[发明专利]基于单片六端TOP24X集成芯片的电池充电器

说明书

本发明公开了一种双充电器系统，主要由TOP24X集成芯片电路模块、主输出模块、输出关断电路模块、恒压电路模块和恒流电路组成；本发明通过恒流电路模块、恒压电路模块和输出关断电路模块电路共同控制TOP24X集成芯片实现PWM脉宽调制，从而实现恒流、恒压和自动识别关断输出等功能；本发明利用了TOP24X集成芯片具有高功率（可达250W）、高集成效能（将MOSFET、PWM控制、故障保护、电路检测和其他功能集于一体）的特点，而且外部元件少、EMI低和自身保护功能强大等优点，使得产品具有了成本低、生产方便、抗干扰能力强、安全性和可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及开关电源电池充电器。

背景技术

目前开关电源的应用越来越广泛，而电池充电器基本上都是用开关电源方式来实现的。因此判断一个电池充电器产品的优劣就在于其成本、功能性、安全性和可靠性等方面。

目前充电器电路主要是以电源管理芯片加功率开关管的方式来实现开关电源初级电路的PWM调节，由于使用元件较多，因此此类产品中的产品不良率、成本和EMI都比较高。还有一些是以RCC的方式来实现的，此类电路虽然省掉了电源管理芯片，但依然需要较多的元件来实现，其产品的不良率、EMI问题依然较高，以及效率低等缺点。

目前TOP24X集成芯片以其高集成效能（将MOSFET、PWM控制、故障保护、电路检测和其他功能集于一体）以及外部元件少、EMI低、保护功能强大等优点在开关电源领域中已经得到广泛应用，但由于充电器在功能要求上的特殊性使得其在充电器领域应用上仍然是个空缺。

发明内容

针对上述现有技术中的问题与缺点，本新型实用提出了一种基于TOP24X集成芯片的电池充电器，TOP24X属于第四代TOPSwitch-GX系列产品，利用其集成度高、外部元件少和自身所带的过温、过流等保护功能，能有效的降低成本和EMI，同时也使得生产工艺更加简便、安全性和可靠性更高。

本新型实用的技术方案如下：一种基于TOP24X集成芯片的单片机智能控制系统充电器，包括TOP24X集成芯片电路模块1、主输出电路模块2、恒流电路模块3、恒压电路模块4、单片机智能控制系统5；

所述的TOP24X集成芯片，共有六个引线端，它们分别为控制端C、线路检测端L、极限电流设定端X、漏极D、源极S、开关频率选择端F，通过漏极D和源极S的不停通断使变压器初级产生脉动电流，再通过变压器耦合到次级，次级再将输出状态反馈回控制脚，控制脚再通过其内部集成的一系列控制电路产生一个PWM驱动信号控制漏极和源极的通断时间。利用线路检测端（L）可实现四种功能：过电压（OV）保护；欠电压（UV）保护；电压前馈（当电网电压过低时用来降低最大占空比）；远程通/断（ON/OFF）和同步。而利用极限电流设定端（X），可从外部设定芯片的极限电流。利用开关频率选择端（F）用于选择开关频率，多数情况下开关频率为132KHz,这有助于减小高频变压器及整个开关电源的体积，一些特殊场合下，可以选择频率为66KHz，以减小对外频率干扰。此外TOP24X集成芯片还内置了过温保护；

所述的输出关断电路模块3，当检测到输出电压或电流小于设定值时，将输出电路断开；

所述的恒压电路模块4，用于检测输出电压，当输出电压大于设置的电压值时，产生一个反馈信号到TOP24X集成芯片电路模块1，使漏极和源极开通的占空比减小，从而达到了恒压效果；

所述的恒流电路模块5，用于检测输出电流，当输出电流大于设置的电流值时，产生一个反馈信号到TOP24X集成芯片电路模块1，使漏极和源极开通的占空比减小，从而达到了恒流效果。

采用本发明所提供的充电器，与背景技术提到的开关电源管理芯片加功率开关管方案和RCC方案相比，其电路简单、外围元器件少、EMI低，TOP24X集成芯片高集成效能（将MOSFET、PWM控制、故障保护、电路检测和其他功能集于一体）的特点，使得产品在成本降低的同时安全性和可靠性方面也得到改良。