CN112994168A - 检测电池负载插拔状态的充电电路及充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测电池负载插拔状态的充电电路及充电器。该充电电路包括：充电控制电路、与充电控制电路连接的控制单元、以及负载检测电路；充电控制电路的输入端连接交流输入端，充电控制电路的输出端连接正输出端；负载检测电路一端与正输出端连接，另一端与控制单元连接；充电控制电路接收交流电压并根据控制单元的控制对交流电压进行控制处理后，从正输出端输出输出电压；负载检测电路根据正输出端的信号大小导通或关断，并在导通时输出反馈信号至控制单元。负载检测电路在电池负载***时导通并产生反馈信号至控制单元，控制单元根据反馈信号及负载检测电路的导通或关断状态识别电池负载的插拔状态。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种检测电池负载插拔状态的充电电路及充电器。
背景技术
开关电源一般用于将市电转换成负载所需的直流电，从而为负载提供所需电压和电流。开关电源也可以作为电池负载的充电器，实现电池负载的恒流充电、恒压充电。一般的充电器不具备自动检测电池负载***和拔出状态的功能，智能化程度不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种检测电池负载插拔状态的充电电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种检测电池负载插拔状态的充电电路，包括：充电控制电路、与所述充电控制电路连接的控制单元、以及负载检测电路；
所述充电控制电路的输入端连接交流输入端，所述充电控制电路的输出端连接正输出端；所述负载检测电路一端与所述正输出端连接，另一端与所述控制单元连接；
所述充电控制电路接收交流电压并根据所述控制单元的控制对所述交流电压进行控制处理后，从所述正输出端输出输出电压；
所述负载检测电路根据所述正输出端的信号大小导通或关断，并在导通时输出反馈信号至所述控制单元。
进一步地，在所述的检测电池负载插拔状态的充电电路中，
所述充电控制电路包括：接收交流电压并整流滤波以输出第一直流电压的第一整流滤波电路、接收所述控制单元的开关信号并将所述第一直流电压转为脉冲电压的电压转换电路、将所述脉冲电压整流为第二直流电压并通过滤波后从所述正输出端输出输出电压的第二整流滤波电路；
连接所述交流输入端的第一整流滤波电路的输出端先后分别连接所述控制单元和所述电压转换电路；所述控制单元与所述电压转换电路连接；所述电压转换电路依次与所述第二整流滤波电路、所述正输出端连接；所述负载检测电路连接在所述正输出端和所述控制单元之间；
所述控制单元在所述负载检测电路导通时，根据所接收的反馈信号检测电池负载插拔状态；和/或所述控制单元检测与所述负载检测电路的连接端的电流信号，并根据所述电流信号检测电池负载插拔状态。
进一步地，在所述的检测电池负载插拔状态的充电电路中，还包括连接在所述第二整流滤波电路和所述正输出端之间的防打火电路；所述防打火电路包括第四二极管D4；所述第四二极管D4的阴极连接所述正输出端，阳极连接所述第二整流滤波电路的输出端。
优选地，所述负载检测电路包括第八电阻R8、第一稳压二极管ZD1、光电耦合器OT、第一发光二极管LED1和第五电阻R5；
所述第八电阻R8的一端连接所述正输出端，另一端连接所述第一稳压二极管ZD1的阴极；所述第一稳压二极管ZD1的阳极连接所述光电耦合器OT的发光二极管阳极，所述光电耦合器OT的发光二极管阴极连接负输出端；所述负输出端接地；所述光电耦合器OT的三极管集电极连接第一发光二极管LED1的阴极，所述光电耦合器OT的三极管发射极接地；所述第一发光二极管LED1的阳极连接所述第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述控制单元中的控制芯片U1的负载识别端LED。
优选地，所述控制单元包括产生驱动信号的控制芯片U1、接收所述第一直流电压以输出启动电压至所述控制芯片U1后采集所述电压转换电路的辅助绕组电压并输出供电电压至所述控制芯片U1的稳压供电电路、接收所述驱动信号并控制所述电压转换电路进行电压转换的开关电路、采集所述电压转换电路的辅助绕组电压并输出电压反馈信号反馈至所述控制芯片U1的电压反馈电路、采集所述电压转换电路的原边绕组电流并输出电流反馈信号反馈至所述控制芯片U1的电流检测电路和吸收原边绕组漏感能量的RCD吸收电路；
