新型蓄电池智能充电器论文和设计-沈建良

全文摘要

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种新型蓄电池智能充电器。包括依次串联的辅助控制模块、电源模块、充电智能控制模块；电源模块包括依次串联的前级EMI电路、整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路，其中，整流滤波电路和功率变换电路连接PWM控制电路；辅助控制模块包括分别与PWM控制电路连接的输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流和短路保护电路；充电智能控制模块包括CPU控制电路、电源电路、开关电路。充电智能控制模块采用独立供电，能对充电状态监测和保护，当出现充电过程中电流反增、长时间不涓流、反复充电、充电时间过长等非正常充电时，控制开关电路断开，避免损坏被充电池。

主设计要求

1.一种新型蓄电池智能充电器，其特征在于：包括依次相互串联的辅助控制模块、电源模块、充电智能控制模块；其中，电源模块包括依次串联的前级EMI电路、整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路，电源模块还包括分别与整流滤波电路、功率变换电路连接的PWM控制电路；辅助控制模块包括分别与PWM控制电路电连接的输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路，辅助控制模块还包括与输出过欠压保护电路连接的输出过流和短路保护电路；充电智能控制模块包括CPU控制电路、用于连接前级EMI电路和CPU控制电路的开关电路，CPU控制电路还连接输出过流和短路保护电路。

设计方案

2.根据权利要求1所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：充电智能控制模块还包括计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块和涓流检测电路，计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块、CPU控制电路依次串联成闭合电路，涓流检测电路分别与CPU控制电路、输出整流滤波电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：前级EMI电路包括用于接入外界电源的电路接口N、L，还包括连接在电路接口N、L之间的压敏电阻RV1、安规X电容CX2、为安规电容放电的电阻R5、共模电感GM1，压敏电阻RV1、安规X电容CX2、电阻R5、共模电感GM1相互并联，共模电感GM1的两输出端之间连接安规X电容CX1。

4.根据权利要求3所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：功率变换电路包括高频变压器T1以及和变压器T1控制端连接的MOS管VT2；高频变压器T1初级经过MOS管VT2的高频开关控制，次级感应出高频电压；MOS管VT2的S极通过电阻RX1接地，MOS管VT2的G极连接PWM控制电路，MOS管VT2的D极连接高频变压器T1第一段初级线圈的输出端；高频变压器T1的第一段初级线圈输出输入端依次连接二极管D3和电容C3；高频变压器T1第二段初级线圈的输入端依次连接二极管D5、相互并联的电阻R10和电阻R12、电阻R4、电容C2的正极。

5.根据权利要求4所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：PWM控制电路包括控制芯片U1及与之连接的外围电路，控制芯片U1采用电流型控制芯片UC3844；外围电路包括与控制芯片U1的接脚7连接且相互并联的电容C10和电容C11，电容C10和电容C11的负极共同接地；控制芯片U1的接脚8和接脚6之间依次串联电阻R18、电容C13、电阻R16、电阻R15、电阻R14，电阻R14上并联二极管D6；电容C10和电容C11的正极通过相互并联的电阻R10和R12连接二极管D5的负极；二极管D6的正极连接MOS管VT2的G极；电容C15一端连接电容C16并接地，电容C15的另一端通过电阻R21连接三极管Q2的基极，电阻R21与电容C15的连接点接地，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极连接控制芯片UC3844的CMPEN的接线；三极管Q2的发射极和集电极两端并联接入电阻R27和电容C18。

6.根据权利要求5所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：输出整流滤波电路包括分别连接高频变压器T1第一次级线圈的第一整流电路和高频变压器T1第二次级线圈的第二整流电路。

7.根据权利要求5所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：输入过压保护电路包括型号为PC817的光耦U4，光耦U4的发光二极管输入端接高电平，光耦U4的发光二极管输出端依次连接电阻R32、稳压管的阴极，稳压管的阳极接地，稳压管的参考极和阳极之间连接电阻R37，稳压管的参考极还通过电阻R35和电阻R22连接高电平。

8.根据权利要求5所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：输出过欠压保护电路包括光耦U2、依次连接光耦U2输出端的电阻R20、电阻R24、电阻R29、电阻R28、电容C17、电阻R26，光耦U2的发光二极管端正极连接电阻R23，输出过欠压保护电路还包括型号为TL431的稳压管U3，稳压管U3的阳极接地，稳压管U3的阴极连接光耦U2输出端的负极，稳压管U3的参考端连接电容C17和电阻R28的连接点。

