CN203261057U

CN203261057U - 新型数控充电器

Info

Publication number: CN203261057U
Application number: CN2013201837936U
Authority: CN
Inventors: 王熙宁; 黄镇球
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-13
Filing date: 2013-04-13
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-04-13

Abstract

本实用新型公开一种新型数控充电器，包括MCU微控制器以及依次连接的第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块，该第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块均分别连接于MCU微控制器，藉此，该充电器以软件编程的MCU微控制器为开关电源的控制核心,用数控方式取代原逻辑IC控制PFC，将***模拟成电阻性负载，MCU微控制器同时驱动两组功率开关模块，自动平衡PFC校正模块和功率输出模块的关系，达到高功率因数、高效率、微功耗待机的水平。

Description

新型数控充电器

技术领域

本实用新型涉及充电器领域技术，尤其是指一种新型数控充电器。

背景技术

充电器是一种将电压和频率固定不变的交流电转换为低压直流电的设备，广泛应用于各个领域，特别是在日常生活领域被广泛用于手机、相机、音频和视频播放器等。

传统充电器通常采用逻辑IC器件校正PFC(功率因素)，然而这种传统PFC(功率因素) 校正方式存在诸多缺点：首先，逻辑IC设计时电路器件多，电路复杂，造成生产成本高；再者电子器件过多也增加了使用的安全性问题以及使充电器的整体体积变大的问题；还有，这种传统充电器不能根据不同的电池而自动平衡输出PFC，使充电效率低下，充电时间长，对使用带来了不便。

发明内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种新型数控充电器，它可以达到高功率因数（PFC）、高效率、微功耗待机的水平，能够按输出功率设计不同功用的充电器，具有自适应功能、结构简单、使用安全、硬件成本低、体积小的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种新型数控充电器，包括第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块以及MCU微控制器，该第一滤波保护模块具有一连接AC/DC的输入端，该第一滤波保护模块的输出端依次串接功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块，该电压/电流采集模块的输出端连接于MCU微控制器，且第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块和第二滤波保护模块均分别连接于MCU微控制器上。

优选的，所述MCU微控制器与PFC校正模块之间、所述MCU微控制器与功率输出模块之间分别连接有一开关模块。

优选的，所述开关模块为Mosfet转换开关。

优选的，所述PFC校正模块包括桥式电路BD、升压PFC电路和电压采集电路，该升压PFC电路包括电感L和二级管D，该电压采集电路包括电容C和电阻R1、R2，该桥式电路BD的正端通过一正极导线串联电感L和二级管D，桥式电路BD的负端接在一负极导线上，该正、负极导线的节点1、2之间连接一Mosfet转换开关，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器上，该正、负极导线的节点3、4之间连接电容C，正、负极导线的节点5、6之间串接电阻R1、R2，该电阻R1、R2之间的节点7上通过导线连接在MCU微控制器上。

优选的，所述功率输出模块包括变压器T、二极管D和电容C，该变压器T的一次端连接Mosfet转换开关后接地，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器上，该变压器T的二次端连接二极管D，电容C接在电路节点8、9之间。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，以软件编程的MCU微控制器为开关电源的控制核心, 用数控方式取代原逻辑IC控制PFC，将***模拟成电阻性负载，MCU微控制器同时驱动两组功率开关模块，一组为PFC（功率因数）校正模块，另一组为功率输出模块。由于开关电源的各组成模块均连接到MCU微控制器，实现信息回馈功能，MCU微控制器的软件***运行时自动平衡PFC校正模块和功率输出模块的关系，达到高功率因数（PFC）、高效率、微功耗待机的水平。并且，由于第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块以及MCU微控制器均与MCU微控制器连接，实现各执行单元与MCU之间的回馈控制，MCU微控制器的软件***及时纠正和平衡***工作，获得高品质输出，使该充电器具有自适应功能和安全功能，产品按输出功率可设计不同功用的充电器，如：手机充电器，手提电脑充电器，掌上型电子产品充电器。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的结构原理框图；

图2是本实用新型之实施例中PFC校正模块的电路图；

图3是本实用新型之实施例中功率输出模块的电路图。

附图标识说明：

10、第一滤波保护模块 20、PFC校正模块

30、功率输出模块 40、第二滤波保护模块

50、电压/电流采集模块 60、MCU微控制器

70、开关模块

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，该数控充电器包括有第一滤波保护模块10、PFC校正模块20、功率输出模块30、第二滤波保护模块40、电压/电流采集模块50以及MCU微控制器60，该第一滤波保护模块10具有一连接AC/DC的输入端，该第一滤波保护模块10的输出端依次串接功率输出模块30、第二滤波保护模块40、电压/电流采集模块50，该电压/电流采集模块50的输出端连接于MCU微控制器60，且第一滤波保护模块10、PFC校正模块20、功率输出模块30和第二滤波保护模块40均分别连接于MCU微控制器60上。

