车用充电器制造技术

技术编号:13187697 阅读:63 留言:0更新日期:2016-05-11 17:30
本发明专利技术提供一种车用充电器,包括:MCU、输入滤波电路、整流滤波电路、输入电压检测电路、过热检测电路、电源控制电路、隔离变压器T1、副边供电电路、同步整流电路、输出滤波电路、输出与反接保护电路、输出电压检测电路、过压保护电路、输出电流检测电路、过流保护电路、反馈控制电路、过热检测电路、电池温度检测电路;本发明专利技术提供全面的保护功能:输入端过压保护、输出端过压、过流、短路保护、输出端极性反接保护,以及充电器高温过热保护,能够延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
车用充电器
本专利技术涉及一种车用设备,尤其是一种车用充电器。
技术介绍
目前汽车作为私人交通工具,已经越来越普及,汽车保有量逐年增加。通常由于人们开车距离较短,频繁启停,且汽车自身充电方式简单,无法在不同温度条件下调节充电参数,导致蓄电池长时间未工作在理想状态,使用寿命大为缩短,一般只能使用2~3年,不光经济受损,给环境造成也了极大的破坏。使用高质量车用充电器进行维护充电直接关系到电瓶的寿命,如果充电器的保护电路完善,则可以实现过压过流保护,并且当充电器连接电瓶错接线时可以提供极性反接保护,确保使用安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种车用充电器,各种保护电路和保护机制完善,特有添加充电电压温度补偿;能够有效延长电瓶寿命。本专利技术采用的技术方案是:一种车用充电器,包括:MCU、输入滤波电路、整流滤波电路、输入电压检测电路、过热检测电路、电源控制电路、隔离变压器T1、副边供电电路、同步整流电路、输出滤波电路、输出与反接保护电路、输出电压检测电路、过压保护电路、输出电流检测电路、过流保护电路、反馈控制电路;输入滤波电路的输入端接交流电,输出端接整流滤波电路;整流滤波电路的输出端接电源控制电路;输入电压检测电路从整流滤波电路的整流输出端监测电压HV1并反馈相应信号至MCU;过热检测电路检测充电器中关键元件或部位的温度并反馈至MCU;电源控制电路与隔离变压器T1原边绕组连接;隔离变压器T1的副边绕组接副边供电电路和同步整流电路;同步整流电路的输出端接输出滤波电路;输出滤波电路的输出端接输出与反接保护电路;输出与反接保护电路通过输出线接蓄电池;反馈控制电路的输入端接输出滤波电路输出端进行电压采样,同时受到MCU输出的电压控制信号Vset的控制;反馈控制电路的输出端接电源控制电路,完成闭环控制;输出电压检测电路的输入端接输出滤波电路输出的电压Vo和/或输出与反接保护电路输出端的电压+Batt,并将采集的电压信号反馈至MCU;MCU连接过压保护电路,过压保护电路连接电源控制电路;输出电流检测电路检测同步整流电路输出端回路中的电流信号,反馈至MCU,并同时反馈至过流保护电路;过流保护电路连接电源控制电路;输出与反接保护电路提供充电器输出端极性反接保护,并同时连接MCU,向MCU反馈所连接的蓄电池极性状态;MCU根据各输入信号,进行充电器输入端过压保护、输出端过压、过流保护、输出端极性反接保护,以及充电器过热保护的控制。进一步地,输入电压检测电路包括电阻R12、R17、R205、齐纳二极管ZD205、光耦U3;整流滤波电路整流输出端电压HV1接电阻R12一端,电阻R12另一端接齐纳二极管ZD205阴极,并通过电阻R17接原边地;齐纳二极管ZD205阳极接光耦U3输入端阳极,U3输入端阴极接原边地;光耦U3输出端集电极通过上拉电阻R205接正电压VDD,并向MCU输出信号AC-OK;光耦U3的输出端发射极接副边地。