[0015]所述电压控制电路52包括三极管Q1、可变电阻VRl及电阻R8 ;所述三极管Ql的基极经电阻R8接至MCU检测与控制器6的第一输入输出端61，所述三极管Ql的发射极接地，所述三极管Ql的集电极接至可变电阻VRl的一端，可变电阻VRl另一端接至所述恒压恒流反馈电路51第二输入端512。该电路53在微MCU检测与控制器6的控制下可对恒压恒流电路模块5设定多种不同的电压，调节可变电阻VR2可改变电压大小。
[0016]所述电流控制模块53包括三极管Q2、可变电阻VR2及电阻R7 ;所述三极管Q2的基极经电阻R7接至MCU检测与控制器6的第二输入端62，三极管Q2的发射极接地，而三极管Q2的集电极接至可变电阻VR2的一端，可变电阻VR2另一端接至所述恒压恒流反馈电路51第三输入端513。该电路53在微MCU检测与控制器6的控制下可对恒压恒流电路模块5设定多种不同的电流，调节可变电阻VR2可改变电流大小。
[0017]优选地，所述充电器进一步包括用于通过不同声音向用户提示充电器开机上电和已将电池充满的声音提模块(图中未不)。
[0018]下面描述本发明基于TOPSwitch-GX系列集成芯片单片机控制技术充电器的工作过程。
[0019]接上AC电源，充电器得电开始工作，经过TOPSwitch-GX系列集成芯片电路模块2、主输出电路模块3和恒压恒流电路模块5工作，电路保持稳定，然后通过输出开关装置模块4连接到电池组7，同时充电内部辅助电路降压稳定后给MCU检测与控制电路模块6供电，并开始运行内部程序:配置与电阻R2和电阻R5相连的两引脚为模数转换模式，配置与电阻R7、电阻R8和输出开关装置模块4相连的三引脚为普通I/O模式，MCU检测与控制电路模块6向输出开关装置模块4输出低电平,控制输出开关装置模块4断开，同时使输出无电压值，初始化并启动模数转换器和定时器，设定定时时间，开启定时中断。初始化充电状态为空载状态。置位充/停标志。然后开始正常工作。
[0020]则进入主程序:检测电池组7和充电状态，判断是否符合初始设定值，如果是，则开始输出控制信号去执行相应的操作，如需进行减流，则通过电阻R7、三极管Q2、可调电位器VR2组成的电路，并通过调节VR2即可实现降电流功能，或如充到某一电压界限时，需要改变主输出电路模块3输出电压值，同理可通过电阻R8、三极管Q1、可调电位器VRl构成的电路，且调节VRl即可实现改变恒流恒压电路模块(5)使之达到需要的电压值。同时，还可以通过设定定时时间，控制整个充电过程的时间，防止出现无人守候时，发生过充现象。
[0021]发明的TOPSwitch-GX系列集成芯片的充电器单片机控制技术，能够根据铅酸或锂电池荷电状态和充电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同电压(电流)值执行多样化的充电方式，同时能提供多种保护，具体有如下优点:
适用各类型的不同型号的电池；
高效节能、安全可靠、不会出现误动作；
可任意设定充电曲线。根据不同需求设定最优充电曲线；
功能齐全。具有开机、充满声音提示，自动巡检自动调整，开路电压输出，短路、反接、过压、过流、过热等全保护等功能，可扩展性强。
[0022]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于包括:输入整流模块电路(1)、TOPSwitch-GX系列集成芯片(2)、主输出电路模块(3)、输出开关装置模块(4)、恒压恒流电路模块(5)、MCU检测与控制器(6)、电池组(7)和充电器(8)； 所述的输入整流模块电路(I)可以衰减或抑制EMI干扰，以满足EMC标准要求； 所述的TOPSwitch-GX系列集成芯片(2)对充电器(8)进行智能控制； 所述的主输出电路模块(3)采集充电器(8)的输出电压和电流； 所述的输出开关装置模块(4)用于开启和关闭充电器(8)的； 所述的恒压恒流电路模块(5)用于检测充电器(8)输出电压(电流)值，当输出电压(电流)大于设置的电压(电流)值时，产生一个反馈信号到所述TOPSwitch-GX系列集成芯片(2)，使漏极和源极开通的占空比减小，从而降低电压(电流)效果，反之升高； 所述的MCU检测与控制器(6)，用于实时检测电池组(7)电压状况和充电器(8)状态，当符合程序执行语句时，MCU检测与控制器(6)给定信号去控制输出开关装置模块(4)或者恒压恒流电路模块(5)，比如降低恒流(恒压)值或者执行方波间歇式充电的充电方式。