9.根据权利要求8所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：输出过流和短路保护电路包括运算放大器U6A，运算放大器U6A的正向输入端通过电阻R36接入参考电压，运算放大器U6A的反向输入端通过电阻R34连接充电电路电流采样点VI，运算放大器U6A的输出端和正向输入端之间依次连接电容C22和电阻R39，电容C22和电阻R39的连接点接地，光耦U2的发光二极管端的负极通过二极管D8连接运算放大器U6A的输出端；输出过流和短路保护电路还包括温度保护电路包括运算放大器U6B，运算放大器U6B的反向输入端连接运算放大器U6A的正向输入端；运算放大器U6B的正向输入端连接电阻R31和温度电阻RT2的分压值；光耦U2的发光二极管端的负极通过二极管D7连接运算放大器U6A的输出端。

10.根据权利要求5所述的新型蓄电池智能充电器，其特征在于：CPU控制电路包括STC15W408AS型芯片，STC15W408AS型芯片通过引脚12连接开关电路；STC15W408AS型芯片的引脚4通过电阻R13、电阻R12连接输出整流滤波电路输出端，STC15W408AS型芯片的引脚4还通过并联的电容C6和电阻R15接地；STC15W408AS型芯片的引脚1通过电阻R2、电阻R3、电阻R5接地，在电阻R3两端分别连接运算放大器U2A的输出端和负向输入端，运算放大器U2A的正向输入端连接充电电路电流采样点VI。

设计说明书

技术领域

本发明涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种新型蓄电池智能充电器。

背景技术

随着蓄电池的普及，蓄电池供电的应用领域越来越多，特别是电动自行车行业。对于蓄电池组一般的正常使用时间周期为一年，但对于普通老百姓来说往往时间到了还在继续使用，此时蓄电池内部性能已经开始下降，有的甚至有损坏。具体问题如下：

1、充电速度快，涓流后长时间不断电，蓄电池因自放电又进入充电循环，时间久后容易自燃；

2、充电过程中电流上升波动，电池发热，容易引起自燃；

3、充电过程中长时间电流无法下降到涓流值，时间久后容易自燃。

发明内容

为了解决上述问题并而提出一种新型蓄电池智能充电器。

一种新型蓄电池智能充电器，其特点是，包括依次相互串联的辅助控制模块、电源模块、充电智能控制模块；其中，电源模块包括依次串联的前级EMI电路、整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路，电源模块还包括分别与整流滤波、功率变换电路连接的PWM控制电路；辅助控制模块包括分别与PWM控制电路电连接的输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路，辅助控制模块还包括与输出过欠压保护电路连接的输出过流和短路保护电路；充电智能控制模块包括CPU控制电路、用于连接前级EMI电路和CPU控制电路的开关电路，CPU控制电路还连接输出过流和短路保护电路。通过前级EMI电路对，接入的外界交流电进行初步滤波，减小电路感抗，进而减小能量损耗。通过整流滤波电路将脉动直流电源滤波成相对平滑的直流电源，保证后级电路正常工作。通过输出整流滤波电路将交流信号整成平稳的直流电压。通过PWM控制电路监控功率变换电路的输出状态，并向充电智能控制模块提供控制信号。通过输入过压保护电路，避免充电器和充电设备受到外界过高电压的冲击造成损坏。通过输出过欠压保护电路，对充电设备起到保护作用，避免长期低压导致减损充电设备寿命。通过输出过流和短路保护电路可以避免过流损坏充电设备，通过避免损坏的充电设备损坏充电器。

优选的，充电智能控制模块还包括计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块和涓流检测电路，计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块、CPU控制电路依次串联成闭合电路，涓流检测电路分别与CPU控制电路、输出整流滤波电路连接。通过计量检测电路随时检测，充电设备的充电电流电压和功率。通过电源电路和DCDC隔离模块为CPU控制电路和计量检测电路提供稳定的电压。通过涓流检测电路可以检测充电的电流，为充电设备后期缓慢充电提供检测，有利于提高电池寿命。CPU控制电路通过开关电路工作前级EMI电路的开闭，当充满时或充电时过流过压短路时，控制充电电路断开，以保护充电器和充电设备。CPU控制电路还通过后级采用电路监控输出整流滤波电路的电流和电压。

