专利名称：具输出电压补偿的充电器电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具输出电压补偿的充电器电路。
技术背景目前大部分充电器均具有两段式充电的功能，即可供使用者选择要 正常速度充电亦或是快速充电；所谓快速充电，是指直接对连接于充电 器上的电池输入较大的电源以进行充电，而所谓正常速度充电，则是以 较小的电源对电池充电。请参阅图3所示， 一般充电器主要是由一交流转直流电路l 0将一 交流电源2 O转换为直流电源后，送入一变压器3 O升压以输出一升压 电源，该升压电源再经整流后通过一输出接口4 0对一电池5 O充电， 并于输出接口4 0连接一检知电路8 0，由该检知电路8 0检知电池5 0是否连接输出接口4 0，若连接则配合一回授电路9 O令一控制电路 9 l提高变压器3 O输出的升压电源，而以较大的电源对电池5 O充电。然而在实际情况下，任何线路均会有其内阻，当该变压器3 0输出 的升压电源经线路送至输出接口4 0时，会被线路的内阻消耗部分能量， 造成输出接口4 0实际输出给电池5 0的电源少于变压器3 O输出的升 压电源，进而影响充电器的充电效果。虽可由控制电路9 l进一步提升 变压器3 Q输出的升压电源以补偿线路消耗的能量而维持正常地对电池 5 O充电，但线路内阻所造成的能量损耗是与电池5 O充电的电源大小 有关，因此固定地提升变压器3 O输出的升压电源并无法适当地补偿线 路所损耗的能量，故现有充电器仍有前述缺点尚待克服。 发明内容本发明所要解决的主要技术问题在于，为克服电路的线路内阻导致 充电器输出电源下降的缺点，而提供一种具输出电压补偿的充电器电路， 可提供一补偿电压以补偿因线路内阻所产生的压降。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种具输出电压补偿的充电器电路，其特征在于，包括 一交流转 育.流电路，是连接一交流电源，将交流电源转换为一直流电源； 一变压 器，具有初级线圈和次级线圈，初级线圈是连接前述交流转直流电路以 接收前述直流电源，次级线圈则感应该直流电源而输出一升压电源；一 输出接口，是连接前述变压器次级线圈，供与一电池连接以输出该升压 电源对电池充电； 一充电控制电路，是一端连接前述变压器初级线圈， 另端连接该变压器次级线圈与输出接口，当电池连接该输出接口时可提 高该升压电源以加速对电池充电； 一补偿电路，是一端连接前述变压器 次级线圈，另端连接前述充电控制电路，当电池连接于输出接口时配合 该充电控制电路再提高该升压电源以补偿被线路损耗的能量。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中充电控制电路包括 一脉 波宽度调变电路，是连接前述交流转直流电路以及变压器初级线圈以控 制送入变压器初级线圈的直流电源大小； 一感测电路，是连接前述变压 器次级线圈以侦测输出接口的输出电压大小； 一隔离式控制器，以一接 收端连接前述脉波宽度调变电路，而以一发射端连接该感测电路； 一开 关，是连接前述感测电路与隔离式控制器的发射端，由该感测电路所侦 测到的输出电压大小控制该开关导通与否，进而配合该隔离式控制器而 让该脉波宽度调变电路控制输入变压器初级线圈的直流电源大小。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中脉波宽度调变电路主要包 含一控制工C，该控制IC连接前述交流转直流电路、变压器的初级线圈以 及该隔离式控制器的接收端。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中隔离式控制器是一光耦合 器，该光耦合器内的等效发光二极管连接该感测电路的发射端，另光耦 合器内的等效光电晶体管连接该脉波宽度调变电路的接收端。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中补偿电路包含一二极管， 其负端是连接前述变压器的次级线圈； 一电容是连接于前述二极管的正 端与一接地端之间； 一第五电阻是连接于前述二极管与电容之间； 一第 六电阻是连接该感测电路与开关。
前述具输出电压补偿的充电器电路，其中感测电路主要是包括第一、 第二、第三与第四电阻，该等电阻是依序串联，其中该第一电阻的另端 是连接变压器次级线圈与输出接口，第四电阻是接地，而第二与第三电 阻的串联节点是连接该补偿电路的第六电阻。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中开关是一型号为TL431的 IC，其阳极接地而阴极是连接前述隔离式控制器的发射端，另，参考极 则连接该第二与第三电阻的串联节点。前述具输出电压补偿的充电器电路，其中交流转直流电路为一全波 整流电路。利用前述技术手段，当电池连接该输出接口时，除可由该充电控制 电路检知并提高变压器次级线圈输出的升压电源之外，另可由该补偿电 路配合该充电控制电路进一步提高变压器次级线圈输出的升压电源，借 此补偿被线路损耗的能量，而可维持充电器的充电效果。的压F本发明的有益效果是可提供一补偿电压以补偿因线路内阻所产生 牵。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是本发明一较佳实施例的功能方块图。 图2是本发明一较佳实施例的电路图。 图3是现有充电器的功能方块图。 图中标号说明2 0交流电源1o交流转直流电路3 0变压器31初级线圈4 0输出接口5 0电池61脉波宽度调变电路6 3隔离式控制器 6 3 1接收端3 2次级线圈6 0充电控制电路6 2感测电路6 3 2发射端6 4开关 7 0补偿电路8 0检知电路 9 0回授电路91控制电路具体实施方式
