专利名称：一种高功率因数铅酸电池充电电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种充电电路，特别是涉及一种具有高功率因数的铅酸电池充电电路。
背景技术：
功率因数(PFC)是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功 率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定 的有功功率的同时所需的无功功率，有用功率和系统消耗的总功率的比值就是功率因数， 功率因数小的时候可能达到0.6以下(目前的充电器都是如此)，这就意味着40%以上的 电能都损耗在线路上了，而这个电能是不会记录到一般的电度表上的，产生的费用是由国 家承担的，所以国际标准、国家标准都越来越严格地对电器的功率因数作出限制，一般要求 达到0.8以上，也就是说用电质量的好坏直接取决于功率因数的大小，目前节能环保已经 成为全球经济发展的主旋律，随着国家电荒现状的日益凸显，消费者的节能意识也越来越 强，提高用电设备的功率因数是实现节能环保的一大举措，也是必然趋势。众所周知，电动车铅酸电池充电器是电动车的必配件之一，也是电动车的关键配 件之一，请参阅图1所示，图1为传统的电动车铅酸电池充电电路的方块图，传统的电动车 铅酸电池充电电路1交流输入到桥式整流电路10，所述桥式整流电路10的输出端连接PWM 控制电路11的输入端，所述PWM控制电路11包括PWM控制芯片12，所述PWM控制芯片12 连接功率变压器13以及MOS管开关电路14，所述PWM控制电路11的输出端连接充电管理 电路15，但是传统的电动车铅酸电池充电电路没有功率因数校正补偿，用电质量较差。目前提高功率因数的方法很多，高频PFC技术因为具有较突出的优点，电路形式 多样，集成控制器件的品种齐全，在现有应用中占绝对优势，其实电动车充电电路从本质上 讲都是由电源变换部分(开关电源部分)和充电控制部分两大块组合而成的，电源变换部 分即开关电源部分是充电器的核心，充电器是否可靠，功率因数、效率的高低都取决于开关 电源部分，请参阅图2所示，图2为传统具PFC校正的开关电源电路的方块图，传统具PFC 校正的开关电源电路2交流输入到桥式整流电路20，所述桥式整流电路20的输出端连接 PFC控制电路21，所述PFC控制电路21包括PFC控制芯片22，所述PFC控制芯片22连接升 压变压器23，升压二级管24以及MOS管开关电路25，所述PFC控制电路21的输出端连接 PWM控制电路26的输入端，所述PWM控制电路26包括PWM控制芯片27，所述PWM控制芯片 27连接功率变压器28以及MOS管开关电路29，但是传统的具PFC校正的开关电源电路有 电路结构复杂，成本也较高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高功率因数铅酸电池充电电路，其不仅具有功率因数 校正补偿，高功率因数的特点，而且其开关电源部分电路结构简单、成本降低，转换效率高。本发明的目的是通过以下技术方案来实现
—种高功率因数铅酸电池充电电路，其包括整流电路、功率变换电路以及充电管理电路，所述整流电路耦合功率变换电路，所述功率变换电路耦合充电管理电路，其中，所 述功率变换电路包括控制芯片，所述控制芯片耦合功率变压器和MOS管开关电路。所述控制芯片的型号为SG6961芯片U1，其包括引脚1-引脚8，所述功率变压器Tl 包括变压器初级绕组，变压器次级绕组以及变压器辅佐绕组，所述整流电路的输出端通过 滤波电容CCl以及电阻R3、R4、R5连接电压供给引脚8，所述电压供给引脚8连接辅佐电源 电路，所述引脚1为芯片Ul内误差放大器反向输入端，其通过电阻R8、R9，电容CC7、CC3以 及EC2连接辅佐电源电路，所述引脚2为芯片Ul内误差放大器反向输出端，其耦合补偿回 路连接充电管理电路，所述引脚3连接接地电阻R11，所述引脚4为过电保护比较器的输入 端，其耦合MOS管开关电路，所述引脚5为过零电流检测端，其通过电阻R13连接到变压器 辅助绕组上，所述引脚6为接地引脚，所述引脚7连接MOS管开关电路，且所述变压器次级 绕组通过整流二极管D7，电容EC3连接电池正极，并通过二极管D8，电容EC8连接充电管理 电路。所述辅佐电源电路由变压器辅佐绕组，二极管D5，电容EC1，电阻R7，三极管Q2， 以及ZDl组成，所述三极管Q2的发射极连接引脚8，基极连接接地二极管ZD1，集电极通过 二极管D5，电容ECl连接变压器辅佐绕组，且所述三极管Q2的基极与集电极之间偏置电阻 R7。