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
技術領域：
本發(fā)明涉及開關電源領域，尤其涉及開關電源電池充電器。
背景技術：
目前開關電源的應用越來越廣泛，而電池充電器基本上都是用開關電源方式來實 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管的方式來實現(xiàn)開關電源初 級電路的PWM調節(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)點在開關電源領域中已 經(jīng)得到廣泛應用，但由于充電器在功能要求上的特殊性使得其在充電器領域應用上仍然是 個空缺。發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術中的問題與缺點，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 設定端X、漏極D、源極S、開關頻率選擇端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 其內部集成的一系列控制電路產(chǎn)生一個PWM驅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。而利用極限電流設定端(X)， 可從外部設定芯片的極限電流。利用開關頻率選擇端(F)用于選擇開關頻率，多數(shù)情況下 開關頻率為132KHZ，這有助于減小高頻變壓器及整個開關電源的體積，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集成芯片還內置了過溫保護；
輸出關斷電路模塊3，當檢測到輸出電壓或電流小于設定值時，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。
采用本發(fā)明所提供的充電器，與背景技術提到的開關電源管理芯片加功率開關管 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 MOSFET, 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。
本發(fā)明是在T0P24X集成芯片成熟的開關電源電路上加入了充電器所需的恒流、 輸出關斷等功能將T0P24X集成芯片的優(yōu)點應用于充電器上。


附圖1為本發(fā)明的原理框附圖2為本發(fā)明的具體電路圖。
具體實施方式
下面結合圖1、2對本發(fā)明工作原理作進一步說明:
本發(fā)明專利是一種基于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、極限電流設定端X、漏 極D、源極S、開關頻率選擇端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，控制腳再通過其內部集成 的一系列控制電路產(chǎn)生一個PWM驅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。而利用極限電流設定端(X)，可從外部 設定芯片的極限電流。利用開關頻率選擇端(F)用于選擇開關頻率，多數(shù)情況下開關頻率為 132KHz,這有助于減小高頻變壓器及整個開關電源的體積，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)橹绷麟姡ㄟ^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，則充電器輸出關斷，一段時間內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定電流，此時電池充滿，輸出關斷電路模塊3關斷輸出。
本發(fā)明所提供的基于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。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范 圍之內。
權利要求
1.一種基于單片六端T0P24X集成芯片的充電器，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，再通過調節(jié) 開通時間來控制充電器的輸出；所述的輸出關斷電路模塊，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)權利要求1所述的基于單片六端Τ0Ρ24Χ集成芯片的充電器，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、極限電流設定 端、漏極、源極及開關頻率選擇端。
全文摘要
本發(fā)明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、輸出關斷電路模塊、恒壓電路模塊和恒流電路組成；本發(fā)明通過恒流電路模塊、恒壓電路模塊和輸出關斷電路模塊電路共同控制TOP24X集成芯片實現(xiàn)PWM脈寬調制，從而實現(xiàn)恒流、恒壓和自動識別關斷輸出等功能；本發(fā)明利用了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H02J7/06GK103138361SQ20121043750
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權日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