一种充电器的电路的制作方法
1.本技术涉及充电检测与充电保护领域，具体涉及一种充电器的电路。
背景技术：
2.锂离子电池的充电方式基本上采用电流恒压充电方式。充电的恒压设定值随负极活性物质的不同而异。锂离子电池的容量与充电电压有关，充电电压越高，蓄积的电量也越多，实际上电池的容量增大了。然而，充电电压增高，电解液进行分解，在负极就会析出金属锂，为此，充电电压的精度要控制在
±
1％以内。
3.针对电池的充电特性，本设计采用了快速充电技术，并且该充电器的工作电压可调。
4.根据电池每一个充电阶段来设计充电器的各项功能，以求达到对电池安全快速地充电的目的。在通过欠压闭锁电路检测充电条件满足之后，先对电压过低的电池进行涓流充电，也就是进行预充电。当电池电压达到安全电平时，采用恒流-恒压充电方式对电池快速充电。当电池最终浮充电压达到预先设计时改用恒压充电，直到充电过程终止。此设计采用最小电流恒压终止控制实现较高的精度，从而有效利用电池容量并防止电池的过充损坏。本设计整合了涓流/恒流充电技术，恒压充电技术和热限制技术，并且设计了充电终止、自动再启动和手动停机的功能，在对传统的数字振荡器电路的分析比较基础上，基于振荡器的基本工作原理，提出了一种新型高性能的rc振荡器；并利用一种新型的比较器复用结构，实现了用一个比较器对四组电压的比较。简化了电路结构，降低了电路功耗，并提高了精度。
5.如图1所示，为现有技术的充电监测电路，其结构简单，利用三极管为检测放大核心，对外界温度补偿能力弱，检测精度低，安全性较差。
6.如图2所示，为现有技术的充电保护电路，其功耗高，故障应变功能单一，安全性较低。
技术实现要素：
7.(一)技术问题
8.1.现有技术的充电装置，温度补偿能力弱，工作参数精度低。
9.2.现有技术的充电装置，功耗较高，过充应变性差，安全性低。
10.(二)技术方案
11.针对上述技术问题，本技术提出一种充电器的电路，包括彼此连接的充电监测电路与充电保护电路。
12.充电监测电路，主要实现高精度的充电监测。首先由欠压闭锁对输入电源电压vcc进行监控，并在vcc升至欠压闭锁门限以上前使充电器保持在停机模式。电路具有一个内置电压迟滞。另外，为防止功率mos管q5中的电流反向流动，当vcc降到比电池电压高出的幅度较低时电路将使充电器保持在停机模式。vcc满足欠压闭锁条件，充电器才开始正常工作。
欠压闭锁条件满足的情况下，在比较器u8引脚与地之间连接一个精度为1％的设定电阻器r14且有一个电池与充电器输出端相连时，一个充电循环开始。充电模式选择比较器u10工作，选择对电池进行涓流或恒流充电。若电池电位vb引脚的值低于涓流充电门限电压，比较器u10输出为低电平，选择比较器u3的反相端为较低电压。此时比较器u3正相端引脚电位为低，因此比较器u3放大器的输出电流很小。通过功率mos管q1、q5栅上的恒流源放电，功率mos管q5的栅压由高电平开始下降，其内部开始有电流流过，对电池充电。当功率mos管q5中有电流且不断增大时，也有采样电流通过采样mos管q1引脚，由于电压升高，比较器u3输出端的电流也会逐渐增大，下降速度减缓。最终保持稳定。在涓流模式下，通过反馈稳定。在待机模式下比较器u8用作再充电比较器，此时它的输入端检测vbat的大小。当电池电位低于电池再充电门限电压时，比较器u8输出为高电平，新的一个充电循环又开始。此后比较器u8又切换为终止比较器，监测充电是否完成。如果充电温度升至预设值以上，则一个内部热反馈环路u1将减小设定的充电电流。温度放大器的输出流过功率mos管q5的电流减小，温度下降。最终实现高精度的充电监测。
13.充电保护电路，主要实现充电过程保护，它主要由一个迟滞电压比较器和一个缓冲器构成。其中mos管q8、q9是较器的输入级，mos管q3、q4是比较器的电流源负载，比较器通过共源极输出。mos管q13的输出经过反相器和缓冲器，选择信号mos管q7和mos管q11输出。比较器u5并不是将信号直接进行比较，而是取分压和基准电压比。判定是是涓流充电迟滞电压，还是欠压闭锁，条件满足后，mos管q12、q13两管作为电流源，当基准电压上升，mos管q2截止，停止充电。当基准电压降低，mos管q6导通，进行充电，通过缓冲器控制进行充电保护。并且具有电压迟滞，以确保其对电池电压的变化稳定。