所述第一整流滤波电路的输出端分别连接所述稳压供电电路的第一端、所述RCD吸收电路的第一端、所述电压转换电路的第一端；所述稳压供电电路的第二端连接所述控制芯片U1的供电端VCC；所述电压转换电路的第二端连接所述RCD吸收电路的第二端，并连接所述开关电路的第一端；所述电压转换电路的第三端分别连接所述稳压供电电路的第三端、所述电压反馈电路的第一端；所述电压反馈电路的第二端连接所述控制芯片U1的电压反馈引脚FB；所述开关电路的第二端连接所述控制芯片U1的驱动引脚DRV，第三端连接所述电流检测电路的第一端；所述电流检测电路的第二端连接所述控制芯片U1的电流检测引脚CS；
所述控制芯片U1根据接收的所述电压反馈信号和所述电流反馈信号调节所述驱动信号的占空比大小以控制所述电压转换电路(30)工作，从而调节所述正输出端的所述输出电压的大小。
进一步地，所述控制单元还包括采集所述第一直流电压并与所述控制芯片U1内的基准电压比较以控制所述控制芯片U1工作与否的第一直流电压采集电路；所述第一直流电压采集电路连接在所述第一整流滤波电路的输出端和所述控制芯片U1的过压检测引脚OVP之间；
所述第一直流电压采集电路包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端连接所述第一整流滤波电路的输出端；所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的连接节点连接所述控制芯片U1的过压检测引脚OVP。
优选地，所述稳压供电电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二极性电容CE2；所述第三电阻R3的第一端连接所述第一整流滤波电路的输出端，第二端连接先后连接所述第四电阻R4的第一端、所述控制芯片U1的供电端、所述第二极性电容CE2的正极；所述第一二极管D1的阴极连接所述第四电阻R4的第二端，阳极连接所述电压转换电路的辅助绕组的第一端，所述辅助绕组的第二端和所述第二极性电容CE2的阴极共同接地；
优选地，所述电压反馈电路包括第十三电阻R13和第十二电阻R12；所述第十三电阻R13的第一端连接在所述第一二极管D1的阳极和所述辅助绕组的第一端之间的连接节点；所述第十三电阻R13的第二端先后连接所述控制芯片U1的电压反馈引脚FB、所述第十二电阻R12的第一端；所述第十二电阻R12的第二端接地；
优选地，所述开关电路包括N-MOS开关管Q1和第十一电阻R11；所述N-MOS开关管Q1的漏极连接所述原边绕组的第二端，栅极分别连接所述控制芯片U1的驱动引脚DRV、所述第十一电阻R11的第一端，源极连接所述电流检测电路的第一端；所述第十一电阻R11的第二端接地；
优选地，所述电流检测电路包括第九电阻R9和第十电阻R10；所述第九电阻R9的第一端连接所述控制芯片U1的电流检测引脚CS，第二端分别连接所述N-MOS开关管Q1的漏极、所述第十电阻R10的第一端；所述第十电阻R10的第二端接地；
优选地，所述RCD吸收电路包括第一电容C1、第六电阻R6、第二二极管D2；所述第一电容C1的第一端连接所述第一整流滤波电路的输出端，并经所述第六电阻R6的第一端连接所述原边绕组的第一端；所述第一电容C1的第二端和所述第六电阻R6的第二端共同连接的连接节点与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第二二极管D2的阳极经所述N-MOS开关管Q1的漏极连接所述原边绕组的第二端。
优选地，所述第二整流滤波电路包括第三二极管D3、并联连接的第二电容C2和第七电阻R7；所述电压转换电路的副边绕组的第一端连接所述第三二极管D3的阳极；所述第三二极管D3的阴极经所述第二电容C2和第七电阻R7的第一并联节点与所述正输出端连接；所述第二电容C2和第七电阻R7的第二并联节点连接所述电压转换电路的副边绕组的第二端后共同连接负输出端；所述负输出端接地。
优选地，所述第一整流滤波电路包括整流桥BD、与所述整流桥BD中两输出端连接的第一极性电容CE1；所述第一极性电容CE1的正极为所述第一整流滤波电路的输出端；所述第一极性电容CE1的负极接地。
进一步地，所述控制芯片U1的误差放大器负载端CMP连接第三极性电容CE3的正极；所述第三极性电容CE3的负极接地；所述控制芯片U1的接地引脚GND接地。
另一方面，本发明还提供一种检测电池负载插拔状态的充电器，以上所述的检测电池负载插拔状态的充电电路。