优选的，前级EMI电路包括用于接入外界电源的电路接口N、L，还包括连接在电路接口N、L之间的压敏电阻RV1、安规X电容CX2、为安规电容放电的电阻R5、共模电感GM1，压敏电阻RV1、安规X电容CX2、电阻R5、共模电感GM1相互并联，共模电感GM1的两输出端之间连接安规X电容CX1。通过安规X电容滤除差模噪声，R5为安规电容的放电电阻，用于防止断电后电容向外放电。通过GM1共模电感相互抵消磁场，减少线圈电阻对正常信号电流的影响。还可利于共模电流的同向性，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。

优选的，功率变换电路包括高频变压器T1以及和变压器T1控制端连接的MOS管VT2；高频变压器T1初级经过MOS管VT2的高频开关控制，次级感应出高频电压；MOS管VT2的S极通过电阻RX1接地，MOS管VT2的G极连接PWM控制电路，MOS管VT2的D极连接高频变压器T1第一段初级线圈的输出端；高频变压器T1的第一段初级线圈输出输入端依次连接二极管D3和电容C3；高频变压器T1第二段初级线圈的输入端依次连接二极管D5、相互并联的电阻R10和电阻R12、电阻R4、电容C2的正极。

优选的，PWM控制电路包括控制芯片U1及与之连接的外围电路，控制芯片U1采用电流型控制芯片UC3844；外围电路包括与控制芯片U1的接脚7连接且相互并联的电容C10和电容C11，电容C10和电容C11的负极共同接地；控制芯片U1的接脚8和接脚6之间依次串联电阻R18、电容C13、电阻R16、电阻R15、电阻R14，电阻R14上并联二极管D6；电容C10和电容C11的正极通过相互并联的电阻R10和R12连接二极管D5的负极；二极管D6的正极连接MOS管VT2的G极；电容C15一端连接电容C16并接地，电容C15的另一端通过电阻R21连接三极管Q2的基极，电阻R21与电容C15的连接点接地，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极连接控制芯片UC3844的CMPEN的接线；三极管Q2的发射极和集电极两端并联接入电阻R27和电容C18。通过电流型PWM控制芯片UC3844，使得本申请电路具有过压保护和欠压锁定功能，进而，实现对电路的各种必要的保护。

优选的，输出整流滤波电路包括分别连接高频变压器T1第一次级线圈的第一整流电路和高频变压器T1第二次级线圈的第二整流电路。

其中，第一整流电路包括依次串联接入高频变压器T1第一线圈输出输入端的整流二极管D1、线圈L1、电阻R7，在高频变压器T1两端并联接入电容C1、电阻R2串联成的电路，在电阻R7两端并联电容C6，在整流二极管D1输出端和高频变压器T1第一线圈输出端之间接入并联的电容C5、D电容C7。高频变压器T1第一线圈输出端连接高频变压器T1第二线圈输出端，且连接点接地。第二整流电路包括依次串联接入高频变压器T1第二线圈输出输入端的整流二极管D4、线圈L2、电阻R11，在高频变压器T1两端并联接入电容C12、电阻R13串联成的电路，在电阻R11两端并联电容C9，在整流二极管D4输出端和高频变压器T1第一线圈输出端之间接入并联的电容C8。

优选的，输入过压保护电路包括型号为PC817的光耦U4，光耦U4的发光二极管输入端接高电平，光耦U4的发光二极管输出端依次连接电阻R32、稳压管的阴极，稳压管的阳极接地，稳压管的参考极和阳极之间连接电阻R37，稳压管的参考极还通过电阻R35和电阻R22连接高电平。

优选的，输出过欠压保护电路包括输出端阳极连接三极管Q2发射极的光耦U2、依次连接光耦U2输出端的电阻R20、电阻R24、电阻R29、电阻R28、电容C17、电阻R26，光耦U2的发光二极管端正极连接电阻R23，输出过欠压保护电路还包括型号为TL431的稳压管U3，稳压管U3的阳极接地，稳压管U3的阴极连接光耦U2输出端的负极，稳压管U3的参考端连接电容C17和电阻R28的连接点。

