專利名稱：一種鉛酸電池充電電路的制作方法
技術領域：
一種鉛酸電池充電電路
技術領域：
本實用新型涉及一種充電電路，具體是指一種鉛酸電池充電電路。背景技術：
現(xiàn)有技術的鉛酸電池充電電路原理圖如圖1所示，外電直流電壓輸入 VIN(12V-40V)，經過PWM(脈寬調制)開關控制芯片U31控制后輸出V_CHG電壓給鉛酸電池 充電。直流輸入電壓經過芯片U31控制開關管Ql的導通和截止，產生占空比可調的脈沖電 壓，經過儲能電感L8，濾波電容E53、E55后產生VBAT直流電壓給鉛酸電池充電；電阻R275 是限流取樣電阻，取樣后的電壓輸入到芯片U31的誤差放大輸入的inl (通道1)通道，起 到充電的限流作用；電阻R277，R287，R289是輸出電壓取樣電路，取樣后的電壓輸入到芯片 U31的誤差放大輸入的in2(通道2)通道，起到穩(wěn)定輸出電壓作用。該電路只是簡單的限流穩(wěn)壓充電電路，固定一種電壓對鉛酸電池充電，充電輸出 電壓值設置的太低，電池會充不飽，充電電壓設置太高，后期的涓流充電電流太大，會造成 電池過充現(xiàn)象，長期插外電的情況下，對電池有損害，會影響電池的使用壽命。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種改進的鉛酸電池充電電路，使電池 既可以充飽，又不至于在長期插外電的情況下不會對電池造成損害。本實用新型采用以下技術方案解決上述技術問題一種鉛酸電池充電電路，包括依次相連接的輸入濾波電路、PWM產生驅動電路、輸 出電路、鋸齒波振蕩產生電路、反饋電路；還包括一充電采樣比較控制電路，與所述反饋電 路和輸出電路相連接。所述充電采樣比較控制電路包括運算放大器Ul、三極管Q2、Q3、二極管D3、電容 C2、C6、電解電容 E4、電阻 R2、R8、R5、R19、R20、R21、R16 ；所述電容C2與二極管D3的正極均連接到所述輸出電路，電容C2的另一端接地； 二極管D3的負極接電阻R5，電阻R5的另一端接地；電阻R5和二極管D3的連接點接到運算 放大器Ul的第3腳，運算放大器Ul的第2腳接到第1腳，二極管D3的正極接電阻R2，電阻 R2和R8串聯(lián)后再接到運算放大器Ul的第1腳；電阻R2，R8串聯(lián)電阻的連接點再接到運算 放大器Ul的第6腳；運算放大器Ul的同相端第5腳連接到所述輸出電路；運算放大器Ul 的第7腳接一上拉電阻R19到輸入電源VIN，運算放大器Ul的第7腳接電容C6到地；同時 運算放大器Ul的第7腳接到電阻R20，電阻R20再接到三極管Q3的基極，三極管Q3基極接 一電阻R21到地，同時三極管Q3的基極接到一電解電容E4的正極，電解電容E4的負極接 到地；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極接一上拉電阻R16到輸入電壓VIN，三 極管Q3的集電極再接到三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極接 到所述反饋電路。本實用新型的優(yōu)點在于帶有轉折點的充電方法，對鉛酸電池充電具有保護功能；采用開關電源電路充電，效率比較高，電池溫升比較低；成本較低。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1是現(xiàn)有技術鉛酸電池充電電路原理圖。圖2是本實用新型的鉛酸電池充電電路原理圖。
