[发明专利]一种隔离型无电解电容恒流充电电路及其切换方法

说明书

本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路，包含有主电路和辅助储能回路；辅助储能回路的供能回路二极管Ds2的阴极连接至桥式整流电路的正端及反激变换器T的原边绕组Np的同名端，供能回路二极管Ds2的阳极连接供能回路开关管Q3的漏极，供能回路开关管Q3的源极连接储能回路开关管Q2的漏极及储能电容Cb的正极，储能回路开关管Q2的源极连接辅助二极管Ds1的阴极，辅助二极管Ds1的阳极连接辅助绕组Ns2的异名端，辅助绕组Ns2的同名端连接原边绕组Np及储能电容Cb的负极。本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路，具有使用寿命长且充电效果佳的优点。

技术领域

本发明涉及一种恒流充电电路及切换方法，尤其是涉及一种基于无电解电容的隔离式恒流充电电路及切换方法。

背景技术

近年来，电力电子技术的飞速发展带动了各类便携式电子产品推陈出新，便携式电子设备高度依赖储能电池。如今，笔记本电脑、便携大功率照明设备灯等便携式设备常采用的储能电池为锂电池，为延长锂电池使用寿命，常采用恒流充电模式。

但目前此类恒流充电式的充电器的体积较大，且为减小输出纹波，电路中大量采用了电解电容，而电解电容有寿命较短、体积较大、对温度敏感等缺点，从而不但制约着充电器的使用寿命，且充电效果不佳；为此，需要合理的电路设计实现替换常规恒流充电电路中的电解电容。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种隔离型无电解电容恒流充电电路及其切换方法，具有使用寿命长且充电效果佳的优点。

本发明的目的是这样实现的：

一种隔离型无电解电容恒流充电电路，包含有主电路和辅助储能回路；

主电路的交流输入源经过LC滤波器后接入桥式整流电路，桥式整流电路的正端连接反激变换器T的原边绕组Np的同名端，原边绕组Np的异名端与主开关管Q1的漏极相连接，主开关管Q1的源极连接至桥式整流电路的负端，反激变换器T的副边绕组Ns1的异名端连接副边开关管Q4的漏极，副边开关管Q4的源极连接至输出滤波电容二Co及锂电池BT的正极，输出滤波电容二Co及锂电池BT的负极连接至辅助绕组Ns1的同名端；

辅助储能回路的供能回路二极管Ds2的阴极连接至桥式整流电路的正端及反激变换器T的原边绕组Np的同名端，供能回路二极管Ds2的阳极连接供能回路开关管Q3的漏极，供能回路开关管Q3的源极连接储能回路开关管Q2的漏极及储能电容Cb的正极，储能回路开关管Q2的源极连接辅助二极管Ds1的阴极，辅助二极管Ds1的阳极连接辅助绕组Ns2的异名端，辅助绕组Ns2的同名端连接原边绕组Np及储能电容Cb的负极。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在传统反激变换器的基础上增加了辅助绕组，实现瞬时输入功率及输出功率能量差的吸收与释放；通过提高辅助储能电路中储能电容的平均电压以及电压的纹波，实现了降低电容容值，最终实现了非电解电容的替代；该隔离型无电解电容恒流充电拥有无电解电容、功率因数高、集成度高、效率高、使用寿命长等特点及优点。

附图说明

图1为本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路的拓扑结构图；

图2为本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路一个工频周期内主要工作波形。

图3和图4为本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路在一个开关周期内主要工作波形（图3为瞬时输入大于输出功率，图4为瞬时输入小于输出功率）。

图5~8、以及图9~12为本发明一种隔离型无电解电容恒流充电电路在一个开关周期内各开关模态等效电路（其中图5~8为输入大于输出功率阶段各工作模态等效电路图，图9~12为瞬时输入功率小于输出功率阶段各模态等效电路图）。

其中：