制电路、高频变压器得电、高频变压器次级端的低压输出电路得电,并输出充电电流,低压端控制检测电路检测到有充电电流,使光电耦合器Q2导通,桥式整流电路正极(H+)电压经过R1、R3、Q2的输出端分压后的电压加到Q1的栅极,系统形成自锁,Q1继续导通,充电器连续充电。随着时间的增加,C1两端的电压升高至电源电压,在直流电路中相当于断路,NODE节点的电位同时也在降低,此时Q1栅极的电位取决于Q2的输出端是否导通,即取决于是否有充电电流,由于Q2的输出端导通,C1两端的电压接近为0。有充电电流(正在进行充电),Q2的输出端导通,Q1导通系统形成自锁,充电器连续工作;无充电电流(或充电电流很小,充电结束),Q2截止,Q1失去导通条件而截止,上电自保持电路进入断电锁定功能(或状态),开关控制电路、高频变压器等无法构成回路、低压输出电路失电,整个电路中的电流基本为零,因此待机功耗基本为零。
[0025]综上所述,上电自保持电路具有两种工作模式:上电自保持模式和断电锁定模式。
1、上电自保持模式:上电初始时,上电自保持电路提供足够使电子开关导通的电平,控制电子开关在上电的同时处于导通模式,控制电子开关的导通时间可以根据电路的需要设定为数十毫秒到数秒钟。2、断电锁定模式:上电自保持工作模式只能使电子开关维持短时间的导通,之后电子开关的通断将由Q2控制决定。控制Q2的输出端导通,电子开关Q1将持续导通,控制Q2的输出端断开(高阻态)电子开关Q1断开,上电自保持电路进入断电锁定状态。上电自保持电路一旦进入断电锁定状态后,电路无法自己解除锁定状态。由于Q2的控制在低压端,因此低压端一旦失去电源,Q2控制也将失效,因此上电自保持电路进入断电锁定状
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[0026]参看图3示出的较佳实施例,本例中电子开关Q1采用PM0S管,并串接在所述桥式整流电路的正极输出线中;所述上电自保持电路包括串接在桥式整流电路正极输出线与负极输出线之间的第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1,第一电阻与第二电阻的连接点连接电子开关的栅极和所述光电耦合器Q2的集电极,光电耦合器的发射极通过第三电阻R3接桥式整流电路的负极输出线,电子开关的栅极和源极之间并联第四电阻R4和稳压管D6。在上电初始,根据电容两端电压不能突变原理,第一电容C1两端电压为0,相当于C1短路,交流市电经过桥式整流电路整流后输出的高压直流电压(高压直流电压值由输入的110—220V交流市电确定),电流流经町、!?2、(:1,在1?1和1?2上产生分压,相对于!1+点,分压点NODE为负电压,该负电压加到Q1的栅极,Q1导通,Q1后端的开关控制电路、高频变压器得电、低压输出电路得电,并输出充电电流,低压端控制检测电路检测到有充电电流,使光电耦合器Q2的输出端导通,桥式整流电路正极(H+)电压经过R1、Q2、R3分压,R1下端(NODE端)的负电压加到Q1的栅极,系统形成自锁,Q1继续导通,充电器连续工作。随着时间的增加C1两端的电压逐渐升高,在直流电路中相当于断路,H+点与NODE节点之间的电压同时也在降低,此时Q1栅极的电位取决于Q2的输出端是否导通,即取决于是否有充电电流,由于Q2的输出端导通,C1两端的电压接近为0。当有充电电流时(正在进行充电),Q2的输出端导通,Q1导通系统形成自锁,充电器连续工作;无充电电流(或充电电流很小,充电结束),Q2截止,Q1失去导通条件而截止,上电自保持电路进入断电锁定功能(或状态),开关控制电路、高频变压器等无法构成回路、低压输出电路失电,整个电路中的电流基本为零,因此待机功耗基本为零。
[0027]实际应用中,当充电器断电保护后,如果欲再次充电,或要给其它电子产品充电,需要将充电器与市电网络完全脱离断开,然后再次将充电器接入市电网络,即可正常使用充电保护功能,但这需要频繁插拔充电器市电端。为了减少插拔充电器带来的不便,增加使用操作的灵活性和便利性,故增设一个重启按钮。参看图2和图3,在第一电容C1两端并联一个重启按钮AN,该重启按钮采用常开按钮。当充电保护断电后,若需要再次启动充电功能,无需将充电器脱离市电网络(或插座),只需按动下启动按键AN解除充电器的断电自锁功能(或状态),充电器即可重新启动正常使用,给使用者带来极大的便利。
[0028]参看图2示出的较佳实施例,所述低压端控制检测电路所用的直流电源和地耦合连接所述低压输出电路的输出端,低压端控制检测电路包括串接在低压输出电路输出线中的电流侦测电阻RS、放大器AMP、比较器CMP,电流侦测电阻的两端分别通过第十电阻R10和第i 电阻R11连接放大器的反相输入端和同相输入端,放大器输出端与其反相输入端之间串接第九电阻R9,放大器输出端连接比较器反相输入端,比较器同相输入端通过第七电阻R7连接直流电源、并通过第八电阻R8接地,直流电源通过第五电阻R5连接所述光电耦合器Q2的输入侧,光电耦合器的阴极连接比较器的输出端。电流侦测电阻RS是串接在低压输出电路的输出回路中,当有充电电流时RS两端产生电压差,该电压通过R10和R11反馈到放大器AMP中进行放大,放大后的信号送至比较器反相输入端,与同相端的预设值进行比较(预设值由R7和R8进行设定),反相端电位大于同相端,比较器输出低电平信号,使得Q2的输出端导通,进而使Q1导通,系统进入持续导通锁定状态,充电器持续充电。当负载电池充电饱和,充电电流为零或接近零时,R10和R11反馈回来的电压差小,比较器反相输入端的电位小于同相端的预设电位,比较器的输出端输出高电平,使得Q2输出端呈高阻态,输出截止,系统解锁,进而使Q1截止,上电自保持电路进入断电锁定状态,充电器
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