进一步地,电源控制电路包括电源芯片IC1、功率管Q2、热敏电阻NTC2、光耦U1的输出端U1B、光耦U101的输出端U10B;整流滤波电路正输出端接电容C12和电阻R9的一端以及隔离变压器T1原边主绕组T1A一端;电容C12和电阻R9的另一端接二极管D8阴极,二极管D8阳极接原边主绕组T1A另一端和功率管Q2漏极;电容C11并联在Q2的漏极和源极;功率管Q2的源极接电阻R13一端并通过采样电阻R15接原边地;电阻R13另一端接电源芯片IC1的采样端并通过电容C10接原边地;电源芯片IC1的驱动端接电阻R8的一端、PNP三极管Q1的基极;三极管Q1的发射极接电阻R8另一端、功率管Q2的栅极以及电阻R14一端;三极管Q1的集电极接电阻R14另一端和功率管Q2的源极;隔离变压器T1的原边供电绕组T1C的一端接原边地,另一端接高频滤波元件B2的一端,高频滤波元件B2的另一端接二极管D5的阳极、电容C17一端;电容C17的另一端通过电阻R129接二极管D5的阴极和电阻R128一端;电阻R128的另一端接二极管D2阳极、齐纳二极管D10阴极和电容C4一端,电容C4另一端接原边地;二极管D2阴极接电源芯片IC1的电源端并通过电容C6接原边地;IC1的电源端还通过电阻R3接整流滤波电路正输出端;齐纳二极管D1的阳极接电源芯片IC1的电压检测端、电阻R16一端、电容C3一端;电阻R16另一端通过负温系数的热敏电阻NTC2接原边地;电容C3的另一端接原边地;电源芯片IC1的定时电容外接端通过电容C8接原边地;IC1接地端接原边地;电源芯片IC1的零电流检测端接电阻R6一端、二极管D3阴极、电容C7和电阻R5一端、二极管D4阳极;电容C7和电阻R5另一端、二极管D4阴极接原边地;电阻R6另一端接二极管D3阳极和电阻R7一端;电阻R7另一端接隔离变压器T1原边辅助绕组T1D的一端,原边辅助绕组T1D另一端接原边地;电源芯片IC1的反馈端接电容C9的一端、光耦U1的输出端U1B集电极、以及光耦U101的输出端U10B集电极;电容C9的另一端、光耦U1的输出端U1B发射极、以及光耦U101的输出端U10B发射极接原边地。更进一步地,热敏电阻NTC2在线路板上设置在功率管Q2旁。进一步地,同步整流电路包括电容C18、C190、C16,电阻R18、R24、R10、R120、R125、R126,NMOS管Q3,同步整流芯片IC2;IC2采样NCP4304B;输出滤波电路包括电容C93、C97、C29、C28,电感滤波器L5;隔离变压器副边主绕组T1E的一端输出电压VS,接电容C93、C97的一端和电感滤波器L5第一输入端;电感滤波器L5第二输入端接电阻R34一端,电阻R34另一端、电容C93和C97另一端接副边地;副边主绕组T1E的另一端接电容C190、C18一端、NMOS管Q3的漏极、以及电阻R120一端;电容C190另一端接Q3源极和电阻R24一端以及副边地;电容C18另一端通过电阻R18接NMOS管Q3源极和副边地;电阻R24另一端接NMOS管Q3栅极并通过电阻R10接同步整流芯片IC2的驱动端;同步整流芯片IC2的采样端接电阻R120另一端;同步整流芯片IC2的电源端接电压VS,并通过电容C16接副边地;IC2的接地端接副边地;IC2的最大开通时间设定端和最小开通时间设定端分别通过电阻R126和R125接副边地;电感滤波器L5的第一输出端输出电压Vo,第二输出端作为车用充电器的负输出端;电容C29和C28与电感滤波器L5的两个输出端并联。进一步地,副边供电电路包括隔离变压器T1的副边供电绕组T1B、高频滤波元件B3(B3具体采用磁珠)、二极管D10、D7、D12、D9、电阻R104、R198、电容C78、C73、C5、C108;稳压芯片U402、U9,电容C27、C39、C61和C31;副边供电绕组T1B的一端接副边地,另一端接高频滤波元件B3的一端,B3的另一端接二极管D10和D7的阳极、电阻R104的一端;电阻R104的另一端通过电容C78接二极管D10和D7的阴极,以及电容C73和C5的一端、电阻R198的一端;二极管D10和D7的阴极输出电压Vp;电容C73和C5的另一端接副边地;电阻R1本文档来自技高网...