优选的，输出过流保护电路包括运算放大器U6A，运算放大器U6A的正向输入端通过电阻R36接入参考电压，运算放大器U6A的反向输入端通过电阻R34连接充电电流取样点VI，运算放大器U6A的输出端和正向输入端之间依次连接电容C22和电阻R39，电容C22和电阻R39的连接点接地，光耦U2的发光二极管端的负极通过二极管D8连接运算放大器U6A的输出端；输出过流保护电路包括温度保护电路，温度保护电路包括运算放大器U6B，运算放大器U6B的反向输入端连接运算放大器U6A的正向输入端；运算放大器U6B的正向输入端连接电阻R31和温度电阻RT2的分压值；光耦U2的发光二极管端的负极通过二极管D7连接运算放大器U6A的输出端。

其中，涓流检测电路包括运算放大器U8A，运算放大器U8A的正向输入端、反向输入端分别通过电阻R25、电阻R41连接高电平。其中，运算放大器U8A的反向输入端通过电阻R42接地。运算放大器U8A的输出端连接CPU控制电路。运算放大器U8A的输出端通过电阻R40连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过二极管D9接高电平。在二极管D9两端并列连接接口J2。

优选的，CPU控制电路包括STC15W408AS型芯片，STC15W408AS型芯片通过引脚12连接开关电路；STC15W408AS型芯片的引脚4通过电阻R13、电阻R12连接输出整流滤波电路输出端，STC15W408AS型芯片的引脚4还通过并联的电容C6和电阻R15接地；STC15W408AS型芯片的引脚1通过电阻R2、电阻R3、电阻R5接地，在电阻R3两端分别连接运算放大器U2A的输出端和负向输入端，运算放大器U2A的正向输入端连接充电电流取样点。

其中，本申请中的开关电路包括开关三极管Q1的基极通过电阻R14连接STC15W408AS型芯片引脚12，开关三极管Q1的发射极接地。开关三极管Q1的集电极通过二极管D1接高电平，开关三极管Q1的集电极连接运算放大器U8A的输出端。

本发明的有益效果是：本发明涉及的一种新型蓄电池智能充电器，为充电设备提供稳定的直流充电电压，能对充电状态监测和保护，避免短路、过流、过压充电引起过热和自燃。还具有欠压保护和涓流保护，充电设备充满后自动断电，避免自行循环充放电，损坏充电设备。

附图说明

图1是本发明智能充电器电路原理图。

图2是本发明涓流检测电路图。

图3是本发明稳压电路图。

图4是本发明总的电路图。

图5是本发明的控制芯片UC3844内部电路框图。

图6是本发明的输入过压保护电路。

图7是普通充电器正常充电曲线状态图。

图8是普通充电器异常充电曲线状态图。

图9是本发明CPU控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1是本发明智能充电器电路原理图。图7是本发明的充电器正常充电曲线状态图。图8是本发明的充电器异常充电曲线状态图。一种新型蓄电池智能充电器，包括依次相互串联的辅助控制模块、电源模块、充电智能控制模块；其中，电源模块包括依次串联的前级EMI电路、整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路，电源模块还包括分别与整流滤波、功率变换电路连接的PWM控制电路。辅助控制模块包括分别与PWM控制电路电连接的输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路，辅助控制模块还包括与输出过欠压保护电路连接的输出过流和短路保护电路。充电智能控制模块包括CPU控制电路、用于连接前级EMI电路和CPU控制电路的开关电路，CPU控制电路还连接输出过流和短路保护电路。本申请中的蓄电池智能充电器还包括外壳，辅助控制模块、电源模块、充电智能控制模块安装在一块基板上，并通过基板固定在外壳内。通过前级EMI电路对，接入的外界交流电进行初步滤波，减小电路干扰，进而减小能量损耗。通过整流滤波电路将脉动直流电源滤波成相对平滑的直流电源，保证后级电路正常工作。通过输出整流滤波电路将交流信号整成平稳的直流电压。通过PWM控制电路监控功率变换电路的输出状态，并向充电智能控制模块提供控制信号。通过输入过压保护电路，避免充电器和充电设备受到外界过高电压的冲击造成损坏。通过输出过欠压保护电路，对充电设备起到保护作用，避免长期低压导致减损充电设备寿命。通过输出过流和短路保护电路可以避免过流损坏充电设备，通过避免损坏的充电设备损坏充电器。

