專利名稱：儲能式充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種儲能式充電器，主要用于移動設(shè)備的充電。
技術(shù)背景隨著手機、MP3、 MP4、數(shù)碼相機等移動設(shè)備的普及，在外出旅行、野外活動時常會遇 到移動設(shè)備使用中突然沒電的尷尬。因此，開發(fā)一種集220V交流充電、儲能于一體的多功 能充電器，適合所有手機正常充電，在野外旅行途中隨時作為移動電源為移動設(shè)備充電， 將大大地便利人們的生活。發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種適合所有手機正常充電，集220V交流充電、儲能于一體的多功能充電器。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該儲能式充電器，包括AC/DC整 流電路、直流穩(wěn)壓電路、電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路，AC/DC整流電路 的輸入接交流電源，AC/DC整流電路與直流穩(wěn)壓電路連接，直流穩(wěn)壓電路與電池充電電路、 電池放電電路、電池升壓電路、直流輸出連接，電池充電電路與電池放電電路連接，電池 放電電路與電池升壓電路連接，電池升壓電路與直流輸出連接，其特征在于電池充電電路 設(shè)置有充電集成塊、電解電容十一、電解電容十二、電阻十四，電池放電電路設(shè)置有場效 應(yīng)管、電阻十三，充電集成塊的腳三與電解電容十一的負(fù)極、電解電容十二的負(fù)極、電阻 十四、直流穩(wěn)壓電路輸出負(fù)極連接，充電集成塊的腳四與電解電容十一的正極、電阻十三、 直流穩(wěn)壓電路輸出正極連接，場效應(yīng)管的柵極接電阻十三的另一端，場效應(yīng)管的源極接充 電集成塊的腳八，場效應(yīng)管的漏極接電池升壓電路，鋰離子電池與電解電容十二并聯(lián)。本實用新型所述電池升壓電路設(shè)置有升壓控制器、電感三、穩(wěn)壓二極管五、二極管四、 二極管六、發(fā)光二極管二、電解電容十三、電解電容十四、電阻十五，場效應(yīng)管的漏極接 電感三、發(fā)光二極管二的負(fù)極、電解電容十三的正極，電感三的另一端接電阻十五、升壓 控制器的腳三、穩(wěn)壓二極管五的正極，發(fā)光二極管二的正極接電阻十五的另一端，升壓控 制器的腳一接電解電容十三的負(fù)極、電解電容十四的負(fù)極、直流穩(wěn)壓電路輸出負(fù)極和電池 升壓電路輸出負(fù)極，升壓控制器的腳二接穩(wěn)壓二極管五的負(fù)極、二極管六的正極、電解電 容十四的正極，二極管四的負(fù)極、二極管六的負(fù)極接電池升壓電路輸出正極，二極管四的 正極接直流穩(wěn)壓電路輸出正極。 '本實用新型所述直流穩(wěn)壓電路設(shè)置有直流電壓電路、逆變電路、直流電壓輸出電路、控制電路和保護(hù)電路，交流電源經(jīng)AC/DC整流電路整流后接入直流穩(wěn)壓電路的輸入，直流 電壓電路的輸出接逆變電路的輸入，逆變電路與直流電壓輸出電路、控制電路連接，直流 電壓輸出電路、保護(hù)電路與控制電路連接，直流電壓輸出電路與電池充電電路、電池放電 電路、電池升壓電路連接。本實用新型具有適合所有手機正常充電，集220V交流充電、儲能于一體，方便實用可 靠性高等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明實施例的電路原理圖。圖2是本發(fā)明實施例直流穩(wěn)壓電路的電路原理圖。 圖3是本發(fā)明實施例的電路圖。
具體實施方式
