直流输入型充电器制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种直流输入型充电器，包括：降压电路，用于将直流电源的电压转换成负载所需要的直流电压；恒压电路，用于控制降压电路的输出电压，保证降压电路的输出电压稳定在负载要求的范围内；恒流电路，用于控制降压电路的输出电流，保证降压电路的输出电流稳定在负载要求的范围内；恒压恒流自动识别反馈电路，用于自动选择恒压控制模式或者恒流控制模式来控制降压电路；短路检测保护电路，用于检测降压电路的输出，一旦降压电路的输出出现短路情况，短路检测保护电路保护整个直流输入型充电器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电器，更具体地说，涉及一种直流输入型充电器。技术背景随着电子技术的不断发展，手机、MP3、数码相机等移动多媒体设备 正逐渐成为人们生活中不可缺少的工具，与这些产品相配合的充电器设计 也越来越受到市场关注。充电器作为为各种消费电子产品提供电能的设备， 其性能直接影响到各种消费电子产品的使用寿命和使用安全性。充电器在 给电子产品充电时，如果充电电压过高，可能会导致电池爆炸；如果充电 电流过大，可能会导致电池发热、寿命减短、甚至损坏，因此需要恒压恒 流功能，实现对充电电流和充电电压的精确控制。充电器在使用过程中， 如果由于失误导致输出短路，充电器可能会因为输入功率过大而烧毁，因 此需要短路保护功能，保证输出短路时的安全性。按照充电器使用场合的不同，充电器可以分成交流输入型充电器和直 流输入型充电器两大类， 一般移动多媒体设备自带的充电器多数是交流输 入型充电器，直流输入型充电器的出现使移动设备的充电场合更加多样化， 比如应用于汽车上做车载充电器。目前，直流输入型充电器的方案中比较 常用的控制芯片有可降压可升压直流/直流控制器，如MC34063芯片。图5示出了现有技术中，采用MC34063芯片的一种充电器电路。在 该电路中，输入的电压Vw'连接到MC34063芯片的第六管脚M6， 一输入 电容CiN'连接在第六管脚M6和地之间。 一采样电阻Rs'连接在MC34063 芯片的第六管脚M6和第7管脚M7之间。第五管脚M5通过一电阻R2' 接地，并通过电阻R1'连接到输出端。MC34063芯片的第一管脚M1和第 八管脚M8相连。MC34063芯片的第二管脚M2通过一二极管D'接地，还 通过一电感L'连接到输出端，输出端通过一输出电容Cout'接地。MC34063 芯片的第三管脚M3和第四管脚M4之间连有一电容C'。虽然该方案外围器件简单，但是充电性能和保护功能都存在一定缺陷。该方案利用采样电阻Rs'来控制恒流点，控制不准确，同时由于该方案效率 不高，加之MC34063芯片没有过温保护功能，所以该方案还存在很严重 的过热问题。
技术实现思路
本技术的目的在于使用降压转换器设计出性价比高的直流输入型 恒压恒流控制兼具短路保护功能的充电器，以解决现有直流输入型充电器 的缺陷。根据本技术，提供一种直流输入型充电器包括降压电路，用于将直流电源的电压转换成负载所需要的直流电压；恒压电路，用于控制降压电路的输出电压，保证降压电路的输出电压稳定在负载要求的范围内；恒流电路，用于控制降压电路的输出电流，保证降压电路的输出电流稳定在负载要求的范围内；恒压恒流自动识别反馈电路，用于自动选择恒压控制模式或者恒流控制模式来控制降压电路；短路检测保护电路，用于检测降压电路的输出， 一旦降压电路的输出 出现短路情况，短路检测保护电路保护整个直流输入型充电器。根据本技术的一实施例，降压电路包括降压转换器，连接直流 电源，其输入作为降压电路的输入，降压转换器为降压电路提供降压控制 电路和功率电路；其中，该降压转换器还接收来自恒压恒流自动识别反馈电路和短路检测保护电路的输出；分立功率器件，连接到降压转换器，为 降压电路提供滤波电路，分立功率器件的输出作为降压电路的输出，连接 到负载。恒压电路包括电压检测电路，连接到降压电路的输出，用于采样降 压电路的输出电压；恒压控制电路，用于将电压检测电路釆样所得的电压 经过处理送到恒压恒流自动识别反馈电路，保证降压电路的输出电压稳定 在负载要求的范围内。恒流电路包括电流检测电路，连接到降压电路的输出，用于采样降 压电路的输出电流；恒流控制电路，用于将电流检测电路采样所得的电流 经过处理送到恒压恒流自动识别反馈电路，保证降压电路的输出电流稳定在负载要求的范围内。