实施本发明的一种检测电池负载插拔状态的充电电路，具有以下有益效果：该充电电路包括接收交流电压并整流滤波以输出第一直流电压的第一整流滤波电路、接收所述第一直流电压以供电并根据采集到的电压转换电路(30)的电压和电流产生驱动信号以输出开关信号的控制单元、接收控制单元的驱动信号并将第一直流电压转为脉冲电压的电压转换电路、将脉冲电压整流为第二直流电压并通过滤波后从正输出端输出输出电压的第二整流滤波电路和检测电池负载插拔状态的负载检测电路；连接交流输入端的第一整流滤波电路的输出端先后分别连接控制单元和电压转换电路；控制单元与电压转换电路连接；电压转换电路依次与所述第二整流滤波电路、正输出端连接；负载检测电路连接在正输出端和控制单元之间。具体实施时，将电池负载***本充电电路的正、负输出端之间，电池负载电压大于负载检测电路的导通电压阈值，从而使负载检测电路导通并将产生的反馈信号耦合到控制单元，控制单元通过内部的电流比较器接收取样后的反馈信号并与电流基准比较后得到一个电平信号，即可检测出电池负载处于***状态，当电池负载拔出后，输出电压逐渐减小，并最终低于负载检测电路的导通电压阈值，此时，负载检测电路关断且无反馈信号产生，控制单元内的电流比较器输出另一电平信号，从而检测出电池负载已拔出，解决现有充电电路无法自动检测电池负载插拔状态的导致智能化程度不高的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例一的检测电池负载插拔状态的充电电路的结构示意图；
图2是本发明实施例二的检测电池负载插拔状态的充电电路的结构示意图；
图3是本发明实施例一的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图；
图4是本发明实施例二的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图；
图5是本发明实施例三的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图；
图6是本发明实施例四的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1是本发明实施例一提供的一种检测电池负载插拔状态的充电电路的结构示意图。
如图1所示，本实施例的检测电池负载插拔状态的充电电路包括：充电控制电路、与充电控制电路连接的控制单元20、以及负载检测电路50；充电控制电路的输入端连接交流输入端，充电控制电路的输出端连接正输出端；负载检测电路一端与正输出端连接，另一端与控制单元20连接；充电控制电路接收交流电压并根据控制单元20的控制对交流电压进行控制处理后，从正输出端输出输出电压；负载检测电路50根据正输出端的信号大小导通或关断，并在导通时输出反馈信号至控制单元20。
充电控制电路包括：接收交流电压并整流滤波以输出第一直流电压的第一整流滤波电路10、接收控制单元20的开关信号并将第一直流电压转为脉冲电压的电压转换电路30、将脉冲电压整流为第二直流电压并通过滤波后从正输出端输出输出电压的第二整流滤波电路40。其中，接收所述第一直流电压以供电并根据采集到的电压转换电路30的电压和电流产生驱动信号以输出开关信号的控制单元20、
连接交流输入端的第一整流滤波电路10的输出端先后分别连接控制单元20和电压转换电路30。控制单元20与电压转换电路30连接。电压转换电路30依次与第二整流滤波电路40、正输出端连接。负载检测电路50连接在正输出端和控制单元20之间。需要说明的是，交流输入端用于连接火线及零线接收220V的交流电压，正输出端指整个充电电路输出部分与电池负载的正极连接的一端。由此，负载检测电路50根据正输出端的电压大小导通或关断，并在导通时输出反馈信号至控制单元20的控制芯片U1。控制单元20在所述负载检测电路50导通时，根据所接收的反馈信号检测电池负载插拔状态；和/或所述控制单元20检测与所述负载检测电路50的连接端的电流信号，并根据所述电流信号检测电池负载插拔状态。具体的，负载检测电路50导通时，控制单元20将负载检测电路50输出的反馈信号中电压信号与内部基准电压信号进行比较，若反馈信号中的电压信号大于内部基准电压信号，则判断电池负载***；若反馈信号中的电压信号小内部基准电压信号，则判断电池负载拔出。和/或，控制单元20可直接检测其与负载检测电路50的连接端流出的电流，并将连接端流出的电流与内部基准电流进行比较，若连接端流出的电流超过内部基准电流，则判断电池负载拔出。其中，连接端流出的电流超过内部基准电流可以为连接端流出的电流大于内部基准电流，或者连接端流出的电流小于内部基准电流。
正输出端的电压指检测电池负载插拔状态的充电电路的输出电压和电池负载电压，负载检测电路50导通时的最低电压为导通电压阈值。电池负载拔出后，负载检测电路50两端施加的输出电压逐渐减小，最终低于导通电压阈值使负载检测电路50关断，无反馈信号产生；电池负载***瞬间，电池负载电压大于导通电压阈值，负载检测电路50导通从而产生反馈信号。本实施例的检测电池负载插拔状态的充电电路的结构简单，有利于降低成本。