具體實施方式一種鉛酸電池充電電路，如圖2所示，包括依次相連接的輸入濾波電路、PWM產生 驅動電路、輸出電路、鋸齒波振蕩產生電路、反饋電路；還包括一充電采樣比較控制電路，與 所述反饋電路和輸出電路相連接。該電路由六個部分組成。1、輸入濾波電路部分輸入直流電壓VIN(9V_40V)連接到電解電容E2的正端，電 解電容E2負端接地，電容C1并聯(lián)在電解電容E2兩端，濾波給后級電路供電，電解電容E2的 正端連接到PWM產生驅動電路的三極管Q2的發(fā)射極，同時也連接到芯片U2的12腳給PWM 開關控制芯片U2供電。2、鋸齒波震蕩產生電路部分由芯片U2的5腳外接一個電容C4到地和芯片U2的 6腳外接一個電阻R13到地組成，這兩個器件決定電路的PWM的工作頻率。3、PWM產生驅動電路部分經過電解電容E1，電容C1輸入濾波后的電壓接到功率 PNP三極管Q1的發(fā)射極，三極管Q1的基極接一限流電阻R4到芯片U2的的第8腳和第11 腳，三極管Q1的基極和發(fā)射極之間接一個放電電阻R3。芯片U2的4，7，9，10，13腳接地。 芯片U2輸出的pwm信號通過基極限流電阻R4后去驅動三極管Q1的導通和截止。4、輸出電路部分PWM產生電路的三極管Q1的集電極連接到儲能電感的L1的一 端，電感L1的另一端接到一個濾波電解電容E3正端，電解電容E3負端接地，同時電感L1 的另一端也接到充電電流取樣電阻R1，取樣電阻R1的另一端再接到輸出濾波電容E1的正 端，E1的負端接地，然后接到二極管D1的正極，二極管D1的負極接到接到充電電池上。5、反饋電路部分反饋電路分兩路，一路是穩(wěn)壓反饋，另一路是限流反饋。穩(wěn)壓反 饋電容，如圖2所示，輸出電壓點V2接到電阻R10，R12，R17串聯(lián)后再接到地；然后從電阻 R10和電阻R12的節(jié)點連到芯片U2的第16腳，作為輸出電壓的取樣輸入信號；芯片U2的 14腳輸出基準電壓經過電阻R14后連到芯片U2的第15腳；芯片同時U2的第16腳接反饋 電阻R15和電容C5到U2得第3腳。限流反饋電路，如電路圖中的充電采樣電阻R1前端的 電壓V3經過電阻R6和R18串聯(lián)到地分壓后從電阻R6，電阻R18的連接點接到芯片U2的第 1腳，充電采樣電阻R1后端的電壓V2經過電阻R7接到芯片U2第2腳，芯片U2的第14腳 基準電壓接到電阻R11后也接到芯片U2的第2腳，同時芯片U2的第2腳接反饋電阻R9和 電容C3到芯片U2的第3腳。6、充電電流采樣比較控制電路部分如圖2所示，1歐限流電阻R1的前端電壓V3 經過電容C2到地濾波，再連接到二極管D3的正端，二極管D3的負端接電阻R5，電阻R5再 接到地，電阻R5和二極管D3的連接點接到運放U1的第3腳，U1的第2腳接到第1腳，二 極管D3的正極接電阻R2、R8串聯(lián)電阻后再接到運放U1的第1腳；電阻R2，電阻R8串聯(lián)電阻的連接點再接到運放Ul的第6腳；1歐限流電阻Rl的后端電壓點V2接到運放Ul的同 相端第5腳；Vl電壓和V2電壓經過比較后的電壓從運放Ul的第7腳輸出，運放Ul的第7 腳接一上拉電阻R19到輸入電源VIN，運放Ul的第7腳接一電容C6到地，同時運放Ul的第 7腳接到電阻R20，電阻R20再接到NPN三極管Q3的基極，三極管Q3基極接一電阻R21到 地，同時三極管Q3的基極接到一個電解電容E4的正極，電解電容E4的負極接到地。三極 管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極接一上拉電阻R16到輸入電壓VIN，三極管Q3的集 電極再接到NPN三極管Q2的極，三極管Q2的發(fā)射極接地，Q2的集電極接到反饋取樣電阻 Rl2和Rl7的連接點。充電采樣比較控制電路部分原理分析充電限流電取樣電阻Rl的前端電壓V3經 過二極管D3，電阻R5接到地后取電壓送到運放U1，經過電壓射極跟隨，使得到的電壓V4比 電壓V3低0. 65伏左右，然后根據(jù)分壓原理Vl = V3-0. 65氺R2/ (R2+R8)(伏)。V2 = V3_I*R =V3-I (伏)(這里I是充電電流，R是限流電阻Rl的阻值=1歐)。當V2小于Vl (I小于 0. 65*R2/ (R2+R8))時，Ul第7腳輸出低電平Q3截止，Q2導通，這時Q2旁路反饋電阻R17，輸 出充電電壓 V_CHG= (1+R10/R12)*5(V)。當 Vl 大于 V2 時(I 大于 0. 