首先请参阅图1所示，本发明具输出电压补偿的充电器电路的一较 佳实施例是包括一交流转直流电路l 〕，是连接一交流电源2 0,将交流电源转换 为一直流电源；一变压器3 0，具有初级线圈和次级线圈，其中初级线圈是连接前 述交流转直流电路1 0 ，次级线圈感应该直流电源而输出一升压电源；一输出接口4 0，是连接前述变压器3 0次级线圈，供与电池5 0 连接以输出该升压电源对电池5 0充电；一充电控制电路6 0，是一端连接前述变压器3 0初级线圈，另端 连接该变压器3 0次级线圈与输出接口4 0，当电池5 0连接于输出接 口4 0时，所述充电控制电路6 0可提高该升压电源以加速对电池5 0 充电；一补偿电路7 Q，是一端连接前述变压器3 0次级线圈，另端连接 前述充电控制电路6 0，当电池5 0连接输出接口4 0时，所述补偿电 路7 0配合该充电控制电路6 0再进一步提高该升压电源，借此补偿因 受线路内阻所消耗的能量。以下为上述实施例的详细电路作进一步介绍，请配合图l、图2所 示，该交流转直流电路l ()主要是由一全波整流器D1 D4组成。该充电控制电路6 0包括一脉波宽度调变P丽电路6 1 、 一感测电 路6 2 、 一隔离式控制器f; 3以及一开关6 4，其中该脉波宽度调变P丽电路6 1是连接前述交流转直流电路1 0以及 变压器3 0初级线圈3 1以控制送入变压器3 0初级线圈3 1的直流电 源大小，当送入的直流电源越大，则自变压器3 0次级线圈3 2输出的 升压电源就越大，在本实施例中，脉波宽度调变电路6 l主要包含一控 制ICU1，该控制IC连接前述交流转直流电路1 0以及变压器3 0的初级
线圈3 1 :该感测电路6 2是连接前述变压器3 0次级线圈3 2以侦测输出接 口4 0的输出电压大小，在本实施例中该感测电路6 2主要包括第一、 第二、第三与第四电阻R17、 R14、 R18、 R15，该等电阻R17、 R14、 R18、 R15是依序串联，其中该第--电阻R17的另端是连接变压器3 0次级线圈 3 2与输出接口4 0，而第四电阻R15的另端则接地；该隔离式控制器6 3是以一接收端6 3 l连接前述脉波宽度调变电 路6 1 ，而以一发射端6 3 2连接该感测电路6 2，在本实施例中该隔离式控制器6 3是一光耦合器，该光耦合器内的等效发光二极管raiA即是连接该感测电路6 2的发射端6 3 2，另光耦合器内的等效光电晶体 管PH1B则是连接该脉波宽度调变电路6 1的接收端6 3 1 ;该开关6 4是连接前述感测电路6 2与隔离式控制器6 3的发射端6 3 2,在本实施例中该开关6 4是一型号(TL431) Ull的IC，其阳极 A接地而阴极K是连接前述光耦合器内的等效发光二极管负端，另参考极 R则连接第二与第三电阻R14、 R18的串联节点K。该补偿电路7 0在本实施例中包含一二极管D12、一电容C15以及第 五与第六电阻R21、 R20，其中该二极管D12的负端是连接前述变压器30的次级线圈3 2 ，该电容C15是连接于该二极管D12的正端与地端之 间，而第五电阻R21是连接于二极管D12与电容C15之间，第六电阻R20 是连接电容C15、 (TL431)U11的参考极R以及第二与第三电阻R14、 R18 的串联节点K。当电池5 0尚未连接该输出接口4 0时，感测电路6 2将得到自变 压器3 0次级线圈3 2输出的高压，因此该第二与第三电阻R14、 R18的 串连节点K的电压亦为高准位，因此开关6 4导通，当开关6 4导通后，光耦合器内的等效发光二极管raiA则导通而发亮，进而令光耦合器内的等效光电晶体管PH1B导通，当该脉波宽度调变电路6 l检知该光耦合器内的等效光电晶体管raiB是呈导通状态时，该脉波宽度调变电路6 l将不调整输入变压器3 0初级线圈3 1的直流电源大小。当一待充电的电池5 0连接于该输出接口4 0后，由于电池5 0的
电能不足，将令输出接口4 0的电压降低，而使该串连节点K的电压降低至低准位，因而令开关6 4截止，开关6 4—旦截止，光耦合器内的 等效发光二极管PH1A亦截止而不发亮令光耦合器内的等效光电晶体管 PH1B截止，此时该脉波宽度调变电路6 l检知该光耦合器内的等效光电 晶体管PH1B是呈截止状态，故提高送入变压器3 0初级线圈3 l的直流 电源大小，直到输出接口4 0的电压提高至令该串连节点K的电压足以 让开关6 4再转为导通，迸而令光耦合器内的等效发光二极管PH1A导通 发亮而驱动光耦合器内的等效光电晶体管PH1B导通，此时该脉波宽度调 变电路6 1检知该光耦合器内的等效光电晶体管PH1B是呈导通状态，因 此该脉波宽度调变电路6 1便降低送入变压器3 0初级线圈3 1的直流 电源。