在本实施例中，负载检测电路50识别电池负载插拔状态的原理具体为：负载检测电路50的导通电压阈值优选剩余容量为零的电池负载电压，确保任意电量的电池负载***时使负载检测电路50导通，从而产生反馈信号并传输至控制单元20的控制芯片U1，再与控制芯片U1内部的电流比较器的电流基准(电压信号)比较得到一个电平信号，如高电平，进而识别出电池负载处于***充电电路的状态，相反地，如果控制芯片U1的相应引脚未检测到该反馈信号，则通过控制芯片U1内的电流比较器比较后得到另一个电平信号，如低电平，从而识别出电池负载已从充电电路拔出。由于本实施例导通阈值电压小于剩余容量为零时的电池负载电压，因此可实现任意电量电池负载的插拔状态检测。
图3是本发明实施例一的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图。
参阅图1和图3，在第一实施例中，电压转换电路30包括辅助绕组、铁芯、初级侧的原边绕组和次级侧的副边绕组，原边绕组、副边绕组、辅助绕组均绕在同一铁芯上，形成高频隔离变压器，在控制单元20中输出的驱动信号的作用下将初级侧的能量传递到次级侧。
如图3所述，负载检测电路50包括第八电阻R8、第一稳压二极管ZD1、光电耦合器OT、第一发光二极管LED1和第五电阻R5。第八电阻R8的一端连接正输出端，另一端连接第一稳压二极管ZD1的阴极。第一稳压二极管ZD1的阳极连接光电耦合器OT的发光二极管阳极，光电耦合器OT的发光二极管阴极连接负输出端，负输出端接地。光电耦合器OT的三极管集电极连接第一发光二极管LED1的阴极，光电耦合器OT的三极管发射极接地。第一发光二极管LED1的阳极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接控制单元20中的控制芯片U1的负载识别端LED(该负载识别端LED即为控制单元20与负载检测电路50的连接端)。或者，在其他一些实施例中，光电耦合器OT的三极管集电极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接控制单元20中的控制芯片U1的负载识别端LED，发光二极管LED1的阳极连接光电耦合器OT的三极管的发射极，发光二极管LED1阴极接地。具体如图5所示。
或者，在其他一些实施例中，光电耦合器OT可设置在LED的上端，同时配置一个二极管和一个电阻。具体的，如图6所示，光电耦合器OT的三极管的发射极连接发光二极管的阳极和控制芯片U1的负载识别端LED，光电耦合器OT的集电极连接电阻Rx1的第一端和第一二极管的阳极，电阻Rx1的第二端连接二极管Dx1的阴极，Dx1的阳极连接辅助绕组的第一端，光电耦合器OT的发光二极管的阳极连接第一稳压二极管ZD1的阳极，光电耦合器OT的发光二极管的阴极接地。该实施例中，当处于涓流、恒流、恒压器件，发光二极管LED1内部下拉到低电压，流过光电耦合器OT的电流会被下拉到低电压，发光二极管LED1指示灯不会亮。当充电完成后，发光二极管LED1引脚断开内部通路，所以，经过光电耦合器OT的电流能够流过发光二极管LED1指示灯，发光二极管LED1指示灯亮。
需要说明的是，第八电阻R8用于限流和分压，其两端的电压、第一稳压二极管ZD1的反向击穿时电压与光电耦合器OT内的发光二极管的导通电压之和为负载检测电路50的导通阈值电压，光电耦合器OT用于将反馈信号从自身输入一侧耦合到输出一侧，起到信号隔离传输的作用。通过选取合适标称值的第一稳压二极管ZD1、合适阻值的第八电阻R8，使导通电压阈值小于电池负载最低电量时两端的电压，只要电池负载正常可充电，无需考虑电池负载的电量也能进行插拔检测。这样，当电池负载***时(此时充电电路的输出电容需放电完毕，或者满足输出电容的输出电压小于导通电压阈值)，预先设置负载识别端LED输出高电平使第五电阻R5上拉，进而使光电耦合器内的光敏三极管满足导通条件，第五电阻R5和发光二极管LED1以及光敏三极管与地之间便形成通路，从而产生电流信号(即反馈信号)流出负载识别端LED，控制芯片U1的负载识别端LED内部设置电流检测电路(例如电阻)将电流信号转为电压信号再通过电流比较器与电流基准比较后输出电池负载信息(如高电平)，从而识别出电池负载***；同理，当电池负载拔出瞬间，充电电路的输出电容开始放电，直至输出电容的电压低于负载检测电路50的导通阈值电压，第一稳压二极管ZD1无法反向击穿，光电耦合器OT无法工作，电阻R5、发光二极管LED1和光电耦合器OT所在的线路处于断路状态，控制芯片U1的负载识别端LED没有电流流出，控制芯片U1内的电流检测电路输入到电流比较器的电压降低，电流比较器输出相应的电池负载信息(如低电平)，从而识别出电池负载已拔出。识别过程中，通过发光二极管LED1亮灭使用户也能直观地查看电池负载的插拔状态。在有的实施例中，可以不使用发光二极管LED1。
