一种超级电容的充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超级电容充电技术领域，本发明专利技术提供一种超级电容的充电装置，包括输入电路、直流转换电路、预充电控制电路、电压反馈电路以及电流反馈电路；直流转换电路用于对直流电压进行直流转换，当超级电容当前电压低于预设值时，此时，恒流恒压电路还无法满足工作条件，预充电控制电路控制PWM信号为电容进行充电以使电容的电压值达到第一预设值；电流反馈电路使直流转换电路对电容进行恒流充电并使电容的电压值达到第二预设值；电压反馈电路使直流转换电路对电容进行恒压充电，该充电方式实现了超级电容的快速充电，不会产生自激现象，提高了电流采样的精度和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容的充电装置
本专利技术涉及电容充电
，尤其涉及一种超级电容的充电装置。
技术介绍
目前，在对大电容进行充电的技术方案中，一种技术方案为采用芯片供应商提供的模块，但是该模块的价格较高；另一种技术方案为采用串联二极管和电阻对电容进行充电，该技术方案的缺点是仅适合于小电流的情况，当采用1A以上的电流充电时，会使限流电阻的发热量过大，不适合于长时间充电。第三种技术方案是通过串联电阻检测电流，并通过运算放大器放大电压倍数，组成恒压恒流电路，如图1所示，在该电路中，控制芯片、电感L1以及二极管D1组成常用的DC-DC电压转换电路，并采样电阻RCS、运放LM321以及二极管DZ1组成恒流反馈电路，该电路的缺点是采样电阻RCS和运放LM321组成的电路为低端电流采样电路，采样的电流精度低，导致恒流精度低，并且，运放LM321由于两端并联电阻R13和R14，导致运放LM321与采样电阻RCS之间的距离较远，该种布线方式很容易产生自激现象。综上所述，现有技术中存在由于采用低端电流采样电路采样的电流精度低导致恒流精度低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超级电容的充电装置，旨在解决针对现有技术中存在的由于采用低端电流采样电路采样的电流精度低导致恒流精度低的问题。本专利技术是这样实现的，一种超级电容的充电装置，包括输入电路、预充电控制电路、直流转换电路、电压反馈电路以及电流反馈电路；所述输入电路用于向所述直流转换电路输入直流电压；所述直流转换电路用于对所述直流电压进行直流转换，并对所述超级电容充电；所述预充电控制电路在当直流转换电路的输出电压小于第一预设值时，向所述直流转换电路输入PWM控制信号使所述直流转换电路对所述超级电容进行脉冲充电，直至使所述超级电容的电压值达到第一预设值；所述电流反馈电路采集所述直流转换电路的输出电流，并将所述输出电流转换成第一反馈电压，将所述第一反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒流充电并使所述超级电容的电压值达到第二预设值；所述电压反馈电路采集直流转换电路输出的电压得到第二反馈电压，并将所述第二反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒压充电。所述电流反馈电路包括电流采样电阻、电流镜和电压转化电路；所述电流采样电阻位于所述直流转换电路与所述电容之间；所述电流镜通过所述电流采样电阻采集所述直流转换电路的输出电流，并将采集的电流发送给所述电压转换电路；所述电压转换电路将所述电流镜输出的电流转换成第一反馈电压，并将所述第一反馈电压发送给所述直流转换电路。所述电流反馈电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阳极和所述电压转换电路的输出端，所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极和所述直流转换器的电压反馈端。所述预充电控制电路包括第一电解电容、开关管以及第一电阻，所述第一电解电容的正极为所述预充电控制电路的充电输入端和第一输出端，所述第一电解电容的负极接地，所述预充电控制电路的第一输出端连接所述直流转换电路的充电输入端，所述第一电解电容的正极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述开关管的输出端，所述第一电阻的第二端为所述输出电路的第二输出端，所述预充电控制电路的第二输出端连接所述直流转换电路的控制端，所述开关管的控制端为所述输入电路的充电使能端，所述开关管的输出端接地。所述直流转换电路包括直流转换器、二极管、第一电感、第二电解电容以及第三电容，所述直流转换器的充电输入端连接所述预充电控制电路的第一输出端，所述直流转换器的使能端连接所述预充电控制电路的第二输出端，所述直流转换器的反馈端连接所述电压反馈电路的输出端和所述电流反馈电路的输出端，所述二极管的阴极连接所述直流转换器的输出端和所述第一电感的第一端，所述二极管的阳极接地，所述第一电感的第二端连接所述电流采样电阻的第一端、所述第二电解电容的第一端以及所述第三电容的第一端，所述第二电解电容的第二端和所述第三电容的第二端接地。所述直流转换电路包括直流转换器、第二电感、第二电解电容以及第三电容，所述直流转换器的充电输入端连接所述预充电控制电路的第一输出端，所述直流转换器的使能端连接所述预充电控制电路的第二输出端，所述直流转换器的反馈端连接所述电压反馈电路的输出端和所述电流反馈电路的输出端，所述第二电感的第二端连接所述电流采样电阻的第一端、所述第二电解电容的第一端以及所述第三电容的第一端，所述第二电解电容的第二端和所述第三电容的第二端接地。所述电压反馈电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的第一端连接所述电流采样电阻的第二端，所述第二电阻的第一端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接地，所述第三电阻的第一端连接所述直流转换器的电压反馈端。