65*R2/(R2+R8))時， Ul第7腳輸出高電平Q3導通，Q2截止，反饋電阻R12串聯(lián)到反饋回路去，輸出充電電壓V_ CHG = (1+R10/(R12+R17))*5(V)，這時進入涓流充電電壓。所以充電的轉折點由0. 65*R2/ (R2+R8)來定，可以調整電阻R2，和電阻R8來調整充電轉折點。當充電電流大于0. 65*R2/ (R2+R8)時，以較高的電壓限流充電；當充電電流小于0. 65*R2/(R2+R8)時，以較低的電壓 進入涓流充電。電路中的電阻R19，電容C6，電解電容E4，電阻R21在剛剛來外電時，把三極管Q3 的基極拉低，三極Q3截止三極，Q2導通，先以較高的電壓充電，有利于激活電池。充電原理直流電壓輸入VIN(9V_40V)，經過PWM開關控制芯片U2控制后輸出V_ CHG電壓給鉛酸電池充電。直流輸入電壓經過U2控制開關管Ql的導通和截止，產生占空比 可調的脈沖電壓，經過儲能電感Li，濾波電解電容E3，El后，再經過限流和穩(wěn)壓反饋電路， 同時再經過充電電流采樣比較控制電路，產生V_CHG電壓直流電壓給鉛酸電池充電。在電子通訊應用行業(yè)中，對后備電源的待機時間，電池的使用壽命有較高的要求， 在長期接外電情況下，應該對電池充電具有保護功能。本實用新型是在原來電路的基礎上增加一路采樣電流的電路。在剛開始充電時， 充電電壓設置比較高，可以激活充電電池，使電池容易充進去電(這個階段采用恒壓限流 充電方法)；隨著充電時間的增加，充電電流慢慢下降，當充電電流下降到設定的值時，這 時使充電的電壓調整為涓流充電電壓，使充電電流進一步降低，這樣起到保護充電電池的 作用。
權利要求一種鉛酸電池充電電路，包括依次相連接的輸入濾波電路、PWM產生驅動電路、輸出電路、鋸齒波振蕩產生電路、反饋電路；其特征在于還包括一充電采樣比較控制電路，與所述反饋電路和輸出電路相連接。
2.如權利要求1所述的一種鉛酸電池充電電路，其特征在于所述充電采樣比較控制 電路包括運算放大器Ul、三極管Q2、Q3、二極管D3、電容C2、C6、電解電容E4、電阻R2、R8、 R5、R19、R20、R21、R16 ；所述電容C2與二極管D3的正極均連接到所述輸出電路，電容C2的另一端接地；二極 管D3的負極接電阻R5，電阻R5的另一端接地；電阻R5和二極管D3的連接點接到運算放大 器Ul的第3腳，運算放大器Ul的第2腳接到第1腳，二極管D3的正極接電阻R2，電阻R2 和R8串聯(lián)后再接到運算放大器Ul的第1腳；電阻R2，R8串聯(lián)電阻的連接點再接到運算放 大器Ul的第6腳；運算放大器Ul的同相端第5腳連接到所述輸出電路；運算放大器Ul的 第7腳接一上拉電阻R 19到輸入電源VIN，運算放大器Ul的第7腳接電容C6到地；同時 運算放大器Ul的第7腳接到電阻R20，電阻R20再接到三極管Q3的基極，三極管Q3基極接 一電阻R21到地，同時三極管Q3的基極接到一電解電容E4的正極，電解電容E4的負極接 到地；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極接一上拉電阻R16到輸入電壓VIN，三 極管Q3的集電極再接到三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極接 到所述反饋電路。
專利摘要一種鉛酸電池充電電路，包括依次相連接的輸入濾波電路、PWM產生驅動電路、輸出電路、鋸齒波振蕩產生電路、反饋電路；還包括一充電采樣比較控制電路，與所述反饋電路和輸出電路相連接。本實用新型是在原來電路的基礎上增加一路采樣電流的電路，帶有轉折點的充電方法，對鉛酸電池充電具有保護功能；采用開關電源電路充電，效率比較高，電池溫升比較低；成本較低。
文檔編號H02J7/00GK201623510SQ20102005940
公開日2010年11月3日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權日2010年1月22日
發(fā)明者林毅峰, 謝如勇, 錢光洪 申請人:福建鑫諾通訊技術有限公司