如图1所示，在第一实施例中，控制单元20包括产生驱动信号的控制芯片U1、接收第一直流电压以输出启动电压至控制芯片U1后采集电压转换电路30的辅助绕组电压并输出供电电压至控制芯片U1的稳压供电电路202、接收驱动信号并控制电压转换电路30进行电压转换的开关电路205、采集电压转换电路30的辅助绕组电压并输出电压反馈信号反馈至控制芯片U1的电压反馈电路204、采集电压转换电路30的原边绕组电流并输出电流反馈信号反馈至控制芯片U1的电流检测电路206和吸收原边绕组漏感能量的RCD吸收电路203。
如图3所示，具体地，第一整流滤波电路10的输出端分别连接稳压供电电路202的第一端、RCD吸收电路203的第一端、电压转换电路30的第一端。稳压供电电路202的第二端连接控制芯片U1的供电端VCC；电压转换电路30的第二端连接RCD吸收电路203的第二端，并连接开关电路205的第一端。电压转换电路30的第三端分别连接稳压供电电路202的第三端、电压反馈电路204的第一端。电压反馈电路204的第二端连接控制芯片U1的电压反馈引脚FB。开关电路205的第二端连接控制芯片U1的驱动引脚DRV，第三端连接电流检测电路206的第一端。电流检测电路206的第二端连接控制芯片U1的电流检测引脚CS。
本实施例中，控制芯片U1根据接收的电压反馈信号和电流反馈信号调节驱动信号的占空比大小以控制所述电压转换电路(30)工作，从而调节正输出端的输出电压大小。电压反馈电路204采集辅助绕组两端的电压，经过分压后得到电压反馈信号。开关电路205导通时的电流流过电流检测电路206后得到电流反馈信号(电压)。控制芯片U1通过电压反馈引脚FB接收的电压反馈信号和电流检测引脚CS接收的电流反馈信号实现驱动引脚DRV输出的驱动信号的占空比大小调节，开关电路205根据接收的驱动信号不断地开关并输出开关信号以控制电压转换电路30能量传递的频率以及周期内储能与释能时间的长短实现输出电压的调节。
如图3所示，可选的，控制单元20还包括采集第一直流电压并与控制芯片U1内的基准电压比较以控制控制芯片U1工作与否的第一直流电压采集电路201。第一直流电压采集电路201连接在第一整流滤波电路10的输出端和控制芯片U1的过压检测引脚OVP之间。第一直流电压采集电路201包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端连接第一整流滤波电路10的输出端。第二电阻R2的第二端接地。第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的连接节点连接控制芯片U1的过压检测引脚OVP。
第一直流电压采集电路201接收第一直流电压，通过第一电阻R1和第二电阻R2分压后得到第一直流分压电压(第二电阻R2两端的电压)输入到控制芯片U1的过压检测引脚OVP，通过比较器与控制芯片U1内部的基准电压比较，从而检测出第一直流电压的过压异常状态，通过比较后的输出信号可以控制控制芯片U1停止工作并直到异常排除再恢复工作，从而保护控制芯片U1避免损坏。
如图3所示，稳压供电电路202用于接收第一直流电压并输出启动电压至控制芯片U1，并在控制芯片U1启动后对接收的辅助绕组电压进行整流以输出稳定的工作电压至控制芯片U1，实现稳压供电。稳压供电电路202包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二极性电容CE2。第三电阻R3的第一端连接第一整流滤波电路20的输出端，第二端连接先后连接第四电阻R4的第一端、控制芯片U1的供电端、第二极性电容CE2的正极。第一二极管D1的阴极连接第四电阻R4的第二端，阳极连接电压转换电路30的辅助绕组的第一端，辅助绕组的第二端和第二极性电容CE2的阴极共同接地。其中，控制芯片U1的启动电路由第三电阻R3(启动电阻)和第二极性电容CE2组成，用于在整个充电电路完成启动前为控制芯片U1供电，之后通过第四电阻R4和第一二极管D1组成的辅助供电电路对采集的辅助绕组的电压进行整流后持续为控制芯片U1供电。
如图3所示，电压反馈电路204用于对接收的辅助绕组电压进行分压得到电压反馈信号。电压反馈电路204包括第十三电阻R13和第十二电阻R12。第十三电阻R13的第一端连接在第一二极管D1的阳极和辅助绕组的第一端之间的连接节点。第十三电阻R13的第二端先后连接控制芯片U1的电压反馈引脚FB、第十二电阻R12的第一端；第十二电阻R12的第二端接地。根据电压转换电路30中原边绕组、副边绕组、辅助绕组的匝数关系、以及第十三电阻R13和第十二电阻R12的分压关系，控制芯片U1即可通过反馈到电压反馈引脚FB的电压反馈信号得出正输出端的输出电压大小，从而根据电压反馈信号调整开关电路205的驱动信号(PWM信号)占空比大小，最终实现正输出端电压大小的调节，使该输出电压稳定。
