專利名稱：一種基于單片六端top24x系列的電池充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)電源電池充電器。
背景技術(shù)：
目前開關(guān)電源的應(yīng)用越來越廣泛，而電池充電器基本上都是用開關(guān)電源方式來實現(xiàn)的。因此判斷一個電池充電器產(chǎn)品的優(yōu)劣就在于其成本、安全性和可靠性等方面。目前充電器電路主要是以電源管理芯片加功率開關(guān)管的方式來實現(xiàn)開關(guān)電源初級電路的PWM調(diào)節(jié)，由于使用元件較多，因此此類產(chǎn)品中的產(chǎn)品不良率、成本和EMI都比較高。還有一些是以RCC的方式來實現(xiàn)的，此類電路雖然省掉了電源管理芯片，但依然需要較多的元件來實現(xiàn)，其產(chǎn)品的不良率、EMI問題依然較高，以及效率低等缺點。目前T0P24X集成芯片以其高集成效能(將MOSFET、PWM控制、故障保護、電路檢測和其他功能集于一體)以及外部元件少、EMI低、保護功能強大等優(yōu)點在開關(guān)電源領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但由于充電器在功能要求上的特殊性使得其在充電器領(lǐng)域應(yīng)用上仍然是個空缺。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題與缺點，本新型實用提出了一種基于T0P24X集成芯片的電池充電器，T0P24X屬于第四代TOPSwitch-GX系列產(chǎn)品，利用其集成度高、外部元件少和自身所帶的過溫、過流等保護功能，能有效的降低成本和EMI，同時也使得生產(chǎn)工藝更加簡便、安全性和可靠性更高。本新型實用的技術(shù)方案如下:一種基于T0P24X集成芯片的充電器，包括T0P24X集成芯片電路模塊1、主輸出模塊2、輸出關(guān)斷電路模塊3、恒壓電路模塊4、恒流電路模塊5 ；T0P24X集成芯片，共有六個引線端，它們分別為控制端C、線路檢測端L、極限電流設(shè)定端X、漏極D、源極S、開關(guān)頻率選擇端F，通過漏極D和源極S的不停通斷使變壓器初級產(chǎn)生脈動電流，再通過變壓器耦合到次級，次級再將輸出狀態(tài)反饋回控制腳，控制腳再通過其內(nèi)部集成的一系列控制電路產(chǎn)生一個PWM驅(qū)動信號控制漏極和源極的通斷時間。利用線路檢測端(L)可實現(xiàn)四種功能:過電壓(OV)保護；欠電壓(UV)保護；電壓前饋(當電網(wǎng)電壓過低時用來降低最大占空比)；遠程通/斷(0N/0FF)和同步。而利用極限電流設(shè)定端(X)，可從外部設(shè)定芯片的極限電流。利用開關(guān)頻率選擇端(F)用于選擇開關(guān)頻率，多數(shù)情況下開關(guān)頻率為132KHZ，這有助于減小高頻變壓器及整個開關(guān)電源的體積，一些特殊場合下，可以選擇頻率為66KHz，以減小對外頻率干擾。此外T0P24X集成芯片還內(nèi)置了過溫保護；輸出關(guān)斷電路模塊3，當檢測到輸出電壓或電流小于設(shè)定值時，將輸出電路斷開；恒壓電路模塊4，用于檢測輸出電壓，當輸出電壓大于設(shè)置的電壓值時，產(chǎn)生一個反饋信號到T0P24X集成芯片電路模塊1，使漏極和源極開通的占空比減小，從而達到了恒壓效果；恒流電路模塊5，用于檢測輸出電流，當輸出電流大于設(shè)置的電流值時，產(chǎn)生一個反饋信號到T0P24X集成芯片電路模塊1，使漏極和源極開通的占空比減小，從而達到了恒流效果。采用本實用新型所提供的充電器，與背景技術(shù)提到的開關(guān)電源管理芯片加功率開關(guān)管方案和RCC方案相比，其電路簡單、外圍元器件少、EMI低，T0P24X集成芯片高集成效能(將M0SFET、PWM控制、故障保護、電路檢測和其他功能集于一體)的特點，使得產(chǎn)品在成本降低的同時安全性和可靠性方面也得到改良。本實用新型是在T0P24X集成芯片成熟的開關(guān)電源電路上加入了充電器所需的恒流、輸出關(guān)斷等功能將T0P24X集成芯片的優(yōu)點應(yīng)用于充電器上。

附圖1為本實用新型的原理框圖；附圖2為本實用新型的具體電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1、2對本發(fā)明工作原理作進一步說明:本實用新型專利是一種基于T0P24X集成芯片的充電器，包括T0P24X集成芯片電路模塊1、主輸出模塊2、輸出關(guān)斷電路模塊3、恒壓電路模塊4、恒流電路模塊5，T0P24X集成芯片電路模塊1，共有六個引線端，它們分別為控制端C、線路檢測端L、極限電流設(shè)定端X、漏極D、源極S、開關(guān)頻率選擇端F，通過漏極D和源極S的不停通斷使變壓器初級產(chǎn)生脈動電流，再通過變壓器耦合到次級，次級再將輸出狀態(tài)反饋回控制腳，控制腳再通過其內(nèi)部集成的一系列控制電路產(chǎn)生一個PWM驅(qū)動信號控制漏極和源極的通斷時間。