參見圖1 圖3，本實用新型實施例儲能式充電器包括AC/DC整流電路I 、直流穩(wěn)壓電路n、電池充電電路ni、電池放電電路iv、電池升壓電路v， Ac/Dc整流電路i輸入接交流電源AC220V， AC/DC整流電路I與直流穩(wěn)壓電路n連接，直流穩(wěn)壓電路II的輸出與 電池充電電路III、電池放電電路IV、電池升壓電路V、直流輸出V十/V-(DC5.4土0.15V)連接，電池充電路m與電池放電電路iv連接，電池放電電路iv與電池升壓電路v連接，電池升壓電路V與直流輸出V+7V-(DC5.4士0.15V)連接。本實用新型實施例的AC/DC整流電路I是一個橋式全波整流電路，交流電源AC220V 的兩端INPUT+/^ 11丁-接AC/DC整流電路I ，經(jīng)AC/DC整流后的電源連接直流穩(wěn)壓電路 II，直流穩(wěn)壓電路II是一個自激式開關(guān)電源電路，它的原理(結(jié)構(gòu))框圖參見圖2。直流穩(wěn) 壓電路II設(shè)置有直流電壓電路、逆變電路、直流電壓輸出電路、控制電路和保護(hù)電路，直 流電壓電路的輸出接逆變電路的輸入，逆變電路與直流電壓輸出電路、控制電路連接，直 流電壓輸出電路、保護(hù)電路與控制電路連接，直流電壓輸出電路的輸出(^171+/0 1^-與電池 放電電路W、電池升壓電路V、直流輸出V+ZV-相連接。AC/DC整流電路I的主要元件為整流橋堆DB1，濾波電容、濾波電感。當(dāng)AC220V輸 入時，首先由橋式整流BD1橋式全波整流，又由兩個2,2uF450V的濾波電容一C1、濾波電 容二C2和1.5K的電阻一R1、 2.2mH的電感一L1濾波后，輸出300V直流電壓。直流穩(wěn)壓電路II的主要元件為開關(guān)電源集成電路U1 (VIPER12A)，它內(nèi)含脈沖控制電 路、振蕩電路、啟動電路、功率MOS管、保護(hù)電路、自適應(yīng)門驅(qū)動控制電路等，具有外圍 元件少，可靠性高、可適應(yīng)極寬的市電電壓范圍等優(yōu)點；光電耦合器U2 (PC817B)用于光 電轉(zhuǎn)換和隔離；經(jīng)過整流后的300V直流電壓經(jīng)100K的電阻二R2、整流二極管一 Dl(UF4006)、 2200pF/lKV的濾波電容三C3加到開關(guān)電源集成電路Ul的5、 6、 7、 8腳上， 由整流二極管三D3 (IN4148)和電容四C4 (0.022 UF50V)構(gòu)成了一個輸出電壓峰值檢 測器，因此，電容四C4的電容值將會影響調(diào)節(jié)電路的精度。當(dāng)開關(guān)電源集成電路U1第8 腳的電壓達(dá)到開啟電壓時，開關(guān)電源集成電路U1開始工作，開關(guān)電源集成電路U1內(nèi)部的 功率MOS管開始開關(guān)動作，輸出的電壓經(jīng)變壓器T1 (BTR0007)逆變成交流電，從變壓 器T1的5、 6腳輸出的電壓經(jīng)二極管二D2 (IN5819)、電解電容五C5 (220uf/10V)整流 濾波后，使穩(wěn)壓二極管一TL1 (TL431)反向擊穿，同時經(jīng)過電阻五R5向三極管一Q1基 極提供電壓，三極管一Q1導(dǎo)通，光電耦合器U2內(nèi)發(fā)光管有電流通過而發(fā)光，光電耦合器 U2內(nèi)光敏管兼作變壓器T1第3腳交流電壓的整流，當(dāng)發(fā)光管不發(fā)光時光敏管不起作用， 變壓器Tl第3腳經(jīng)光電耦合器U2整流后通過開關(guān)電源集成電路Ul的第3腳對開關(guān)電源 集成電路U1的輸出脈寬進(jìn)行調(diào)整，若電解電容五C5兩端電壓偏高時，光電耦合器U2內(nèi) 的發(fā)光管發(fā)光增強，開關(guān)電源集成電路U1輸出脈沖寬度變窄，變壓器T1次級輸出電壓相 應(yīng)降低；若電解電容五C5兩端電壓偏低，開關(guān)電源集成電路U1輸出脈沖寬度增加，電解 電容五。