14.此充电器电路采用最小电流恒压终止控制实现较高的精度，从而有效利用电池容量并防止电池的过充损坏。本设计整合了涓流/恒流充电技术，恒压充电技术和热限制技术，并且设计了充电终止、自动再启动和手动停机的功能，实习拿了充电器充电控制的功能。
15.(三)有益效果
16.本次设计的一种充电器的电路，首先采用温度补偿，获得较小的温度系数，基准电压源精度高，实现高精度充电监测。其次，降低了系统的功耗，提高了精度，实现充电保护功能。
附图说明
17.图1为现有技术的充电监测电路。
18.图2为现有技术的充电保护电路。
19.图3为本技术的充电监测电路。
20.图4为本技术的充电保护电路。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明做进一步说明。
22.如图3、4所示，本技术提出一种充电器的电路，包括彼此连接的充电监测电路与充电保护电路。
23.充电监测电路，主要实现高精度的充电监测。首先由欠压闭锁对输入电源电压vcc进行监控，并在vcc升至欠压闭锁门限以上前使充电器保持在停机模式。电路具有一个内置电压迟滞。另外，为防止功率mos管q5中的电流反向流动，当vcc降到比电池电压高出的幅度较低时电路将使充电器保持在停机模式。vcc满足欠压闭锁条件，充电器才开始正常工作。欠压闭锁条件满足的情况下，在比较器u8引脚与地之间连接一个精度为1％的设定电阻器r14且有一个电池与充电器输出端相连时，一个充电循环开始。充电模式选择比较器u10工作，选择对电池进行涓流或恒流充电。若电池电位vb引脚的值低于涓流充电门限电压，比较器u10输出为低电平，选择比较器u3的反相端为较低电压。此时比较器u3正相端引脚电位为低，因此比较器u3放大器的输出电流很小。通过功率mos管q1、q5栅上的恒流源放电，功率mos管q5的栅压由高电平开始下降，其内部开始有电流流过，对电池充电。当功率mos管q5中有电流且不断增大时，也有采样电流通过采样mos管q1引脚，由于电压升高，比较器u3输出端的电流也会逐渐增大，下降速度减缓。最终保持稳定。在涓流模式下，通过反馈稳定。在待机模式下比较器u8用作再充电比较器，此时它的输入端检测vbat的大小。当电池电位低于电池再充电门限电压时，比较器u8输出为高电平，新的一个充电循环又开始。此后比较器u8又切换为终止比较器，监测充电是否完成。如果充电温度升至预设值以上，则一个内部热反馈环路u1将减小设定的充电电流。温度放大器的输出流过功率mos管q5的电流减小，温度下降。最终实现高精度的充电监测。
24.具体而言，所述充电监测电路包括输入端口va，输出端口vb，比较器u1、u2、u3、u4、u6、u8、u10，功率mos管q15、q1、q5、q10、q16，电阻r2、r6、r9、r12、r14、r4，所述充电监测电路中输入端口va与比较器u1的同相端连接，比较器的反相端与功率mos管q15的漏端连接，比较器u1的输出端分别与功率mos管q5的栅极、功率mos管q1的栅极、比较器u3的输出端、比较器u4的输出端连接，功率mos管q15的栅极与比较器u8的输出端连接，功率mos管q15的源端接地，功率mos管q1的漏端与高电平vcc连接，功率mos管q5的漏端与高电平vcc连接，功率mos管q1的源端分别与比较器u2的同相端、功率mos管q10的漏端连接，功率mos管q5的源端分别与比较器u2的反相端、电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端分别与电阻r4的一端、比较器u4的同相端、输出端口vb连接，电阻r4的另一端与功率mos管q16的漏端连接，比较器u23的输出端与功率mos管q10的栅极连接，功率mos管q10的源端分别与比较器u3的同相端、比较器u6的反相端、比较器u8的反相端、比较器u10的反相端、电阻r14的一端连接，电阻r4的另一端接地，比较器u4的反相端分别与电阻r6的一端、比较器u6的同相端连接，电阻r6的另一端分别与比较器u6的输出端口、电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端分别与比较器u8的同相端、电阻r12的一端连接，电阻r12的另一端与比较器u10的同相端连接，比较器u10的输出端与比较器u3的反相端连接。所述充电监测电路包括比较器u7、u9，功率mos管q16，输出端口vc，所述充电监测电路中比较器u7的同相端与高电平vcc连接，比较器u9的同相端与高电平vcc连接，比较器u7的输出端口分别与比较器u9的输出端、功率mos管q16的栅极连接，功率mos管q16的源端接地，输出端口vc分别与比较器u7的反相端、比较器u9的反相端连接。