车用充电器

【技术保护点】
一种车用充电器,其特征在于,包括:MCU、输入滤波电路(10)、整流滤波电路(11)、输入电压检测电路(12)、过热检测电路(13)、电源控制电路(14)、隔离变压器T1、副边供电电路(15)、同步整流电路(16)、输出滤波电路(17)、输出与反接保护电路(18)、输出电压检测电路(19)、过压保护电路(20)、输出电流检测电路(21)、过流保护电路(22)、反馈控制电路(23);输入滤波电路(10)的输入端接交流电,输出端接整流滤波电路(11);整流滤波电路(11)的输出端接电源控制电路(14);输入电压检测电路(12)从整流滤波电路(11)的整流输出端监测电压HV1并反馈相应信号至MCU;过热检测电路(13)检测充电器中关键元件或部位的温度并反馈至MCU;电源控制电路(14)与隔离变压器T1原边绕组连接;隔离变压器T1的副边绕组接副边供电电路(15)和同步整流电路(16);同步整流电路(16)的输出端接输出滤波电路(17);输出滤波电路(17)的输出端接输出与反接保护电路(18);输出与反接保护电路(18)通过输出线接蓄电池;反馈控制电路(23)的输入端接输出滤波电路(17)输出端进行电压采样,同时受到MCU输出的电压控制信号Vset的控制;反馈控制电路(23)的输出端接电源控制电路(14),完成闭环控制;输出电压检测电路(19)的输入端接输出滤波电路(17)输出的电压Vo和/或输出与反接保护电路(18)输出端的电压+Batt,并将采集的电压信号反馈至MCU;MCU连接过压保护电路(20),过压保护电路(20)连接电源控制电路(14);输出电流检测电路(21)检测同步整流电路(16)输出端回路中的电流信号,反馈至MCU,并同时反馈至过流保护电路(22);过流保护电路(22)连接电源控制电路(14);输出与反接保护电路(18)提供充电器输出端极性反接保护,并同时连接MCU,向MCU反馈所连接的蓄电池极性状态;MCU根据各输入信号,进行充电器输入端过压保护、输出端过压、过流保护、输出端极性反接保护,以及充电器过热保护的控制。...

【技术特征摘要】
2015.11.25 CN 201510828900X1.一种车用充电器,其特征在于,包括:MCU、输入滤波电路(10)、整流滤波电路(11)、输入电压检测电路(12)、过热检测电路(13)、电源控制电路(14)、隔离变压器T1、副边供电电路(15)、同步整流电路(16)、输出滤波电路(17)、输出与反接保护电路(18)、输出电压检测电路(19)、过压保护电路(20)、输出电流检测电路(21)、过流保护电路(22)、反馈控制电路(23);输入滤波电路(10)的输入端接交流电,输出端接整流滤波电路(11);整流滤波电路(11)的输出端接电源控制电路(14);输入电压检测电路(12)从整流滤波电路(11)的整流输出端监测电压HV1并反馈相应信号至MCU;过热检测电路(13)检测充电器中关键元件或部位的温度并反馈至MCU;电源控制电路(14)与隔离变压器T1原边绕组连接;隔离变压器T1的副边绕组接副边供电电路(15)和同步整流电路(16);同步整流电路(16)的输出端接输出滤波电路(17);输出滤波电路(17)的输出端接输出与反接保护电路(18);输出与反接保护电路(18)通过输出线接蓄电池;过热检测电路包括:电阻R99、热敏电阻NTC3;电阻R99一端接电压VDD,另一端接热敏电阻NTC3一端,并输出检测信号Vtemp1至MCU,热敏电阻NTC3的另一端接副边地;热敏电阻NTC3安装在同步整流电路(16)中NMOS管Q3的散热器上;反馈控制电路(23)的输入端接输出滤波电路(17)输出端进行电压采样,同时受到MCU输出的电压控制信号Vset的控制;反馈控制电路(23)的输出端接电源控制电路(14),完成闭环控制;输出电压检测电路(19)的输入端接输出滤波电路(17)输出的电压Vo和/或输出与反接保护电路(18)输出端的电压+Batt,并将采集的电压信号反馈至MCU;MCU连接过压保护电路(20),过压保护电路(20)连接电源控制电路(14);输出电流检测电路(21)检测同步整流电路(16)输出端回路中的电流信号,反馈至MCU,并同时反馈至过流保护电路(22);过流保护电路(22)连接电源控制电路(14);输出与反接保护电路(18)提供充电器输出端极性反接保护,并同时连接MCU,向MCU反馈所连接的蓄电池极性状态;MCU根据各输入信号,进行充电器输入端过压保护、输出端过压、过流保护、输出端极性反接保护,以及充电器过热保护的控制。