实施例2

如图1是本发明智能充电器电路原理图。进一步，在实施例1的基础上。充电智能控制模块还包括计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块和涓流检测电路，计量检测电路、电源电路、DCDC隔离模块、CPU控制电路依次串联成闭合电路，涓流检测电路分别与CPU控制电路、输出整流滤波电路连接。通过计量检测电路随时检测，充电设备的充电电流电压和功率。通过电源电路和DCDC隔离模块为CPU控制电路和计量检测电路提供稳定的电压。通过涓流检测电路可以检测充电的电流，用于为充电设备提供长时间不涓流保护，有利于提高电池寿命。CPU控制电路通过开关电路工作前级EMI电路的开闭，当充满时或充电时过流过压短路时，控制充电电路断开，以保护充电器和充电设备。CPU控制电路还通过后级采用电路监控输出整流滤波电路的电流和电压。用普通充电器在给电池充电，在给正常电池充电时，根据电池的不同状态前6-8h，逐步升高充电电压，保持额定的大电流进行快速充电，当电池充满至80%-90%时，电压不变，充电电流逐渐降低。10h后充电电压略微降低，电流从0作小幅度上升，然后进入平稳状态，进入涓流充电。而对于给超期使用电池充电时，充电器的充电电流在快充阶段波动很大，而在充满保护阶段，电池的充电电流在快速升高，使得充电电流无法进入涓流状态。通过本申请的智能充电器，在给超期电池充电时，也能根据电池的状态进行正常充电，减小充电电流波动，使得电池在保护时间内进入涓流充电。

实施例3

如图4是本发明总的电路图。图3是本发明稳压电路图。进一步，在实施例1或2的基础上。前级EMI电路包括用于接入外界电源的电路接口N、L，还包括连接在电路接口N、L之间的压敏电阻RV1、安规X电容CX2、为安规电容放电的电阻R5、共模电感GM1，压敏电阻RV1、安规X电容CX2、电阻R5、共模电感GM1相互并联，共模电感GM1的两输出端之间连接安规X电容CX1。当电压在正常范围时RV1两端的阻抗很高，漏电流很小，可视为开路，对电路几乎没有影响，但当有很高的电压脉冲到来时，压敏电阻RV1的阻值瞬间下降，把电压箝位在一定数值。CX1和CX2为安规X电容，它们的主要作用是用来滤除差模噪声，R5为安规电容的放电电阻，用于防止断电后电容向外放电。GM1为共模电感，这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。这样，当电路中的正常电流流经共模电感GM1时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响（和少量因漏感造成的阻尼）；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。电路中还接入由稳压源U5组成的稳压电路用于电路稳压作用。

整流滤波电路包括与共模电感GM1的两输出端连接的整流桥器件DB1、与整流桥器件DB1另两个对接引脚连接的电容C2，电容C2负极接地。整流桥器件DB1可以将交流信号转为全波直流信号，经过电容C2后将脉动直流电源滤波成平滑的直流电源，保证后级电路正常工作。

实施例4

如图4是本发明总的电路图。进一步，在实施例3的基础上。功率变换电路包括高频变压器T1以及和变压器T1控制端连接的MOS管VT2。高频变压器T1初级经过MOS管VT2的高频开关控制，次级感应出高频电压。MOS管VT2的S极通过电阻RX1接地，MOS管VT2的G极连接PWM控制电路，MOS管VT2的D极连接高频变压器T1第一段初级线圈的输出端。高频变压器T1的第一段初级线圈输出输入端依次连接二极管D3和电容C3，电阻RK1和电阻RK4组成的电路、电阻RK2和电阻RK5、电阻RK3和电阻RK6组成的电路分别与电容C3并联。高频变压器T1第二段初级线圈的输入端依次连接二极管D5、相互并联的电阻R10和电阻R12、电阻R4、电容C2的正极，电容C10的正极连接电阻R4和电阻R10的连接点。

