[发明专利]用于电池充电器的充电管理控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于电子技术/开关电源及电池充电技术，尤其涉及一种用于充电器的把AC/DC开关电源控制和电池充电管理控制统一的电路及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展，移动设备应用越来越多，所以对电池的需求也越来越多，其中可充电电池因使用次数多使用寿命长而大量使用，产生了对充电器的大量需求，因为电池的充电特性要求很高，所以对电池的充电要求也很高，为了使电池获得良好的保护、有效的充电及更长的使用寿命，就要根据电池的充电要求进行充电，如图1所示的为目前公认的最常用的电池充电特性曲线，根据电池的情况可分为预充电、恒流充电、恒压充电、再充电等过程。为了满足这样的充电要求，需要对充电过程进行管理和控制。目前对电池的充电不管是数字控制还是模拟技术实现，都由独立二部分组成，一个是直流电源，给电池充电提供直流能源(电池充电只能用直流能源)，另一个是直流电源对电池进行充电的管理和保护部分，产生直流电源的装置(或设备或电路)和用直流电源对电池进行充电的充电管理部分是完全分开的。直流电源的产生一般有AC/DC高频开关电源、线性电源、太阳能和其他直流电源等，其中高频开关电源是给电池充电提供直流电源的主要方法。目前市场上使用的充电器几乎都是由开关电源提供直流电源。如图2为以开关电源为基础的带电池23充电管理的充电器的简单框图，它由AC/DC开关电源模块1和充电管理模块2两部分组成。AC/DC开关电源模块1通过传统的开关电源控制原理在输出端产生一直流电源，此直流输出不受电池23充电控制信号的影响。充电管理模块2在以AC/DC开关电源模块1的输出为输入的前提下，通过充电管理控制芯片21检测电池23的电压和充电电流来判断其充电状态(预充电、恒流、恒压、再充电)，发出控制信号，联合控制器件22实现对充电电流和电压的调节，从而实现电池23的充电管理。其中，AC/DC开关电源模块1一般是隔离的，分为初级电路11、次级电路12和误差隔离传输模块13等部分，其中，初级电路11由交流输入111、整流滤波电路112、变压器初级部分113、初级控制模块114及主开关管115等部分组成，而初级控制模块114一般包含一个电源管理芯片及配套外围电路，实现的功能包含有：误差信号处理电路、开关脉冲的产生和控制电路、开关驱动电路、辅助电源电路、输入过欠压保护电路及过温保护等电路等，控制芯片为UC3842。次级电路12由变压器次级部分121、输出整流滤波电路122、直流输出电路123及次级误差控制反馈电路124等部分组成，其中次级误差控制反馈电路124包含反馈输出模块1241及电压电流误差、取样、放大模块1242。常用的电路包括TL431，358，???339等芯片组成；隔离传输模块13一般由光藕、变压器等组成，如无需隔离的AC/DC开关电源，则可以减少隔离传输模块13。以上AC/DC电路完成从交流电源到直流电源的转换，为电池充电准备好直流电源。