5兩端電壓隨之升高并穩(wěn)定在5.2丫，從而達(dá)到恒壓充電的目的，調(diào)整可調(diào)電阻RT(50K)，可調(diào)節(jié)光電耦合器U2內(nèi)發(fā)光管電流大小，以實現(xiàn)對輸出電壓大小的調(diào)整。調(diào)整 電阻六R6、電阻七R7的阻值(現(xiàn)都為3.9Q)，可對輸出電流進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)電壓上升至電阻 八R8 (10K)與R9 (8.5K)的分壓超過穩(wěn)壓二極管一 TL1的基準(zhǔn)，使之導(dǎo)通，從而使光電 耦合器U2內(nèi)發(fā)光管熄滅，開關(guān)電源集成電路U1停止工作，開關(guān)電源集成電路U1停止工 作后電壓下降，穩(wěn)壓二極管一TL1不工作，光電耦合器U2內(nèi)發(fā)光管發(fā)光，從而使開關(guān)電 源集成電路U1開始工作，周而復(fù)始以達(dá)到對電路的過壓保護(hù)。直流穩(wěn)壓電路II輸出的5.2V電壓接到電池充電電路III，給鋰離子電池BATTERY充電， 另一路通過二極管四D4 (SS14)至直流輸出V+ZV-輸出，可直接給負(fù)載供電。圖3中電 容六C6的容值為O.Olu仍O(shè)V，電容七C7的容值為22u仍0V，電容八C8的容值為 1000pf/250AC，電解電容九C9的容值為47uF/10V，電容十C10的容值為0.1uF/10V，三極 管一 Ql、三極管二 Q2均采用8050，電感二 L2的感抗為33uH，電阻三R3的阻值為10歐 姆，電阻四R4的阻值為56歐姆，電阻五R5的阻值為1K，電阻十一Rll的阻值為2.7K， 電阻十二 R12的阻值為3.9K，電阻十六R16的阻值為1K，電阻十七R17的阻值為3.8K， 電阻十八R18的阻值為300歐姆，電阻十九R19的阻值為33K。本實用新型實施例的電池充電電路III設(shè)置有充電集成塊U3 (CN3068)、電解電容i"^一 Cll (4.7uf)、電解電容十二C12 (4.7uf)、 15K(150mA)的電阻十四R14，充電集成塊U3的 腳三(VDD)與電解電容^^一Cll的負(fù)極、電解電容十二C12的負(fù)極、電阻十四R14、直流穩(wěn)壓電路n輸出負(fù)極opuT-連接，充電集成塊的腳四(vcc)與電解電容十一cii的正 極、直流穩(wěn)壓電路ii輸出正極opuT+連接，電池充電電路ni內(nèi)裝有一個單節(jié)的鋰離子電池BATTERY,鋰離子電池BATTERY與電解電容十二 C12并聯(lián)，使儲能式充電器在沒有市電 輸入的情況下仍能給負(fù)載供電，由于鋰離子電池BATTERY的充電電壓必須嚴(yán)格保持在(4.2V 土0.05V)，若超過4.5V，會造成永久性損壞，因此必須對鋰離子電池BATTERY的充電進(jìn) 行監(jiān)測和保護(hù)。電池充電電路III的主要元器件是充電集成塊U3，這是可以對單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行恒流 /恒壓充電的充電器電路，它可以固定的提供一個4.2乂的恒壓充電電壓，并用外部電阻調(diào)節(jié) 充電電流以保證鋰離子電池不過充。其具體的工作方式如下。從直流穩(wěn)壓電路11輸出的5.2丫電壓經(jīng)過電解電容十一Cll的濾波，輸入到充電集成塊 U3的4、 3腳，從充電集成塊U3的5、 1兩腳輸出恒定的4.2￥直流電源經(jīng)電解電容十二 C12濾波對鋰離子電池BATTERY進(jìn)行充電。通過調(diào)整電阻十四R4的電阻對充電電流進(jìn) 行調(diào)整。本實用新型實施例的電池放電電路IV是由電阻十三R13 (1K)、場效應(yīng)管Q3 (4435) 組成，因為鋰離子電池其放電電壓不得低于2.2丫，否則也將造成永久性損壞。