实施例5

如图4是本发明总的电路图。图5是本发明的控制芯片UC3844内部电路框图。进一步，在实施例4的基础上。PWM控制电路包括控制芯片U1及与之连接的外围电路，控制芯片U1采用电流型控制芯片UC3844；外围电路包括与控制芯片U1的接脚7连接且相互并联的电容C10和电容C11，电容C10和电容C11的负极共同接地。控制芯片U1的接脚8和接脚6之间依次串联电阻R18、电容C13、电阻R16、电阻R15、电阻R14，电阻R14上并联二极管D6，其中二极管D6的负极接引脚6端。电容C10和电容C11的正极通过相互并联的电阻R10和R12连接二极管D5的负极。二极管D6的正极连接MOS管VT2的G极。电阻R18两端并联电容C15、电容C16组成的电路，电容C15和电容C16的连接点接地，电容C15的另一端通过电阻R21连接三极管Q2的基极，电阻R21与电容C15的连接点接地，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极连接控制芯片UC3844的CMPEN的接线。三极管Q2的发射极和集电极两端并联接入电阻R27和电容C18。U1为电流型PWM控制芯片UC3844，其最大占空比为50% ，启动电压16V ，具有过压保护和欠压锁定功能。当工作电压大于34V 时，稳压管稳压,使内部电路在小于34 电压下可靠工作；当输入电压低于10V 时，芯片被锁定，控制器停止工作。UC3844 的工作原理是:反馈电压和2.5V 基准电压之差，经误差放大器E\/A 放大后作为门限电压，与反馈电流经采样后的电压，一起送到电流感应比较器。当电流取样电压超过门限电压后,比较器输出高电平触发RS触发器，然后经或非门输出低电平，关断功率管，并保持这种状态直至振荡器输出脉冲到触发器和或非门为止。这段时间的长短由振荡器输出脉冲宽度决定。PWM 信号的上升沿由振荡器决定，下降沿由功率开关管电流和输出电压共同决定。反转触发器限制PWM 的占空比调节范围在0～50 %之内。

UC3844 的振荡工作频率由RT\/CT脚所接定时电阻RT和定时电容CT 设定。计算公式为: f = 1\/T = RTCT\/0.55 = 1.72RTCT。VFB是电压反馈端，将取样电压加至E\/A 误差放大器的反相输入端，与同向输入端的2.5 V 基准电压进行比较,产生误差电压。利用内部E\/A 误差放大器可以构成电压环。ISENSE是电流反馈端,电流取样电压由引脚3 输入到电流比较器。当引脚3 电压大于1V 时，输出关闭。利用ISENSE信号和电流比较器可以构成电流环。COMP 是补偿端，外接阻容元件以补偿误差放大器的频率特性。VREF为5V 基准电压，带载能力50mA。OUTPUT为推挽输出端，有拉、灌电流的能力。GROUND为公共端。VCC为集成块工作电源端，电压范围为8V～40V。UC3844 的输出级为图腾柱式电路，输出平均电流值为±200mA ,最大峰值电流±1A ，可直接驱动功率管。由于峰值电流自限，可以不要串入限流电阻。

对于电流型控制芯片UC3844，使输出驱动信号关断的方法有两种:一种是将引脚1电压降至1V 以下，另一种是将引脚3 电压升至1V 以上。这两种方法都是使电流比较器输出高电平，PWM 锁存器复位，关闭输出端，直至下一个时钟将PWM 锁存器置位为止。根据这一原理，可以控制引脚1 、3 电压的变化，实现各种必要的保护。

实施例6

如图4是本发明总的电路图。进一步，在实施例5的基础上。输出整流滤波电路包括分别连接高频变压器T1第一次级线圈的第一整流电路和高频变压器T1第二次级线圈的第二整流电路。第一整流电路包括依次串联接入高频变压器T1第一线圈输出输入端的整流二极管D1、线圈L1、电容C6，在高频变压器T1两端并联接入电容C1、电阻R2串联成的电路，在整流二极管D1输出端和高频变压器T1第一线圈输出端之间接入并联的电容C5、电容C7。高频变压器T1第一线圈输出端连接高频变压器T1第二线圈输出端，且连接点接地。第二整流电路包括依次串联接入高频变压器T1第二线圈输出输入端的整流二极管D4、线圈L2、电容C9，在高频变压器T1两端并联接入电容C12、电阻R13串联成的电路，在整流二极管D4输出端和高频变压器T1第一线圈输出端之间接入并联的电容C8。

输入电压整流滤波后由R22、R35、R37、R32进行分压，使U7的REF脚（R37两端）电压为2.5V，当外部电压升高后，REF脚分到的电压就会高于2.5V，此时U7控制光藕U4导通，控制PWM芯片保护输出。

实施例7

如图4是本发明总的电路图。图6是本发明的输入过压保护电路。进一步，在实施例5的基础上。输入过压保护电路包括型号为PC817的光耦U4，光耦U4的发光二极管输入端接高电平，光耦U4的发光二极管输出端依次连接电阻R32、稳压管的阴极，稳压管的阳极接地，稳压管的参考极和阳极之间连接电阻R37，稳压管的参考极还通过电阻R35和电阻R22连接高电平。