如图3所示，开关电路205包括N-MOS开关管Q1和第十一电阻R11。N-MOS开关管Q1的漏极连接原边绕组的第二端，栅极分别连接控制芯片U1的驱动引脚DRV、第十一电阻R11的第一端，源极连接电流检测电路206的第一端。第十一电阻R11的第二端接地。N-MOS开关管Q1由控制芯片U1的驱动信号(PWM信号)驱动工作，从而不断地进行开关动作，使原边绕组接收第一直流电压不断存储和释放能量，进而将初级能量传递到副边绕组所在的次级侧。在其它实施例中，开关管Q1可以使用三极管。
如图3所示，电流检测电路206用于检测开关电路205中开关管的电流(该电流为开关电路205导通时流过电压转换电路30的原边绕组的电流)并输出电流反馈信号至控制芯片的电流检测引脚CS。电流检测电路206包括第九电阻R9和第十电阻R10。第九电阻R9的第一端连接控制芯片U1的电流检测引脚CS，第二端分别连接N-MOS开关管Q1的漏极、第十电阻R10的第一端。第十电阻R10的第二端接地。第十电阻R10为电流采样电阻。
如图3所示，RCD吸收电路203用于在开关电路205关断时吸收原边绕组的漏感能量，减缓电压尖峰，从而避免开关电路205中的开关管被击穿。RCD吸收电路203包括第一电容C1、第六电阻R6、第二二极管D2。第一电容C1的第一端连接第一整流滤波电路10的输出端，并经第六电阻R6的第一端连接原边绕组的第一端。第一电容C1的第二端和第六电阻R6的第二端共同连接的连接节点与第二二极管D2的阴极连接。第二二极管D2的阳极经N-MOS开关管Q1的漏极连接原边绕组的第二端。其中第六电阻R6的阻值根据电压转换电路30中的漏感储能大小选取，第一电容C1的大小选取一般使R1与C1的积不超过1毫秒，第二二极管D2优选快恢复二极管。
如图3所示，第二整流滤波电路40用于对电压转换电路30中副边绕组的高频脉冲电压进行整流和滤波。第二整流滤波电路40包括第三二极管D3、并联连接的第二电容C2和第七电阻R7。电压转换电路30的副边绕组的第一端连接第三二极管D3的阳极。第三二极管D3的阴极经第二电容C2和第七电阻R7的第一并联节点与正输出端连接。第二电容C2和第七电阻R7的第二并联节点连接电压转换电路30的副边绕组的第二端后共同连接负输出端。负输出端接地。其中第三二极管D3对次级侧的高频脉冲进行整流得到第二直流电压，第二电容C2再对第二直流电压进行滤波得到波纹较为平滑的较稳定的输出电压，同时，第二电容C2(输出电容)在滤波过程中进行储能，并在电池负载拔出后对假负载(第七电阻R7)和负载检测电路50放电，放电过程中，负载检测电路50由导通变为关断。
如图3所示，第一整流滤波电路10用于对交流输入的220V进行整流滤波并输出第一直流电压。第一整流滤波电路10包括整流桥BD、与整流桥BD中两输出端连接的第一极性电容CE1。第一极性电容CE1的正极为第一整流滤波电路10的输出端。第一极性电容CE1的负极接地。其中，整流桥BD优选全桥式整流桥，第一极性电容CE1为输入滤波电容。
进一步地，控制芯片U1的误差放大器负载端CMP连接第三极性电容CE3的正极。第三极性电容CE3的负极接地。控制芯片U1的接地引脚GND接地。
参阅图2和图4，图2是本发明第二实施例提供的检测电池负载插拔状态的充电电路的结构示意图，图4是第二实施例提供的检测电池负载插拔状态的充电电路的电路原理图。
如图4，第二实施例是在第一实施例的基础上，还包括连接在第二整流滤波电路40的输出端和充电电路的正输出端之间的防打火电路60。防打火电路60包括第四二极管D4。第四二极管D4的阴极连接正输出端，阳极连接第二整流滤波电路40的输出端，即第二整流滤波电路40中第二电容C2和第七电阻R7的第一并联节点。
防打火原理为如下：当输出电容(第二电容C2)的电压与电池负载电压不一样时，在正输出端与负输出端之间***电池负载会出现瞬间放电现象，俗称“打火”，当加入防打火电路60后，由于还未***电池负载，输出电容(第二电容C2)先对假负载(第七电阻R7)放电，因此，电池负载***后，其电压高于输出电容(第二电容C2)的电压，使第四二极管D4反向截止，从而达到防打火的目的。
第二实施例的其余部分与第一实施例相同，不再一一赘述。
另一方面，本发明还提供一种检测电池负载插拔状态的充电器，包括以上第一实施例或第二实施例的检测电池负载插拔状态的充电电路。该充电器可以检测电池负载插拔状态，电路结构简单，成本较低。
本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (10)
