CN219351280U - 充电机输出通断控制电路、防倒灌电路及充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电机输出通断控制电路、防倒灌电路及充电机。该电路包括：比较模块和光耦驱动模块；比较模块，同相输入端用于连接在充电机输出防倒灌电路中的开关管的源极与充电机之间，反相输入端用于连接开关管的漏极，输出端与光耦驱动模块的第一输入端连接；光耦驱动模块，第二输入端接地，第一输出端用于连接驱动电源，第二输出端用于连接开关管的源极，第三输出端和第四输出端用于连接开关管的栅极。本实用新型通过比较模块和光耦驱动模块的硬件电路对开关管进行控制来控制充电机输出的通断，控制速度快，有利于充电机对故障做出及时响应。

Description

充电机输出通断控制电路、防倒灌电路及充电机

技术领域

本实用新型属于充电机的输出保护技术领域，尤其涉及一种充电机输出通断控制电路、防倒灌电路及充电机。

背景技术

充电机一般需要连接输出防倒灌电路，如图1所示，一方面充电机输出防倒灌电路可以在充电机工作后向外输出电压时，控制开关管Q1导通，为电池和设备供电。另一方面，在多台充电机并机工作时，如果某一台充电机内部故障，也可以通过充电机输出防倒灌电路控制该故障充电机的开关管关断，从而将故障充电机与其他充电机隔离开，避免影响其他充电机给电池和设备供电。

然而，目前通常根据充电机状态、电池电压等控制开关管的通断以控制充电机输出的通断，这种控制方式控制速度慢，不利于对故障做出及时响应。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种充电机输出通断控制电路、防倒灌电路及充电机，以解决目前控制方式对充电机输出通断的控制速度慢、不利于及时响应的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种充电机输出通断控制电路，包括：比较模块和光耦驱动模块；

所述比较模块，同相输入端用于连接在充电机输出防倒灌电路中的开关管的源极与充电机之间，反相输入端用于连接所述开关管的漏极，输出端与所述光耦驱动模块的第一输入端连接；

所述光耦驱动模块，第二输入端接地，第一输出端用于连接驱动电源，第二输出端用于连接所述开关管的源极，第三输出端和第四输出端用于连接所述开关管的栅极。

在一种可能的实现方式中，所述比较模块包括：第一分压电阻单元、第二分压电阻单元、比较器和上拉电阻单元；

所述第一分压电阻单元，第一端作为所述比较模块的同相输入端，第二端与所述比较器的同相输入端连接，第三端接地；

所述第二分压电阻单元，第一端作为所述比较模块的反相输入端，第二端与所述比较器的反相输入端连接，第三端接地；

所述比较器，电源端与所述上拉电阻单元的第一端连接并用于连接驱动电源，输出端与所述上拉电阻单元的第二端连接后作为所述比较模块的输出端，接地端接地。

在一种可能的实现方式中，所述第一分压电阻单元包括：电阻R1和电阻R2；

所述电阻R1，第一端作为所述第一分压电阻单元的第一端，第二端与所述电阻R2的第一端连接并作为所述第一分压电阻单元的第二端；

所述电阻R2，第二端作为所述第一分压电阻单元的第三端。

在一种可能的实现方式中，所述第二分压电阻单元包括：电阻R3和电阻R4；

所述电阻R3，第一端作为所述第二分压电阻单元的第一端，第二端与所述电阻R4的第一端连接并作为所述第二分压电阻单元的第二端；

所述电阻R4，第二端作为所述第二分压电阻单元的第三端。

在一种可能的实现方式中，所述上拉电阻单元包括：电阻R5；

所述电阻R5，第一端作为所述上拉电阻单元的第一端，第二端作为所述上拉电阻单元的第二端。

在一种可能的实现方式中，所述光耦驱动模块包括：光电耦合器JK1、电容CD1、电阻R6和电阻R7；

所述光电耦合器JK1，第一输入端作为所述光耦驱动模块的第一输入端，第二输入端作为所述光耦驱动模块的第二输入端，第一输出端与所述电阻R7的第一端连接，第二输出端与所述电容CD1的正极连接并作为所述光耦驱动模块的第一输出端；