实施例8

如图4是本发明总的电路图。进一步，在实施例5的基础上。输出过欠压保护电路包括输出端阳极连接三极管Q2发射极的光耦U2、依次连接光耦U2输出端的电阻R20、电阻R24、电阻R29、电阻R28、电容C17、电阻R26，光耦U2的发光二极管端正极连接电阻R23，输出过欠压保护电路还包括型号为TL431的稳压管U3，稳压管U3的阳极接地，稳压管U3的阴极连接光耦U2输出端的负极，稳压管U3的参考端连接电容C17和电阻R28的连接点。

实施例9

如图4是本发明总的电路图。图2是本发明涓流检测电路图。进一步，在实施例8的基础上。输出过流和短路保护电路包括运算放大器U6A，运算放大器U6A的正向输入端通过电阻R36接入参考电压，运算放大器U6A的反向输入端通过电阻R34连接充电电流取样点VI，充电电流取样点VI为充电电路中电阻R8和电阻R9之间的连接点，运算放大器U6A的输出端和正向输入端之间依次连接电容C22和电阻R39，电容C22和电阻R39的连接点接地，光藕U2的发光二极管端的负极通过二极管D8连接运算放大器U6A的输出端。输出过流和短路保护电路还包括温度保护电路，温度保护电路包括运算放大器U6B，运算放大器U6B的反向输入端连接运算放大器U6A的正向输入端。运算放大器U6B的正向输入端通过电阻R33和电阻R31连接高电平，运算放大器U6B的正向输入端通过电阻R33和电阻RT2接地。光藕U2的发光二极管端的负极通过二极管D7连接运算放大器U6A的输出端。

涓流检测电路包括运算放大器U8A，运算放大器U8A的正向输入端、反向输入端分别通过电阻R25、电阻R41连接高电平。其中，运算放大器U8A的反向输入端通过电阻R42接地。运算放大器U8A的输出端连接智能充电控制模块。运算放大器U8A的输出端通过电阻R40连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过二极管D9接高电平。在二极管D9两端并列连接接口J2。

实施例10

如图4是本发明总的电路图。进一步，在实施例5的基础上。CPU控制电路包括STC15W408AS型芯片，STC15W408AS型芯片通过引脚12连接开关电路；STC15W408AS型芯片的引脚4通过电阻R13、电阻R12连接输出整流滤波电路输出端，STC15W408AS型芯片的引脚4还通过并联的电容C6和电阻R15接地；STC15W408AS型芯片的引脚1通过电阻R2、电阻R3、电阻R5接地，在电阻R3两端分别连接运算放大器U2A的输出端和负向输入端，运算放大器U2A的正向输入端连接充电电流取样点VI，充电电流取样点VI为充电电路中电阻R8和电阻R9之间的连接点。充电电路连接在输出整流滤波电路后方，充电电路包括并联在电容C6两端的电阻R7、并联在电容C9两端的电阻R11、电阻R7与电阻R11的连接点上依次连接电阻R8、电阻R9、二极管D2、电阻R6、三极管Q1，其中在电阻R9和二极管两端并联电容C4，电阻R6连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极连接电阻R7的另一端，且三极管Q1的发射极上设置充电阳极接口，在三极管Q1的基极和发射极之间连接电阻R1。三极管Q1的基极依次通过电阻R3、晶闸管VT1连接电阻R8与电阻R9连接点，其中晶闸管VT1的门极连接电阻R9与二极管的连接点。晶闸管VT1的阳极连接电阻R3，同时连接充电阴极接口。本申请中的开关电路包括开关三极管Q1的基极通过电阻R14连接STC15W408AS型芯片引脚12，开关三极管Q1的发射极接地。开关三极管Q1的集电极通过二极管D1接高电平，开关三极管Q1的集电极连接运算放大器U8A的输出端。后级采用电路包括开关三极管Q2，开关三极管Q2的集电极通过电阻R16连接高电平，开关三极管Q2的集电极还连接STC15W408AS型芯片的引脚3，开关三极管Q2的基极与发射极之间连接电阻R20。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

设计图

新型蓄电池智能充电器论文和设计

新型蓄电池智能充电器论文和设计-沈建良

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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