1.一种检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，包括：充电控制电路、与所述充电控制电路连接的控制单元(20)、以及负载检测电路(50)；
所述充电控制电路的输入端连接交流输入端，所述充电控制电路的输出端连接正输出端；所述负载检测电路一端与所述正输出端连接，另一端与所述控制单元(20)连接；
所述充电控制电路接收交流电压并根据所述控制单元(20)的控制对所述交流电压进行控制处理后，从所述正输出端输出输出电压；
所述负载检测电路(50)根据所述正输出端的信号大小导通或关断，并在导通时输出反馈信号至所述控制单元(20)。
2.根据权利要求1所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述充电控制电路包括：接收交流电压并整流滤波以输出第一直流电压的第一整流滤波电路(10)、接收所述控制单元(20)的开关信号并将所述第一直流电压转为脉冲电压的电压转换电路(30)、将所述脉冲电压整流为第二直流电压并通过滤波后从所述正输出端输出输出电压的第二整流滤波电路(40)；
连接所述交流输入端的第一整流滤波电路(10)的输出端先后分别连接所述控制单元(20)和所述电压转换电路(30)；所述控制单元(20)与所述电压转换电路(30)连接；所述电压转换电路(30)依次与所述第二整流滤波电路(40)、所述正输出端连接；所述负载检测电路(50)连接在所述正输出端和所述控制单元(20)之间；
所述控制单元(20)在所述负载检测电路(50)导通时，根据所接收的反馈信号检测电池负载插拔状态；和/或所述控制单元(20)检测与所述负载检测电路(50)的连接端的电流信号，并根据所述电流信号检测电池负载插拔状态。
3.根据权利要求2所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，还包括连接在所述第二整流滤波电路(40)和所述正输出端之间的防打火电路(60)；所述防打火电路包括第四二极管D4；所述第四二极管D4的阴极连接所述正输出端，阳极连接所述第二整流滤波电路(40)的输出端。
4.根据权利要求2或3所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述负载检测电路(50)包括第八电阻R8、第一稳压二极管ZD1、光电耦合器OT、第一发光二极管LED1和第五电阻R5；
所述第八电阻R8的一端连接所述正输出端，另一端连接所述第一稳压二极管ZD1的阴极；所述第一稳压二极管ZD1的阳极连接所述光电耦合器OT的发光二极管阳极，所述光电耦合器OT的发光二极管阴极连接负输出端；所述负输出端接地；所述光电耦合器OT的三极管集电极连接第一发光二极管LED1的阴极，所述光电耦合器OT的三极管发射极接地；所述第一发光二极管LED1的阳极连接所述第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述控制单元(20)中的控制芯片U1的负载识别端LED。
5.根据权利要求2或3所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述控制单元(20)包括产生驱动信号的控制芯片U1、接收所述第一直流电压以输出启动电压至所述控制芯片U1后采集所述电压转换电路(30)的辅助绕组电压并输出供电电压至所述控制芯片U1的稳压供电电路(202)、接收所述驱动信号并控制所述电压转换电路(30)进行电压转换的开关电路(205)、采集所述电压转换电路(30)的辅助绕组电压并输出电压反馈信号反馈至所述控制芯片U1的电压反馈电路(204)、采集所述电压转换电路(30)的原边绕组电流并输出电流反馈信号反馈至所述控制芯片U1的电流检测电路(206)和吸收原边绕组漏感能量的RCD吸收电路(203)；
所述第一整流滤波电路(10)的输出端分别连接所述稳压供电电路(202)的第一端、所述RCD吸收电路(203)的第一端、所述电压转换电路(30)的第一端；所述稳压供电电路(202)的第二端连接所述控制芯片U1的供电端VCC；所述电压转换电路(30)的第二端连接所述RCD吸收电路(203)的第二端，并连接所述开关电路(205)的第一端；所述电压转换电路(30)的第三端分别连接所述稳压供电电路(202)的第三端、所述电压反馈电路(204)的第一端；所述电压反馈电路(204)的第二端连接所述控制芯片U1的电压反馈引脚FB；所述开关电路(205)的第二端连接所述控制芯片U1的驱动引脚DRV，第三端连接所述电流检测电路(206)的第一端；所述电流检测电路(206)的第二端连接所述控制芯片U1的电流检测引脚CS；