25.充电保护电路，主要实现充电过程保护，它主要由一个迟滞电压比较器和一个缓冲器构成。其中mos管q8、q9是较器的输入级，mos管q3、q4是比较器的电流源负载，比较器通过共源极输出。mos管q13的输出经过反相器和缓冲器，选择信号mos管q7和mos管q11输出。比较器u5并不是将信号直接进行比较，而是取分压和基准电压比。判定是是涓流充电迟滞
电压，还是欠压闭锁，条件满足后，mos管q12、q13两管作为电流源，当基准电压上升，mos管q2截止，停止充电。当基准电压降低，mos管q6导通，进行充电，通过缓冲器控制进行充电保护。并且具有电压迟滞，以确保其对电池电压的变化稳定。
26.具体而言，所述充电保护电路包括输入端口vb、vc，mos管q3、q2、q4、q6、q8、q9、q12、q13、q14、q17，电阻r1、r3、r5、r7、r8、r11、r10、r13，比较器u5，所述充电保护电路中输入端口vb分别与电阻r1的一端、电阻r3的一端、mos管q9的栅极连接，电阻r1的另一端与高电平vcc连接，电阻r3的另一端分别与电阻r7的一端、电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端分别与电阻r7的另一端、电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与mos管q17的漏端连接，输入端口vc与mos管q17的栅极连接，mos管q17的源端接地，mos管q9的漏端分别与mos管q3的漏端、mos管q6的栅极、mos管q4的源端、mos管q8的漏端连接，mos管q3的漏端与高电平vcc连接，mos管q3的栅极与mos管q4的栅极连接，mos管q4的漏端与高电平vcc连接，mos管q8的源端分别与mos管q9的源端、mos管q12的漏端连接，mos管q8的栅极分别与mos管q6的源端、比较器u5的同相端连接，mos管q6的漏端与mos管q2的源端连接，mos管q2的漏端与高电平vcc连接，mos管q12的栅极分别与mos管q13的栅极、mos管q14的栅极连接，电阻r10的一端与mos管q12的源端连接，电阻r12的另一端接地，mos管q13的漏端与比较器u5的反相端连接，mos管q13的源端与mos管q14的漏端连接，mos管q14的源端与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端接地。所述充电保护电路包括输出端口vout，比较器u5，mos管q2、q7、q11，所述充电保护电路中比较器u5的输出端口分别与mos管q7栅极、mos管q11的栅极连接，mos管q7的漏端与mos管q2的栅极连接，mos管q7的源端与mos管q11的漏端连接，mos管q11的源端接地，输出端口vout与mos管q7的源端连接。
27.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
技术特征：
1.一种充电器的电路，包括彼此连接的充电监测电路与充电保护电路，其特征在于：所述充电监测电路包括输入端口va，输出端口vb，比较器u1、u2、u3、u4、u6、u8、u10，功率mos管q15、q1、q5、q10、q16，电阻r2、r6、r9、r12、r14、r4，所述充电监测电路中输入端口va与比较器u1的同相端连接，比较器的反相端与功率mos管q15的漏端连接，比较器u1的输出端分别与功率mos管q5的栅极、功率mos管q1的栅极、比较器u3的输出端、比较器u4的输出端连接，功率mos管q15的栅极与比较器u8的输出端连接，功率mos管q15的源端接地，功率mos管q1的漏端与高电平vcc连接，功率mos管q5的漏端与高电平vcc连接，功率mos管q1的源端分别与