2.如权利要求1所述的车用充电器,其特征在于:输入电压检测电路(12)包括电阻R12、R17、R205、齐纳二极管ZD205、光耦U3;整流滤波电路(11)整流输出端电压HV1接电阻R12一端,电阻R12另一端接齐纳二极管ZD205阴极,并通过电阻R17接原边地;齐纳二极管ZD205阳极接光耦U3输入端阳极,U3输入端阴极接原边地;光耦U3输出端集电极通过上拉电阻R205接正电压VDD,并向MCU输出信号AC-OK;光耦U3的输出端发射极接副边地。3.如权利要求1所述的车用充电器,其特征在于:电源控制电路(14)包括电源芯片IC1、功率管Q2、热敏电阻NTC2、光耦U1的输出端U1B、光耦U101的输出端U10B;整流滤波电路(11)正输出端接电容C12和电阻R9的一端以及隔离变压器T1原边主绕组T1A一端;电容C12和电阻R9的另一端接二极管D8阴极,二极管D8阳极接原边主绕组T1A另一端和功率管Q2漏极;电容C11并联在Q2的漏极和源极;功率管Q2的源极接电阻R13一端并通过采样电阻R15接原边地;电阻R13另一端接电源芯片IC1的采样端并通过电容C10接原边地;电源芯片IC1的驱动端接电阻R8的一端、PNP三极管Q1的基极;三极管Q1的发射极接电阻R8另一端、功率管Q2的栅极以及电阻R14一端;三极管Q1的集电极接电阻R14另一端和功率管Q2的源极;隔离变压器T1的原边供电绕组T1C的一端接原边地,另一端接高频滤波元件B2的一端,高频滤波元件B2的另一端接二极管D5的阳极、电容C17一端;电容C17的另一端通过电阻R129接二极管D5的阴极和电阻R128一端;电阻R128的另一端接二极管D2阳极、齐纳二极管D10阴极和电容C4一端,电容C4另一端接原边地;二极管D2阴极接电源芯片IC1的电源端并通过电容C6接原边地;IC1的电源端还通过电阻R3接整流滤波电路(11)正输出端;齐纳二极管D1的阳极接电源芯片IC1的电压检测端、电阻R16一端、电容C3一端;电阻R16另一端通过负温系数的热敏电阻NTC2接原边地;电容C3的另一端接原边地;电源芯片IC1的定时电容外接端通过电容C8接原边地;IC1接地端接原边地;电源芯片IC1的零电流检测端接电阻R6一端、二极管D3阴极、电容C7和电阻R5一端、二极管D4阳极;电容C7和电阻R5另一端、二极管D4阴极接原边地;电阻R6另一端接二极管D3阳极和电阻R7一端;电阻R7另一端接隔离变压器T1原边辅助绕组T1D的一端,原边辅助绕组T1D另一端接原边地;电源芯片IC1的反馈端接电容C9的一端、光耦U1的输出端U1B集电极、以及光耦U101的输出端U10B集电极;电容C9的另一端、光耦U1的输出端U1B发射极、以及光耦U101的输出端U10B发射极接原边地。4.如权利要求1所述的车用充电器,其特征在于:同步整流电路(16)包括电容C18、C190、C16,电阻R18、R24、R10、R120、R125、R126,NMOS管Q3,同步整流芯片IC2;IC2采样NCP4304B;输出滤波电路(17)包括电容C93、C97、C29、C28,电感滤波器L5;隔离变压器副边主绕组T1E的一端输出电压VS,接电容C93、C97的一端和电感滤波器L5第一输入端;电感滤波器L5第二输入端接电阻R34一端,电阻R34另一端、电容C93和C97另一端接副边地;副边主绕组T1E的另一端接电容C190、C18一端、NMOS管Q3的漏极、以及电阻R120一端;电容C190另一端接Q3源极和电阻R24一端以及副边地;电容C18另一端通过电阻R18接NMOS管Q3源极和副边地;电阻R24另一端接NMOS管Q3栅极并通过电阻R10接同步整流芯片IC2的驱动端;同步整流芯片IC2的采样端接电阻R120另一端;同步整流芯片IC2的电源端接电压VS,并通过电容C16接副边地;...

【专利技术属性】
技术研发人员:章磊陈宝忠滕夏晨潘卫星
申请(专利权)人:帝发技术无锡有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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