所述控制芯片U1根据接收的所述电压反馈信号和所述电流反馈信号调节所述驱动信号的占空比大小以控制所述电压转换电路(30)工作，从而调节所述正输出端的所述输出电压的大小。
6.根据权利要求5所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述控制单元(20)还包括采集所述第一直流电压并与所述控制芯片U1内的基准电压比较以控制所述控制芯片U1工作与否的第一直流电压采集电路(201)；所述第一直流电压采集电路(201)连接在所述第一整流滤波电路(10)的输出端和所述控制芯片U1的过压检测引脚OVP之间；
所述第一直流电压采集电路(201)包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端连接所述第一整流滤波电路(10)的输出端；所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的连接节点连接所述控制芯片U1的过压检测引脚OVP。
7.根据权利要求5所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述稳压供电电路(202)包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二极性电容CE2；所述第三电阻R3的第一端连接所述第一整流滤波电路(20)的输出端，第二端连接先后连接所述第四电阻R4的第一端、所述控制芯片U1的供电端、所述第二极性电容CE2的正极；所述第一二极管D1的阴极连接所述第四电阻R4的第二端，阳极连接所述电压转换电路(30)的辅助绕组的第一端，所述辅助绕组的第二端和所述第二极性电容CE2的阴极共同接地；
所述电压反馈电路(204)包括第十三电阻R13和第十二电阻R12；所述第十三电阻R13的第一端连接在所述第一二极管D1的阳极和所述辅助绕组的第一端之间的连接节点；所述第十三电阻R13的第二端先后连接所述控制芯片U1的电压反馈引脚FB、所述第十二电阻R12的第一端；所述第十二电阻R12的第二端接地；
所述开关电路(204)包括N-MOS开关管Q1和第十一电阻R11；所述N-MOS开关管Q1的漏极连接所述原边绕组的第二端，栅极分别连接所述控制芯片U1的驱动引脚DRV、所述第十一电阻R11的第一端，源极连接所述电流检测电路(206)的第一端；所述第十一电阻R11的第二端接地；
所述电流检测电路(206)包括第九电阻R9和第十电阻R10；所述第九电阻R9的第一端连接所述控制芯片U1的电流检测引脚CS，第二端分别连接所述N-MOS开关管Q1的漏极、所述第十电阻R10的第一端；所述第十电阻R10的第二端接地；
所述RCD吸收电路(203)包括第一电容C1、第六电阻R6、第二二极管D2；所述第一电容C1的第一端连接所述第一整流滤波电路(10)的输出端，并经所述第六电阻R6的第一端连接所述原边绕组的第一端；所述第一电容C1的第二端和所述第六电阻R6的第二端共同连接的连接节点与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第二二极管D2的阳极经所述N-MOS开关管Q1的漏极连接所述原边绕组的第二端。
8.根据权利要求2所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述第二整流滤波电路(40)包括第三二极管D3、并联连接的第二电容C2和第七电阻R7；所述电压转换电路(30)的副边绕组的第一端连接所述第三二极管D3的阳极；所述第三二极管D3的阴极经所述第二电容C2和第七电阻R7的第一并联节点与所述正输出端连接；所述第二电容C2和第七电阻R7的第二并联节点连接所述电压转换电路(30)的副边绕组的第二端后共同连接负输出端；所述负输出端接地；
所述第一整流滤波电路(10)包括整流桥BD、与所述整流桥BD中两输出端连接的第一极性电容CE1；所述第一极性电容CE1的正极为所述第一整流滤波电路(10)的输出端；所述第一极性电容CE1的负极接地。
9.根据权利要求5所述的检测电池负载插拔状态的充电电路，其特征在于，所述控制芯片U1的误差放大器负载端CMP连接第三极性电容CE3的正极；所述第三极性电容CE3的负极接地；所述控制芯片U1的接地引脚GND接地。
10.一种检测电池负载插拔状态的充电器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的检测电池负载插拔状态的充电电路。
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