短路检测保护电路包括短路检测电路，连接到降压电路的输出，用 于检测降压电路的输出状态，判断是否出现输出短路；短路保护电路，连 接短路检测电路，当短路检测电路检测到输出出现短路后，保护充直流输 入型充电器；其中，短路保护电路的输出提供给降压电路；短路状态指示 电路，连接短路保护电路，当短路检测电路^r测到输出出现短路后，指示 错误状态。根据本技术的一具体实现，该降压电路包括直流电源输入的直 流电压通过输入电容连接到一 AP3003-ADJ芯片的第 一 管脚，输入的直流 电压在AP3003-ADJ芯片内经过脉冲宽度调制之后从第二管脚输出开关波 形，通过滤波电感和滤波电容组成的输出滤波电路，第二管脚得到的开关 波形被滤波成直流输出电压，续流二极管在AP3003-ADJ芯片内部功率管 关断后为不能突变的电感电流提供续流路径；其中，该AP3003-ADJ芯片 的第三管脚接地，该AP3003-ADJ芯片的第四管脚接收来自恒压恒流自动 识别反馈电路的输出电压，而该AP3003-ADJ芯片的第五管脚接收来自短 路检测保护电路的输出电压。该恒压电路、恒流电路以及恒压恒流自动识别反馈电路包括降压电 路的输出电压通过由第一分压电阻和第二分压电阻组成的电阻分压网络得 到被衰减的电压Fb * + i s)，该被衰减的电压连接在第 一运算放大器的 同相输入端，第一运算放大器配置成电压跟随器方式，同时第一运算放大 器的输出端连接第二 二极管，第二 二极管处得到的电压为 r0*/ s/(A+/ s)-&2，其中Vo2表示第二二极管的正向导通压降；第二二极 管处得到的电压作为恒压恒流自动识别反馈电路的输出被送入降压电路； 一稳定电容与第一分压电阻并联，用于增加环路的相位裕度。降压电路的 输出电流通过采样电阻转化成电压信号/0*仏，采样电阻一端通过第三电阻 连接到第二运算放大器的正向输入端，另 一端通过第 一 电阻连接到第二运算放大器的反向输入端，同时第二运算放大器的正向输入端通过第四电阻 接地，第二运算放大器的反向输入端通过第二电阻连接第二运算放大器的 输出端，其中，第一电阻与第三电阻阻值相等，第二电阻与第四电阻阻值 相等；第二运算放大器的输出端连接第一二极管，第一二极管处的电压为 /o*i^*/ 2/i l-其中Vw表示第一二极管的正向导通压降，第一二极管 处得到的电压作为恒压恒流自动识别反馈电路的输出被送入降压电路。第 一二极管、第二二极管、第五电阻和第六电阻构成自动选择恒压控制模式 或者恒流控制模式的电路。该短路检测保护电路包括降压电路的输出电压通过由第三分压电阻 和第四分压电阻组成的电阻分压网络得到;故衰减的电压，该经衰减的电压 通过第九电阻与NPN三极管的基极相连，NPN三极管的集电极通过第七 电阻连接到直流输入电压，NPN三极管的发射极接地，第八电阻和发光二 极管的串联支路连接在NPN三极管的集电极和地之间，第一电容连接在 NPN三极管的集电极和地之间，同时NPN三极管的集电极电压被作为短 路检测保护电路的输出送到降压电路。本技术的有益效果在于当充电器给电子产品充电时，该充电器 按照恒流电路设置的电流值给负载提供恒定的充电电流，进行恒流充电， 保证电池不会因为充电电流过大而损坏。然后按照恒压电路设置的电压值 给负载提供恒定的充电电压，进行恒压充电，保证电池不会因为电压过高 而爆炸。当充电器使用过程中，由于失误导致输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输入型充电器（１００），其特征在于，包括：　　　　降压电路（１３０），用于将直流电源（２００）的电压转换成负载（３００）所需要的直流电压；　　　　恒压电路（１１０），用于控制所述降压电路（１３０）的输出电压，保证所述降压电路（１３０）的输出电压稳定在负载要求的范围内；　　　　恒流电路（１２０），用于控制所述降压电路（１３０）的输出电流，保证所述降压电路（１３０）的输出电流稳定在负载要求的范围内；　　　　恒压恒流自动识别反馈电路（１５０），用于自动选择恒压控制模式或者恒流控制模式来控制所述降压电路（１３０）；　　　　短路检测保护电路（１４０），用于检测所述降压电路（１３０）的输出，一旦所述降压电路（１３０）的输出出现短路情况，所述短路检测保护电路（１４０）保护整个直流输入型充电器（１００）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁珊珊，刘新峰，
申请(专利权)人：BCD半导体制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：VG[英属维尔京群岛]