利用線路檢測端(L)可實現(xiàn)四種功能:過電壓(OV)保護；欠電壓(UV)保護；電壓前饋(當電網(wǎng)電壓過低時用來降低最大占空比)；遠程通/斷(0N/0FF)和同步。而利用極限電流設(shè)定端(X)，可從外部設(shè)定芯片的極限電流。利用開關(guān)頻率選擇端(F)用于選擇開關(guān)頻率，多數(shù)情況下開關(guān)頻率為132KHZ，這有助于減小高頻變壓器及整個開關(guān)電源的體積，一些特殊場合下，可以選擇頻率為66KHz，以減小對外頻率干擾。此外T0P24X集成芯片還內(nèi)置了過溫保護；當電源上電時，AC85 265V交流電通過整流濾波電路變?yōu)橹绷麟?，通過變壓器Tl初級到T0P24X集成芯片，當T0P24X漏極D和源極S接收到電壓后開始以132KHz的頻率斬波產(chǎn)生脈動電流，脈動電流通過變壓器Tl初級耦合到次級，再通過主輸出電路模塊2，同時恒壓電路模塊4也開始起作用一旦檢測到輸出直流電壓超過設(shè)定值時，恒壓電路就會產(chǎn)生產(chǎn)生一個高于2.5V的反饋信號到TL431第3腳，使TL431的第2腳和第I腳之間的電阻減小，使通過光電耦合器U2第I腳和第2腳電流增大，通過耦合使光電耦合器U2第3腳和第4腳間電流增大，同時通過T0P24X集成芯片第I腳到地的電流增大，使得T0P24X集成芯片漏極和源極開通的占空比減小，從而限制了輸出電壓的最大值，與此同時其它兩路輔助電路也同樣通過整流濾波電路得到了直流電壓，分別給T0P24X集成芯片和輸出反饋電路供電。恒流電路模塊5的工作方式與恒壓電路模塊4相似，當充電器充電過程中，檢測到輸出電流大于設(shè)定值時，恒流電路產(chǎn)生一個高于2.5V的電平通過Ul和光電稱合器U2到T0P24X集成芯片門極C端，使其漏極D和源極S的開通占空比減小，從而限制了輸出電流的最大值。當充電器上電后，輸出關(guān)斷電路模塊3開始檢測充電器輸出，若沒接上電池、電池正負極短路或正負極反接，則充電器輸出關(guān)斷，一段時間內(nèi)若仍然處于以上狀態(tài)，則充電器不再打開直到充電器重新上電，若一段時間內(nèi)充電器良好地接上電池，則充電器正常充電，直至電池充電電流小于設(shè)定電流，此時電池充滿，輸出關(guān)斷電路模塊3關(guān)斷輸出。本實用新型所提供的基于T0P24X集成芯片充電器具有外部元件少、保護功能強大、EMI低等優(yōu)點，使得產(chǎn)品成本降低、安全性和可靠性更高，使其在同類產(chǎn)品中更具有競爭力。以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于單片六端T0P24X系列的電池充電器，其特征在于包括:T0P24X集成芯片電路模塊、主輸出模塊、輸出關(guān)斷電路模塊、恒壓電路模塊、恒流電路模塊；所述的Τ0Ρ24Χ集成芯片電路模塊與主輸出模塊、恒壓電路模塊及恒流電路模塊電連接，所述的主輸出模塊與輸出關(guān)斷電路模塊、恒壓電路模塊及恒流電路模塊電連接； 所述的Τ0Ρ24Χ集成芯片電路模塊，用于接收和處理主輸出模塊反饋信號，再通過調(diào)節(jié)開通時間來控制充電器的輸出； 所述的輸出關(guān)斷電路模塊，用于檢測電池充電狀態(tài)，當輸出短路、輸出正負極反接、充電器不接電池或電池充滿時自動關(guān)斷充電器輸出； 所述的恒壓電路模塊，用于檢測和處理輸出電壓信號反饋給Τ0Ρ24Χ集成芯片； 所述的恒流電路模塊，用于檢測和處理輸出電流信號反饋給Τ0Ρ24Χ集成芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片六端Τ0Ρ24Χ系列的電池充電器，其特征在于包括:所述Τ0Ρ24Χ集成芯片電路模塊共有六個引線端，S卩，控制端、線路檢測端、極限電流設(shè)定端、漏極、源極及開關(guān)頻率選擇端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片六端TOP24X集成芯片的電池充電器，主要由TOP24X集成芯片電路模塊、主輸出模塊、輸出關(guān)斷電路模塊、恒壓電路模塊和恒流電路組成；本實用新型通過恒流電路模塊、恒壓電路模塊和輸出關(guān)斷電路模塊電路共同控制TOP24X集成芯片實現(xiàn)PWM脈寬調(diào)制，從而實現(xiàn)恒流、恒壓和自動識別關(guān)斷輸出等功能；本實用新型利用了TOP24X集成芯片具有高功率(可達250W)、高集成效能(將MOSFET、PWM控制、故障保護、電路檢測和其他功能集于一體)的特點，而且外部元件少、EMI低和自身保護功能強大等優(yōu)點，使得產(chǎn)品具有了成本低、生產(chǎn)方便、抗干擾能力強、安全性和可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號H02J7/06GK203086225SQ20122057886
公開日2013年7月24日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者孫好庚, 陳海龍 申請人:廣州市君盤實業(yè)有限公司