因此必須對 鋰離子電池BATTERY的放電進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)。場效應(yīng)管Q3的柵極接電阻十三R13的另一端，場效應(yīng)管Q3的源極接充電集成塊U3 的腳八，場效應(yīng)管Q3的漏極接電池升壓電路V。當(dāng)儲能式充電器在使用市電時，場效應(yīng)管Q3的柵極處于高電平態(tài)，使場效應(yīng)管Q3截 止，鋰離子電池BATTERY只能進(jìn)行充電，無法進(jìn)行放電，此時負(fù)載使用的是直流穩(wěn)壓電 路n輸出的電壓。當(dāng)沒有市電時，場效應(yīng)管Q3的柵極處于低電平，場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，鋰 離子電池BATTERY經(jīng)過場效應(yīng)管Q3到電池升壓電路V，經(jīng)電池升壓電路V升壓將4.2V 升壓到5.4V輸出給負(fù)載供電。本實用新型實施例的電池升壓電路V設(shè)置有升壓控制器U4 (DH6360)、電感三L3 (3.3 10uH)、穩(wěn)壓二極管五D5、 二極管四D4、 二極管六D6 (SS14)、發(fā)光二極管二 LED2、 電解電容十三C13 (476C)、電解電容十四C14 (476C)、電阻十五R15(330歐姆)，場效應(yīng) 管Q3的漏極接電感三L3、發(fā)光二極管二 LED2的負(fù)極、電解電容十三C13的正極，電感三 L3的另一端接電阻十五R15、升壓控制器U4的腳三(LX)、穩(wěn)壓二極管五D5的正極，發(fā)光 二極管二 LED2的正極接電阻十五R15的另一端，升壓控制器U4的腳一(VSS)接電解電容十 三C13的負(fù)極、電解電容十四C14的負(fù)極、直流穩(wěn)壓電路n輸出負(fù)極0PUT-和電池升壓電路 V輸出負(fù)極V-，升壓控制器U4的腳二(V0UT)接穩(wěn)壓二極管五D5的負(fù)極、二極管六D6的正極、電解電容十四C14的正極，二極管四D4的負(fù)極、二極管六D6的負(fù)極接電池升壓電路 V輸出正極V+， 二極管四D4的正極接直流穩(wěn)壓電路II輸出正極OPUT+。電池升壓電路V是儲能式充電器在沒有市電，靠內(nèi)部自帶的鋰離子電池BATTERY放 電對負(fù)載進(jìn)行供電時，將鋰離子電池BATTERY的放電電壓抬升到5.4V的電路。電池升壓 電路V的主要元器件升壓控制器U4是一個由基準(zhǔn)電源、振蕩電路、比較器、PFM控制電 路等構(gòu)成的COMS升壓DC/DC控制器。其具體的工作方式為，鋰離子電池BATTERY的放 電電壓經(jīng)過電感三L3、穩(wěn)壓二極管五D5、升壓控制器U4組成的升壓DC/DC電路將鋰離 子電池BATTERY的放電電壓抬升到5.4V輸出，調(diào)整電感三L3的感抗可以對輸出電壓的 大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。凡是本實用新型實施例技術(shù)方案和技術(shù)特征的簡單變形或組合，均應(yīng)認(rèn)為落入本實用 