一種充電器及其欠壓保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種充電器及其欠壓保護電路，該充電器包括光電耦合器U2、充電電路和欠壓保護電路，所述充電電路的電壓正向輸出端連接有電感L1，所述欠壓保護電路包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管D11、三極管Q1和比較器U4A，所述三極管Q1的發(fā)射極與所述電感L1的一端連接，所述電阻R22的另一端與所述電感L1的另一端連接。該充電器通過光電耦合器U2的輸出端與TOPSwitch控制芯片反饋連接，利用TOPSwitch控制芯片控制充電器是否向蓄電池充電，可以有效地避免短路過載引起的充電器輸出電壓低而導(dǎo)致的過流故障；其具有設(shè)計科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和保護效果好的優(yōu)點。
【專利說明】—種充電器及其欠壓保護電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種充電器及其欠壓保護電路，具體的說，涉及了一種用于具有TOPSwitch控制芯片的充電器欠壓保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的充電器包括整流濾波電路、RCD吸收回路、TOPSwitch控制芯片，所述充電電路包括電壓正向輸出端和電壓負向輸出端。利用TOPSwitch控制芯片控制充電器與蓄電池的連接，起到保護蓄電池和充電器的作用。但是，現(xiàn)有的充電電路多采用恒壓電路或衡流電路作為保護電路，這種電路在負載較重的情況下，會導(dǎo)致輸出電壓較低，導(dǎo)致電路中供電電壓不足，進而造成充電電路失控，充電器輸出端輸出電流陡然增大，充電器因過流而損壞。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和保護效果好的一種充電器及其欠壓保護電路，并提供了一種用于該充電器的欠壓保護電路。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種充電器，包括光電耦合器U2、充電電路和欠壓保護電路，所述充電電路的電壓正向輸出端連接有電感LI，所述欠壓保護電路包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管D11、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極分別與所述電感LI的一端、所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極和所述電阻R38的一端連接，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端與所述電感LI的另一端連接。
[0006]基于上述，它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18，所述電阻R16的一端連接所述電感LI的一端，所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
[0007]基于上述，還包括電壓反饋電路和電流反饋電路，所述電壓反饋電路通過二極管D7與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接，所述電流反饋電路通過二極管D9與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接。[0008]該充電器與傳統(tǒng)的充電器不同，它包括欠壓保護電路，通過光電耦合器U2的輸出端與TOPSwitch控制芯片反饋連接，利用TOPSwitch控制芯片控制充電器是否向蓄電池充電，利用比較器U4A對基準電壓和由電阻R22采集到的比較電壓進行比較，當(dāng)電壓低于欠壓值時，比較器U4A控制三極管Ql導(dǎo)通，光電耦合器U2被旁路，導(dǎo)致TOPSwitch控制芯片因沒有反饋信號而進入保護重啟模式，從而使得充電器輸出電壓保持較低，不會導(dǎo)致過流而損壞電路，直到TOPSwitch控制芯片再次得到反饋信號，充電器進入正常工作；可以有效地避免短路過載引起的充電器輸出電壓低而導(dǎo)致的過流故障，其具有設(shè)計科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和保護效果好的優(yōu)點。
[0009]一種欠壓保護電路:它包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管D11、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極用于連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極，所述三極管Ql的發(fā)射極和所述三極管Ql的基極之間連接有所述電阻R38，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端用于連接所述充電電路中電感LI的另一端。
[0010]基于上述，它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18，所述電阻R16的一端用于連接所述充電電路中電感LI的一端，所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
[0011]該欠壓保護電路用于具有TOPSwitch控制芯片的充電器，通過比較器U4A控制三極管Ql的通斷，由此控制光電耦合器U2是否被旁路，進而影響TOPSwitch控制芯片是否進行調(diào)節(jié)控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是所述充電器及其欠壓保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是所述欠壓保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0015]—種充電器的實施例，如圖1所不，一種充電器，包括光電稱合器U2、充電電路和欠壓保護電路，通過光電耦合器U2的輸出端與TOPSwitch控制芯片反饋連接，利用TOPSwitch控制芯片控制充電器是否向蓄電池充電，所述充電電路的電壓正向輸出端連接有電感LI。
[0016]所述欠壓保護電路包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管D11、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極分別與所述電感LI的一端、所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極和所述電阻R38的一端連接，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述基準電壓輸入端連接+2.5V電源，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端與所述電感LI的另一端連接獲得比較電壓VB。
[0017]基于上述，它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18，所述電阻R16的一端連接所述電感LI的一端獲得電壓VA ;所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
[0018]基于上述，還包括電壓反饋電路和電流反饋電路，所述電壓反饋電路通過二極管D7與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接，所述二極管D7的陰極作為電壓反饋電路輸入端Ui，連接所述電壓反饋電路的輸出端，所述二極管D7的陽極連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極；所述電流反饋電路通過二極管D9與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接，所述二極管D9的陰極作為電壓反饋電路輸入端Ii，連接所述電流反饋電路的輸出端，所述二極管D9的陽極連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極。