比较器u2的同相端、功率mos管q10的漏端连接，功率mos管q5的源端分别与比较器u2的反相端、电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端分别与电阻r4的一端、比较器u4的同相端、输出端口vb连接，电阻r4的另一端与功率mos管q16的漏端连接，比较器u23的输出端与功率mos管q10的栅极连接，功率mos管q10的源端分别与比较器u3的同相端、比较器u6的反相端、比较器u8的反相端、比较器u10的反相端、电阻r14的一端连接，电阻r4的另一端接地，比较器u4的反相端分别与电阻r6的一端、比较器u6的同相端连接，电阻r6的另一端分别与比较器u6的输出端口、电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端分别与比较器u8的同相端、电阻r12的一端连接，电阻r12的另一端与比较器u10的同相端连接，比较器u10的输出端与比较器u3的反相端连接。2.根据权利要求1所述的一种充电器的电路，其特征在于：所述充电监测电路包括比较器u7、u9，功率mos管q16，输出端口vc，所述充电监测电路中比较器u7的同相端与高电平vcc连接，比较器u9的同相端与高电平vcc连接，比较器u7的输出端口分别与比较器u9的输出端、功率mos管q16的栅极连接，功率mos管q16的源端接地，输出端口vc分别与比较器u7的反相端、比较器u9的反相端连接。3.根据权利要求1所述的一种充电器的电路，其特征在于：所述充电保护电路包括输入端口vb、vc，mos管q3、q2、q4、q6、q8、q9、q12、q13、q14、q17，电阻r1、r3、r5、r7、r8、r11、r10、r13，比较器u5，所述充电保护电路中输入端口vb分别与电阻r1的一端、电阻r3的一端、mos管q9的栅极连接，电阻r1的另一端与高电平vcc连接，电阻r3的另一端分别与电阻r7的一端、电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端分别与电阻r7的另一端、电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与mos管q17的漏端连接，输入端口vc与mos管q17的栅极连接，mos管q17的源端接地，mos管q9的漏端分别与mos管q3的漏端、mos管q6的栅极、mos管q4的源端、mos管q8的漏端连接，mos管q3的漏端与高电平vcc连接，mos管q3的栅极与mos管q4的栅极连接，mos管q4的漏端与高电平vcc连接，mos管q8的源端分别与mos管q9的源端、mos管q12的漏端连接，mos管q8的栅极分别与mos管q6的源端、比较器u5的同相端连接，mos管q6的漏端与mos管q2的源端连接，mos管q2的漏端与高电平vcc连接，mos管q12的栅极分别与mos管q13的栅极、mos管q14的栅极连接，电阻r10的一端与mos管q12的源端连接，电阻r12的另一端接地，mos管q13的漏端与比较器u5的反相端连接，mos管q13的源端与mos管q14的漏端连接，mos管q14的源端与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端接地。4.根据权利要求1所述的一种充电器的电路，其特征在于：所述充电保护电路包括输出端口vout，比较器u5，mos管q2、q7、q11，所述充电保护电路中比较器u5的输出端口分别与mos管q7栅极、mos管q11的栅极连接，mos管q7的漏端与mos管q2的栅极连接，mos管q7的源端与mos管q11的漏端连接，mos管q11的源端接地，输出端口vout与mos管q7的源端连接。
技术总结
本申请涉及一种充电器的电路，包括充电监测电路与充电保护电路。本次设计的一种充电器的电路，充电监测电路，采用定时器的控制方式，实现恒压源、温度监控、充电状态显示和电池充电完成终止功能，利用时间限制预充电阶段用来对深放电的电池进行预充电，通过外部的热敏电阻来检测电池温度，使得电池在用户定义的温度下进行充电；充电保护电路，通过迟滞电压比较器和一个缓冲器提供高精度基准电压，实现充电过程保护。过程保护。过程保护。