但由于实际线路均有线路阻抗，因此变压器3 0次级线圈3 2的输 出电压传至输出接口4 0吋，该线路阻抗会消耗部分输出电压，故电池 5 0的充电电压已略低于自变压器3 0次级线圈3 2所输出的电压；而 本发明借由将补偿电路7 O的二极管D12以负端连接变压器3 O的次级 线圈3 2，可于二极管D12的正端等同产生有一负电压源，该负电压源 是对应变压器3 0次级线圈3 2的输出电压大小而改变，因此当待充电 电池5 0与输出接口4 O连接而造成串连节点K的电压降低时，该负电 压源将令串连节点K的电压再降低，使控制ICU1必须控制以更高的直流 电源送入变压器3 0初级线圈3 1,再进一步提高变压器3 O次级线圈 的输出电压，借此补偿因受实际线路内阻损耗的电能，而可以较大的电 压对电池5 0充电。由上述可知，本发明不但可于安装电池时，提高对电池充电的电压， 且更可由该补偿电路配合充电控制电路对线路所损耗的电能进行补偿， 以维持较佳的充电效果。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而己，并非对本发明作任何形 式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单 修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符
合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有 新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。
权利要求
1.一种具输出电压补偿的充电器电路，其特征在于，包括一交流转直流电路，是连接一交流电源，将交流电源转换为一直流电源；一变压器，具有初级线圈和次级线圈，初级线圈是连接前述交流转直流电路以接收前述直流电源，次级线圈则感应该直流电源而输出一升压电源；一输出接口，是连接前述变压器次级线圈，供与一电池连接以输出该升压电源对电池充电；一充电控制电路，是一端连接前述变压器初级线圈，另端连接该变压器次级线圈与输出接口，当电池连接该输出接口时可提高该升压电源以加速对电池充电；一补偿电路，是一端连接前述变压器次级线圈，另端连接前述充电控制电路，当电池连接于输出接口时配合该充电控制电路再提高该升压电源。
2. 根据权利要求l所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在于所述充电控制电路包括一脉波宽度调变电路，是连接前述交流转直流电路以及变压器初级 线圈以控制送入变压器初级线圈的直流电源大小；一感测电路，是连接前述变压器次级线圈以侦测输出接口的输出电 压大小；一隔离式控制器，以一接收端连接前述脉波宽度调变电路，而以一 发射端连接该感测电路；一开关，是连接前述感测电路与隔离式控制器的发射端，由该感测 电路所侦测到的输出电压大小控制该开关导通与否，进而配合该隔离式 控制器而让该脉波宽度调变电路控制输入变压器初级线圈的直流电源大
3.根据权利要求2所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在 于所述脉波宽度调变电路主要包含一控制IC，该控制IC连接前述交流转 直流电路、变压器的初级线圈以及该隔离式控制器的接收端。
4.根据权利要求2所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在 于所述隔离式控制器是一光耦合器，该光耦合器内的等效发光二极管连 接该感测电路的发射端，另光耦合器内的等效光电晶体管连接该脉波宽 度调变电路的接收端。
5 .根据权利要求2至4中任一项所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在于所述补偿电路包含一二极管，其负端是连接前述变压器的次级线圈； 一电容是连接于前述二极管的正端与一接地端之间； 一第五电阻是连接于前述二极管与电容之间； 一第六电阻是连接该感测电路与开关。
6. 根据权利要求5所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在 于所述感测电路主要是包括第一、第二、第三与第四电阻，该等电阻是 依序串联，其中该第一电阻的另端是连接变压器次级线圈与输出接口， 第四电阻是接地，而第二与第三电阻的串联节点是连接该补偿电路的第 六电阻。
7. 根据权利要求6所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在 于所述开关是一型号为TL431的IC，其阳极接地而阴极是连接前述隔离 式控制器的发射端，另，参考极则连接该第二与第三电阻的串联节点。
8. 根据权利要求l所述具输出电压补偿的充电器电路，其特征在 于所述交流转直流电路为一全波整流电路。
全文摘要
一种具输出电压补偿的充电器电路，包括一交流转直流电路、一输出接口、一充电控制电路以及一补偿电路，其中该交流转直流电路将交流电源转换为一直流电源，该直流电源经该变压器升压后通过该输出接口对电池充电，并利用该充电控制电路提高输出接口的电压以加速对电池充电，再借由该补偿电路进一步补偿被线路损耗的电压，如此一来，即可克服因线路内阻所造成的能量损耗，进而维持充电器的充电效果。
文档编号H02J7/04GK101154824SQ20061015255
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者纪胜发, 赖育骐 申请人:亚源科技股份有限公司