其控制原理如下：以软件编程的MCU微控制器60为开关电源的控制核心, 用数控方式取代原逻辑IC控制PFC，将***模拟成电阻性负载，MCU微控制器60同时驱动两组功率开关模块，一组为PFC（功率因数）校正模块20，另一组为功率输出模块30。MCU微控制器60的软件***运行时自动平衡PFC校正模块20和功率输出模块30的关系，达到高功率因数（PFC）、高效率、微功耗待机的水平。并且，由于第一滤波保护模块10、PFC校正模块20、功率输出模块30、第二滤波保护模块40、电压/电流采集模块50以及MCU微控制器60均与MCU微控制器60连接，实现各执行单元与MCU之间的回馈控制，MCU微控制器60的软件***及时纠正和平衡***工作，获得高品质输出，使该充电器具有自适应功能和安全功能，产品按输出功率可设计不同功用的充电器，如：手机充电器，手提电脑充电器，掌上型电子产品充电器。

具体而言，所述MCU微控制器60与PFC校正模块20之间、所述MCU微控制器60与功率输出模块30之间分别连接有一开关模块70，本实施例中，所述开关模块70为Mosfet转换开关。

如图2所示，所述PFC校正模块20包括桥式电路BD、升压PFC电路和电压采集电路，该升压PFC电路包括电感L和二级管D，该电压采集电路包括电容C和电阻R1、R2，该桥式电路BD的正端通过一正极导线串联电感L和二级管D，桥式电路BD的负端接在一负极导线上，该正、负极导线的节点1、2之间连接一Mosfet转换开关，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器60上，该正、负极导线的节点3、4之间连接电容C，正、负极导线的节点5、6之间串接电阻R1、R2，该电阻R1、R2之间的节点7上通过导线连接在MCU微控制器60上。图2中，BD、C隔离段是升压PFC电路，在PFC电路中，本身的电感L和高频Mosfet转换开关，还有高压续流二极管D就是一个高效的开关电源，通过电感L本身就可以提高电压。

如图3所示，所述功率输出模块30包括变压器T、二极管D和电容C，该变压器T的一次端连接Mosfet转换开关后接地，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器60上，该变压器T的二次端连接二极管D，电容C接在电路节点8、9之间。由于PFC校正与功率输出处于同一软件（MCU微控制器60），两者间的工作协调统一。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，其主要是以软件编程的MCU微控制器60为开关电源的控制核心, 用数控方式取代原逻辑IC控制PFC，将***模拟成电阻性负载，MCU微控制器60同时驱动两组功率开关模块，一组为PFC校正模块20，另一组为功率输出模块30。MCU微控制器60的软件***运行时自动平衡PFC校正模块20和功率输出模块30的关系，达到高功率因数（PFC）、高效率、微功耗待机的水平。本实用新型的充电器省去了逻辑IC复杂的控制电路，使产品的电路结构简单，硬件成本低、成品体积小。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种新型数控充电器，其特征在于：包括第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块以及MCU微控制器，该第一滤波保护模块具有一连接AC/DC的输入端，该第一滤波保护模块的输出端依次串接功率输出模块、第二滤波保护模块、电压/电流采集模块，该电压/电流采集模块的输出端连接于MCU微控制器，且第一滤波保护模块、PFC校正模块、功率输出模块和第二滤波保护模块均分别连接于MCU微控制器上。

2.根据权利要求1所述的新型数控充电器，其特征在于：所述MCU微控制器与PFC校正模块之间、所述MCU微控制器与功率输出模块之间分别连接有一开关模块。

3.根据权利要求2所述的新型数控充电器，其特征在于：所述开关模块为Mosfet转换开关。

4.根据权利要求3所述的新型数控充电器，其特征在于：所述PFC校正模块包括桥式电路BD、升压PFC电路和电压采集电路，该升压PFC电路包括电感L和二级管D，该电压采集电路包括电容C和电阻R1、R2，该桥式电路BD的正端通过一正极导线串联电感L和二级管D，桥式电路BD的负端接在一负极导线上，该正、负极导线的节点1、2之间连接一Mosfet转换开关，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器上，该正、负极导线的节点3、4之间连接电容C，正、负极导线的节点5、6之间串接电阻R1、R2，该电阻R1、R2之间的节点7上通过导线连接在MCU微控制器上。

5.根据权利要求3所述的新型数控充电器，其特征在于：所述功率输出模块包括变压器T、二极管D和电容C，该变压器T的一次端连接Mosfet转换开关后接地，该Mosfet转换开关的控制端接在MCU微控制器上，该变压器T的二次端连接二极管D，电容C接在电路节点8、9之间。