[0019]該充電器欠壓保護電路通過光電耦合器U2的輸出端與TOPSwitch控制芯片反饋連接，利用TOPSwitch控制芯片控制充電器是否向蓄電池充電，可以有效地避免短路過載引起的充電器輸出電壓低而導(dǎo)致的過流故障。所述三極管Ql是PNP三極管，所述三極管Ql與所述比較器U4A組成一個遲滯比較器電路，設(shè)定一個合適的欠壓值，當(dāng)電壓低于欠壓值時，比較器U4A控制三極管Ql導(dǎo)通，光電耦合器U2被旁路，使光電耦合器U2停止工作，TOPSwitch控制芯片因沒有反饋信號而進入保護重啟模式，從而使得輸出充電器輸出電壓保持較低，不會導(dǎo)致過流而損壞電路，直到TOPSwitch控制芯片再次得到反饋信號，充電器正常工作。
[0020]所述二極管Dll和所述電阻R39組成遲滯電路，在比較器U4A輸出低電平時能很快且有效的將其電平鎖定，避免出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。
[0021]所述電容C22為延時電容，作用為濾除輸出波形中有尖峰脈沖，防止比較器U4A誤動作，同時在上電或重啟時起到延時動作的目的。
[0022]所述電容C23為加速電容，在充電器輸出電壓回升到正常值后，能快速退出保護模式。
[0023]該充電器欠壓保護電路中電阻R39的阻值與電容C22的容值比較關(guān)鍵，電阻R39的阻值太大將導(dǎo)致欠壓時振蕩現(xiàn)象，電阻R39的阻值太小將導(dǎo)致欠壓保護后的返回值太高。經(jīng)反復(fù)測試驗證電阻R39的阻值為10K，電容C22的容值為IOuf。
[0024]所述電阻R22和所述電阻R13為設(shè)置欠壓值的分壓電阻，此電路中比較欠壓值設(shè)置為7.5V，通過電阻R22與電阻R13電阻分壓得到。
[0025]具體工作流程如下:所述欠壓保護電路通過所述電阻R22的另一端與所述電感LI的另一端連接獲得比較電壓VB，當(dāng)比較電壓VB經(jīng)過所述電阻R22和所述電阻R13分壓后低于7.5V時，比較器U4A控制三極管Ql導(dǎo)通，光電耦合器U2被旁路，使光電耦合器U2停止工作，TOPSwitch控制芯片因沒有反饋信號而進入保護重啟模式，當(dāng)比較電壓VB升回正常時，TOPSwitch控制芯片再次得到反饋信號，充電器進入正常工作。
[0026]所述二極管D7的陰極接電壓反饋電路，所述二極管D9的陰極接電流反饋電路。根據(jù)電壓反饋電路與電流反饋電路輸出電壓與輸出電流的大小控制光電耦合器U2的導(dǎo)通，光電耦合器U2的導(dǎo)通時間控制TOPSwitch控制芯片中反饋引腳的電壓升高或降低，TOPSwitch控制芯片根據(jù)反饋引腳的電壓改變工作波形的脈寬，從而控制充電器輸出電壓升高或降低，最終達到穩(wěn)定輸出電壓或電流的目的。
[0027]一種欠壓保護電路的實施例，如圖2所示，它包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管Dl1、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極用于連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極，所述三極管Ql的發(fā)射極和所述三極管Ql的基極之間連接有所述電阻R38，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端用于連接所述充電電路中電感LI的另一端。
[0028]基于上述，它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18，所述電阻R16的一端用于連接所述充電電路中電感LI的一端，所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
[0029]該欠壓保護電路的結(jié)構(gòu)與實施I中的欠壓保護電路的結(jié)構(gòu)相同，連接時，所述三極管Ql的發(fā)射極連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極，所述電阻R16的一端連接所述充電電路中電感的一端，所述電阻R22的另一端連接所述充電電路中電感的另一端。
[0030]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種充電器，包括光電稱合器U2和充電電路,其特征在于:它還包括欠壓保護電路，所述充電電路的電壓正向輸出端連接有電感LI，所述欠壓保護電路包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管Dl1、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極分別與所述電感LI的一端、所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極和所述電阻R38的一端連接，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端與所述電感LI的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于:它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18，所述電阻R16的一端連接所述電感LI的一端，所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電器，其特征在于:還包括電壓反饋電路和電流反饋電路，所述電壓反饋電路通過二極管D7與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接，所述電流反饋電路通過二極管D9與所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極連接。
4.一種用于權(quán)利要求3所述充電器的欠壓保護電路:其特征在于:它包括電阻R13、電阻R22、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電容C22、電容C23、二極管Dl1、三極管Ql和比較器U4A，所述三極管Ql的發(fā)射極用于連接所述光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極，所述三極管Ql的發(fā)射極和所述三極管Ql的基極之間連接有所述電阻R38，所述三極管Ql的集電極接地，所述三極管Ql的基極分別與所述電阻R38的另一端、所述二極管Dll的陰極和所述比較器U4A的輸出端連接，所述比較器U4A的負向輸入端與所述電阻R40的一端連接，所述電阻R40的另一端作為基準電壓輸入端，所述二極管Dll的陽極與所述電阻R39的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與所述比較器U4A的正向輸入端、所述電容C22的一端、所述電阻R22的一端、所述電阻R13的一端和所述電容C23的一端連接，所述電容C22的另一端與所述電阻R13的另一端連接并接地，所述電容C23的另一端與所述電阻R22的另一端連接，所述電阻R22的另一端用于連接所述充電電路中電感LI的另一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的欠壓保護電路，其特征在于:它還包括電阻R16、電阻R37和電容C18,所述電阻R16的一端用于連接所述充電電路中電感LI的一端,所述電阻R16的一端與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端連接所述電容C18的一端，所述電容C18的另一端分別連接所述電阻R16的另一端和所述三極管Ql的發(fā)射極。
【文檔編號】H02H3/24GK203398820SQ201320393112
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】徐紅宗, 楊新征, 崔文峰, 王磊, 羅光銅 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司