所述补偿回路由电阻RlO，电容CC5、CC6，芯片U2组成。所述MOS管开关电路包括MOS管Q1，其栅极与引脚7之间连接二极管D6，电阻R14， R15，源极通过电阻R12连接引脚4，所述引脚4对地连接电容CC4，且源极还连接接地电阻 RS0本发明的有益效果为，所述高功率因数铅酸电池充电电路的开关电源部分采用 SG6961芯片耦合功率变压器和MOS管开关电路将PFC控制电路和PWM控制和二为一，从 而不仅使充电电路具有功率因数校正补偿，高功率因数；而且减少了一级转换，电路结构简 单，成本降低，有很高的转换效率，可以增加发电设备和变电设备发送的有功功率，使电力 供电设备充分发挥作用，提高交流电源的利用率，同时能减小电力输送线上的电流，降低输 送线路上的电压降落和功率损耗，节约电能。
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1为传统的电动车铅酸电池充电电路的方块图，图2为传统具PFC校正的开关电源电路的方块图，图3为本发明高功率因数铅酸电池充电电路的方块图，图4为本发明高功率因数铅酸电池充电电路的具体电路图。
具体实施例方式请参阅图3及图4所示，图3为本发明高功率因数铅酸电池充电电路的方块图，图 4为本发明高功率因数铅酸电池充电电路的具体电路图。一种高功率因数铅酸电池充电电路，所述高功率因数铅酸电池充电电路3包括桥式整流电路30、功率变换电路31以及充电管理电路35，所述桥式整流电路30耦合功率变 换电路31，所述功率变换电路31耦合充电管理电路35，所述功率变换电路31包括控制芯 片32，所述控制芯片32耦合功率变压器33和MOS管开关电路34，所述控制芯片32的型号 为SG6961芯片U1，其包括引脚1-引脚8，所述功率变压器Tl包括变压器初级绕组，变压器 次级绕组以及变压器辅佐绕组，所述整流电路的输出端通过滤波电容CCl以及电阻R3、R4、 R5连接电压供给引脚8，所述电压供给引脚8连接辅佐电源电路，所述引脚1为芯片Ul内误 差放大器反向输入端，其通过电阻R8、R9，电容CC7、CC3以及EC2连接辅佐电源电路，所述 辅佐电源电路由变压器辅佐绕组，二极管D5，电容EC1，电阻R7，三极管Q2，以及ZDl组成， 所述三极管Q2的发射极连接引脚8，基极连接接地二极管ZD1，集电极通过二极管D5，电容 ECl连接变压器辅佐绕组，且所述三极管Q2的基极与集电极之间偏置电阻R7，所述引脚2 为芯片Ul内误差放大器反向输出端，其耦合补偿回路连接充电管理电路，所述补偿回路由 电阻R10，电容CC5、CC6，芯片U2组成，所述引脚3连接接地电阻Rl 1，所述引脚4为过电保 护比较器的输入端，其连接MOS管开关电路，所述MOS管开关电路包括MOS管Ql，其栅极与 引脚7之间连接二极管D6，电阻R14，R15，源极通过电阻R12连接引脚4，所述引脚4对地连 接电容CC4，且源极还连接接地电阻RS，所述引脚5为过零电流检测端，其通过电阻R13连 接到变压器辅助绕组上，所述引脚6为接地引脚，所述引脚7连接MOS管开关电路，且所述 变压器次级绕组通过二极管D7，电容EC3连接电池正极，且通过二极管D8，电容EC8连接充 电管理电路。在接通交流供电电源后，电源先经过EMI、桥式整流滤波电路后通过电阻R3-R5对 芯片Ul的电压供给引脚8的电容EC2、CC3充电，同时有部分电流流入电压供给引脚8，在 EC2上的电压达到欠电压关断电平(9. 5V)之前，芯片Ul的启动电流只有10uA，一旦电容 EC2上的电压达到启动门限典型值12V，芯片Ul则启动开始工作，EC2放电，在EC2上的电压 降至芯片Ul的关断阀值(典型值是9. 5V)之前，变压器辅佐绕组、D5、EC1、R7、Q2、ZD1等 组成辅佐电源电路给芯片Ul的电压供给引脚8提供工作电流，因SG6961的启动电流很小 R3-R5用0. 25W的电阻就可以了。当芯片Ul的引脚5通过电阻R13检测到变压器辅佐绕组的电流过零信号时，芯片 Ul的引脚7就输出一个驱动脉冲推动开关MOS管Ql导通，流过变压器初级绕组的电流从零 线性增加到峰值，而Ql开始截至。初级绕组中的储能因Ql的截至而释放，经耦合到次级绕 组再由二极管D7、电容EC3整流滤波后加到电池的正极，同时二极管D8、电容EC8整流滤波 后给充电管理回路供电，通过变压器初级的电流线性减小至零，MOS管Ql将再一次导通，新 的开关周期开始，如此周而复始，在每一个开关周期中电感峰值电流都追踪交流输入电压 的变化轨迹，高频电感电流被输入电容CCl滤波掉高频成分从而得到呈正弦波形的输入平 均电流。所述辅佐绕组、D5、EC1、R7、Q2、ZD1等组成的辅佐电源给芯片Ul提供了稳定的工 作电压，该电压经电阻R8、R9分压取样经芯片Ul的引脚1送入芯片Ul内部误差放大器的 反相端，误差放大器的同相输入端连接内部2. 5V的固定电压参考，二者的比较结果反映在 芯片Ul的引脚2，引脚2外接补偿回路及反馈回路的光耦，光耦将次级充电管理回路的充电 信息输入到引脚2，引脚2的信号与引脚2设定的信号进行比较来控制MOS管Ql导通的时 间从而决定输出电压高低，电流大小的变化，达到给电池充电的目的。