2.根据权利要求1所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述充电器(8)由所述TOPSwitch-GX系列集成芯片(2)控制，并且具有用于在MCU检测与控制器(6)控制下通过开关装置给电池充电的主要电压输出端(14)、用于为MCU检测与控制器(6)供电的辅助电压输出端(16)及具有充电状态指示的充电状态输出端(18);所述的恒压恒流电路模块(5 )包恒压恒流反馈电路(51)、电压控制电路(52 )和电流控制电路(53)，所述恒压恒流反馈电路(51)具有第一输入端(511)、第二输入端(512)、第三输入端(513)和输出端(514)，所述第一输入端(511)与充电器(8)主输出端(14)连接以将其输出的电流和电压值通过输出端(54)反馈给所述TOPSwitch-GX系列集成芯片(2)，所述恒压恒流反馈电路(51)第二输入端(512 )与电压控制电路(52 )连接用于外部电压控制和设定，所述恒压恒流反馈电路(51)第三输入端(513 )与电流控制电路(53 )连接用于外部电流控制和设定。
3.根据权利要求2所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述MCU检测与控制器(6)具有第一输入输出端(61)、第二输入输出端(62)、第三输入输出端(63)、第一模数转换端(64)、第二模数转换端(65)及电源输入端(66)。
4.根据权利要求3所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:还包括充电信号采集模块(9)，所述充电信号采集模块(9)包括电阻(R1)、电阻(R4)、电阻(R2)及电容(Cl);所述电阻(Rl)的一端接充电器(8)的充电状态输出端(18)，另一端经电阻(R4)接地；电阻(R4)的非接地端经电阻(R2)接至MCU检测与控制器(6)的第二模数转换端(65 )，第二模数转换端(65 )经电容(Cl)接地。
5.根据权利要求4所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述输入开关装置模块(4 )具有输入端(42 )、输出端(44 )及控制端(46 );所述输入端(42 )与充电器(8)的主要电压输出端(14)连接，而输出端(44)作为充电器(8)的电压输出端与电池组(7 )连接；所述控制端(46 )与MCU检测与控制器(6 )的第三输入输出端(63 )连接。
6.根据权利要求5所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述主输出电路模块(3)包括电阻(R3)、电阻(R6)、电阻(R5)及电容(C2);所述电阻(R3)的一端接输出开关装置模块(4)的输出端(44)，另一端经电阻(R6)接地，电阻(R6)的非接地端经电阻(R3 )与MCU检测与控制器(6 )的第一模数转换端(64 )连接，同时所述第一模数转换端(64)经电容(C2)接地。
7.根据权利要求6所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述电压控制电路(52)包括三极管(Q1)、可变电阻(VRl)及电阻(R8);所述三极管(Ql)的基极经电阻(R8)接至MCU检测与控制器(6)的第一输入输出端(61)，所述三极管(Ql)的发射极接地，所述三极管(Ql)的集电极接至可变电阻(VRl)的一端，可变电阻(VRl)另一端接至所述恒压恒流反馈电路(51)第二输入端(512 )。
8.根据权利要求7所述的基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，其特征在于:所述电流控制模块(53 )包括三极管(Q2 )、可变电阻(VR2 )及电阻(R7 );所述三极管(Q2 )的基极经电阻(R7)接至MCU检测与控制器(6)的第二输入端(62)，三极管(Q2)的发射极接地，而三极管(Q2)的集电极接至可变电阻(VR2)的一端，可变电阻(VR2)另一端接至所述恒压恒流反馈电路(51)第三输入端(513 )。
【专利摘要】本发明基于TOPSwitch-GX系列集成芯片控制充电器，主要由输入整流电路模1、TOPSwitch-GX系列集成芯片电路模块、主输出电路模块、输出开关装置模块、恒压恒流电路模块和MCU检测与控制器和电池组组成。通过恒压恒流电路模块反馈信号给TOPSwitch-GX系列集成芯片实现PWM脉宽调制，同时MCU检测与控制电路模块不断的监测主输出电路模块电压电流变化情况和电池组的电压状况，从而来控制输出开关装置模块，本发明利用了TOPSwitch-GX系列集成芯片具有高功率、高集成效能的特点，同时结合MCU检测控制器不间断监测以及做出相对应的输出控制，实现多样化需求的特点，使得产品具有多功能化、适用范围广、可靠性高等优点。
【IPC分类】H02J7-10
【公开号】CN104753157
【申请号】CN201310752498
【发明人】徐成宪, 陈海龙, 孙好庚
【申请人】广州市君盘实业有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日