所述充电装置还包括保险管，所述保险管的一端连接所述采样电阻，所述保险管的另一端连接所述超级电容。所述电流镜与所述电流采样电阻邻近设置在电路板上。本专利技术提供的一种超级电容的充电装置，通过设置预充电控制电路当超级电容当前电压低于预设值时控制PWM信号为超级电容进行充电以使电容的电压值达到第一预设值，再控制直流转换电路对超级电容进行恒压恒流充电，该充电方式实现了超级电容的快速充电，并且不会产生自激现象。本专利技术提供的一种超级电容的充电装置，通过在常用的直流电压转换电路中，增加电流镜像式的电压转换电路，形成的高端电流采样反馈回路，实现恒压恒流功能，并且提高了电流采样的精度和抗干扰能力，由于电流镜可直接连接电流采样电阻，不需要与其他元器件连接，因此可以实现更好的布线方式，即将电流采样电阻与电流镜靠近放置，由于采样电阻到电流镜像电路的连线很短，不会产生自激现象，解决了现有技术中存在的由于采用低端电流采样电路采样的电流精度低导致恒流精度低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术提供的电容的充电装置的结构示意图；图2是本专利技术一种实施例提供的超级电容的充电装置的结构示意图；图3是本专利技术一种实施例提供的超级电容的充电装置的电路结构图图4是本专利技术另一种实施例提供的超级电容的充电装置的电路结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术一种实施例提供一种超级电容的充电装置，如图2所示，包括输入电路101、预充电控制电路111、直流转换电路103、电压反馈电路108以及电流反馈电路110；输入电路101用于向直流转换器102输入直流电压；直流转换电路103用于对直流电压进行直流转换，并对超级电容105充电；预充电控制电路111在当直流转换电路103的输出电压小于第一预设值时，向直流转换电路103输入PWM控制信号使直流转换电路103对超级电容105进行脉冲充电，直至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容的充电装置，其特征在于：包括输入电路、预充电控制电路、直流转换电路、电压反馈电路以及电流反馈电路；所述输入电路用于向所述直流转换电路输入直流电压；所述直流转换电路用于对所述直流电压进行直流转换，并对所述超级电容充电；所述预充电控制电路在当直流转换电路的输出电压小于第一预设值时，向所述直流转换电路输入PWM控制信号使所述直流转换电路对所述超级电容进行脉冲充电，直至使所述超级电容的电压值达到第一预设值；所述电流反馈电路采集所述直流转换电路的输出电流，并将所述输出电流转换成第一反馈电压，将所述第一反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒流充电并使所述超级电容的电压值达到第二预设值；所述电压反馈电路采集直流转换电路输出的电压得到第二反馈电压，并将所述第二反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒压充电。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容的充电装置，其特征在于：包括输入电路、预充电控制电路、直流转换电路、电压反馈电路以及电流反馈电路；所述输入电路用于向所述直流转换电路输入直流电压；所述直流转换电路用于对所述直流电压进行直流转换，并对所述超级电容充电；所述预充电控制电路在当直流转换电路的输出电压小于第一预设值时，向所述直流转换电路输入PWM控制信号使所述直流转换电路对所述超级电容进行脉冲充电，直至使所述超级电容的电压值达到第一预设值；所述电流反馈电路采集所述直流转换电路的输出电流，并将所述输出电流转换成第一反馈电压，将所述第一反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒流充电并使所述超级电容的电压值达到第二预设值；所述电压反馈电路采集直流转换电路输出的电压得到第二反馈电压，并将所述第二反馈电压输出给所述直流转换电路，使所述直流转换电路对所述超级电容进行恒压充电；所述电流反馈电路包括电流采样电阻、电流镜和电压转化电路；所述电流采样电阻位于所述直流转换电路与所述电容之间；所述电流镜通过所述电流采样电阻采集所述直流转换电路的输出电流，并将采集的电流发送给所述电压转换电路；所述电压转换电路将所述电流镜输出的电流转换成第一反馈电压，并将所述第一反馈电压发送给所述直流转换电路。2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述电流反馈电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阳极和所述电压转换电路的输出端，所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极和所述直流转换器的电压反馈端。3.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述预充电控制电路包括第一电解电容、开关管以及第一电阻，所述第一电解电容的正极为所述预充电控制电路的充电输入端和第一输出端，所述第一电解电容的负极接地，所述预充电控制电路的第一输出端连接所述直流转换电路的充电输入端，所述第一电解电容的正极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述开关管的输出端，所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣国，
申请(专利权)人：深圳市万拓存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44