接地电阻RS是接在MOS管Ql源极上的用来检测开关电流，将检测到的开关电流送到芯片Ul的引脚4，该脚上的逐周电流限制保护点门限为0. 82V，只要引脚4上的输入电 压高于这个阀值，电流开关周期则立即终止。所述高功率因数铅酸电池充电电路不仅电路结构简单，成本降低，而且具有功率 因数校正补偿，有很高的转换效率，可以增加发电设备和变电设备发送的有功功率，使电力 供电设备充分发挥作用，提高交流电源的利用率，同时能减小电力输送线上的电流，降低输 送线路上的电压降落和功率损耗，节约电能。
权利要求
一种高功率因数铅酸电池充电电路，其包括整流电路、功率变换电路以及充电管理电路，所述整流电路耦合功率变换电路，所述功率变换电路耦合充电管理电路，其特征在于所述功率变换电路包括控制芯片，所述控制芯片耦合功率变压器和MOS管开关电路。
2.根据权利要求1所述的高功率因数铅酸电池充电电路，其特征在于所述控制芯片 的型号为SG6961芯片(U1)，其包括引脚(1)-引脚(8)，所述功率变压器(Tl)包括变压器初 级绕组，变压器次级绕组以及变压器辅佐绕组，所述整流电路的输出端通过滤波电容(CCl) 以及电阻(R3)、(R4)、(R5)连接电压供给引脚(8)，所述电压供给引脚(8)连接辅佐电源 电路，所述引脚(1)为芯片(Ul)内误差放大器反向输入端，其通过电阻(R8)、(R9)，电容 (CC7)、(CC3)以及(EC2)连接辅佐电源电路，所述引脚(2)为芯片(Ul)内误差放大器反向 输出端，其耦合补偿回路连接充电管理电路，所述引脚⑶连接接地电阻(Rll)，所述引脚 (4)为过电保护比较器的输入端，其耦合MOS管开关电路，所述引脚(5)为过零电流检测端， 其通过电阻(R13)连接到变压器辅助绕组上，所述引脚(6)为接地引脚，所述引脚(7)连接 MOS管开关电路，且所述变压器次级绕组通过整流二极管(D7)，电容(EC3)连接电池正极， 并通过二极管(D8)，电容(EC8)连接充电管理电路。
3.根据权利要求2所述的高功率因数铅酸电池充电电路，其特征在于所述辅佐电源 电路由变压器辅佐绕组，二极管(D5)，电容(EC1)，电阻(R7)，三极管(Q2)，以及(ZDl)组 成，所述三极管(Q2)的发射极连接引脚(8)，基极连接接地二极管(ZDl)，集电极通过二极 管(D5)，电容(ECl)连接变压器辅佐绕组，且所述三极管(Q2)的基极与集电极之间偏置电 阻(R7)。
4.根据权利要求2或3任一项所述的高功率因数铅酸电池充电电路，其特征在于所 述补偿回路由电阻(RlO)，电容(CC5)、(CC6)，芯片(U2)组成。
5.根据权利要求4所述的高功率因数铅酸电池充电电路，其特征在于所述MOS管开 关电路包括MOS管(Ql)，其栅极与引脚(7)之间连接二极管(D6)，电阻(R14)，(R15)，源极 通过电阻(R12)连接引脚(4)，所述引脚(4)对地连接电容(CC4)，且源极还连接接地电阻 (RS)。
全文摘要
本发明公开一种高功率因数铅酸电池充电电路，其包括整流电路、功率变换电路以及充电管理电路，所述整流电路耦合功率变换电路，所述功率变换电路耦合充电管理电路，所述功率变换电路包括控制芯片，所述控制芯片耦合功率变压器和MOS管开关电路，所述控制芯片的型号为SG6961芯片，上述高功率因数铅酸电池充电电路的功率变换电路实现了PFC控制电路和PWM控制电路的结合，不仅电路结构简单，成本降低，而且有很高的转换效率，可以增加发电设备和变电设备发送的有功功率，使电力供电设备充分发挥作用，提高交流电源的利用率，同时能减小电力输送线上的电流，降低输送线路上的电压降落和功率损耗，节约电能。
文档编号H02M1/42GK101807809SQ201010166928
公开日2010年8月18日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者周晓强, 陆勇 申请人:无锡新畅电子有限公司