新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種儲能式充電器，包括AC/DC整流電路、直流穩(wěn)壓電路、電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路，AC/DC整流電路的輸入接交流電源，AC/DC整流電路與直流穩(wěn)壓電路連接，直流穩(wěn)壓電路與電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路、直流輸出連接，電池充電電路與電池放電電路連接，電池放電電路與電池升壓電路連接，電池升壓電路與直流輸出連接，其特征在于電池充電電路設(shè)置有充電集成塊、電解電容十一、電解電容十二、電阻十四，電池放電電路設(shè)置有場效應(yīng)管、電阻十三，充電集成塊的腳三與電解電容十一的負(fù)極、電解電容十二的負(fù)極、電阻十四、直流穩(wěn)壓電路輸出負(fù)極連接，充電集成塊的腳四與電解電容十一的正極、電阻十三、直流穩(wěn)壓電路輸出正極連接，場效應(yīng)管的柵極接電阻十三的另一端，場效應(yīng)管的源極接充電集成塊的腳八，場效應(yīng)管的漏極接電池升壓電路，鋰離子電池與電解電容十二并聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的儲能式充電器，其特征在于所述電池升壓電路設(shè)置有升壓控 制器、電感三、穩(wěn)壓二極管五、二極管四、二極管六、發(fā)光二極管二、電解電容十三、電解 電容十四、電阻十五，場效應(yīng)管的漏極接電感三、發(fā)光二極管二的負(fù)極、電解電容十三的正 極，電感三的另一端接電阻十五、升壓控制器的腳三、穩(wěn)壓二極管五的正極，發(fā)光二極管二 的正極接電阻十五的另一端，升壓控制器的腳一接電解電容十三的負(fù)極、電解電容十四的負(fù) 極、直流穩(wěn)壓電路輸出負(fù)極和電池升壓電路輸出負(fù)極，升壓控制器的腳二接穩(wěn)壓二極管五的 負(fù)極、二極管六的正極、電解電容十四的正極，二極管四的負(fù)極、二極管六的負(fù)極接電池升 壓電路輸出正極，二極管四的正極接直流穩(wěn)壓電路輸出正極。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的儲能式充電器，其特征在于所述直流穩(wěn)壓電路設(shè)置有直 流電壓電路、逆變電路、直流電壓輸出電路、控制電路和保護(hù)電路，交流電源經(jīng)AC/DC整流 電路整流后接入直流穩(wěn)壓電路的輸入，直流電壓電路的輸出接逆變電路的輸入，逆變電路與 直流電壓輸出電路、控制電路連接，直流電壓輸出電路、保護(hù)電路與控制電路連接，直流電 壓輸出電路與電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路連接。
專利摘要本實用新型涉及一種儲能式充電器，包括AC/DC整流電路、直流穩(wěn)壓電路、電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路，AC/DC整流電路與直流穩(wěn)壓電路連接，直流穩(wěn)壓電路與電池充電電路、電池放電電路、電池升壓電路、直流輸出連接，電池充電電路與電池放電電路連接，電池放電電路與電池升壓電路連接，電池充電電路設(shè)置有充電集成塊、電解電容十一、電解電容十二、電阻十四，電池充電電路內(nèi)裝有一個單節(jié)的鋰離子電池，使儲能式充電器在沒有市電輸入的情況下仍能給負(fù)載供電。充電集成塊可以對單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行恒流/恒壓充電，提供一個4.2V的恒壓充電電壓，并用外部電阻調(diào)節(jié)充電電流以保證鋰離子電池不過充。本實用新型具有適合所有手機正常充電，集220V交流充電、儲能于一體，方便實用可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號H02J7/10GK201174610SQ20082008535
公開日2008年12月31日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者京 王 申請人:杭州直通電子有限公司