所述电容CD1，负极与所述电阻R6的第一端连接并作为所述光耦驱动模块的第二输出端；

所述电阻R6，第二端作为所述光耦驱动模块的第三输出端；

所述电阻R7，第二端作为所述光耦驱动模块的第四输出端。

本实用新型实施例第二方面提供了一种防倒灌电路，包括如上第一方面或第一方面的任一种可能实现方式所述的充电机输出通断控制电路。

本实用新型实施例第三方面提供了一种充电机，包括如上第二方面所述的防倒灌电路。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例，通过比较模块的同相输入端连接在充电机输出防倒灌电路中的开关管的源极与充电机之间，反相输入端连接开关管的漏极，输出端与光耦驱动模块的第一输入端连接；进而可以比较充电机输出防倒灌电路中的开关管的源极处的充电机电压和开关管的漏极处的电池电压或设备电压，并转换为一个高电平信号或低电平信号输出给光耦驱动模块。通过光耦驱动模块的第二输入端接地，第一输出端连接驱动电源，第二输出端连接开关管的漏极，第三输出端和第四输出端连接所述开关管的栅极；从而可以在光耦驱动模块输入高电平信号时，使开关管的栅极与其对应的驱动信号之间导通，进而使充电机可以通过开关管向外输出电压，在光耦驱动模块输入低电平时，断开开关管的栅极与对应驱动信号之间的连接，进而断开充电机的输出。由于本实用新型实施例通过硬件电路对开关管进行控制来控制充电机输出的通断，不需要参与运算，进而可以避免数字芯片根据充电机状态、电池电压等控制开关管的通断时需要运算、控制速度慢的问题，进而有利于充电机对故障做出及时响应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的充电机通过输出防倒灌电路为电池充电的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的充电机输出通断控制电路的结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供的充电机输出通断控制电路的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图2所示，本实用新型实施例提供的充电机输出通断控制电路10，包括：比较模块100和光耦驱动模块200。

其中，比较模块100，同相输入端用于连接在充电机输出防倒灌电路中的开关管Q1的源极S与充电机之间，反相输入端用于连接开关管Q1的漏极D，输出端与光耦驱动模块200的第一输入端连接。

光耦驱动模块200，第二输入端接地，第一输出端用于连接驱动电源，第二输出端用于连接开关管Q1的源极S，第三输出端和第四输出端用于连接开关管Q1的栅极G。

本实施例中，通过比较模块100，可以比较充电机输出防倒灌电路中的开关管Q1的源极S处的充电机电压VOUT和开关管Q1的漏极D处的电池电压或设备电压VOUT1，并转换为一个高电平信号或低电平信号输出给光耦驱动模块200。而光耦驱动模块200连接在比较模块100和开关管Q1的栅极之间，可以在比较模块100输出高电平信号时(也即充电机电压VOUT大于电池电压或设备电压VOUT1时)导通，从而使开关管Q1的栅极G与其对应的驱动信号之间导通，进而使充电机可以通过开关管Q1向外输出电压。并在比较模块100输出低电平信号时(也即充电机电压VOUT小于电池电压或设备电压VOUT1时)断开，从而断开开关管Q1的栅极G与对应驱动信号之间的连接，进而断开充电机的输出。由于本实施例通过硬件电路对开关管进行控制来控制充电机输出的通断，不需要运算，进而可以避免数字芯片根据充电机状态、电池电压等控制开关管的通断时需要运算、控制速度慢的问题，进而有利于充电机对故障做出及时响应。

可选的，如图3所示，比较模块100可以包括：第一分压电阻单元11、第二分压电阻单元12、比较器13和上拉电阻单元14。

第一分压电阻单元11，第一端作为比较模块100的同相输入端，第二端与比较器13的同相输入端连接，第三端接地。

第二分压电阻单元12，第一端作为比较模块100的反相输入端，第二端与比较器13的反相输入端连接，第三端接地。

比较器13，电源端与上拉电阻单元14的第一端连接并用于连接驱动电源，输出端与上拉电阻单元14的第二端连接后作为比较模块100的输出端，接地端接地。

本实施例中，比较模块100为比较器的典型电路。其中，第一分压电阻单元11可以对充电机电压VOUT进行分压，第二分压电阻单元12可以对电池电压或设备电压VOUT1分压，然后通过分压器13进行比较，输出高阻状态或低阻状态，通过上拉电阻单元14转换成高电平信号或低电平信号。

本实施例中，通过比较模块100对开关管Q1源极S的充电机电压和漏极D的电池电压或设备电压VOUT1进行比较，无需运算，控制速度快，有利于充电机对故障做出及时响应。

可选的，如图3所示，第一分压电阻单元11可以包括：电阻R1和电阻R2。

电阻R1，第一端作为第一分压电阻单元11的第一端，第二端与电阻R2的第一端连接并作为第一分压电阻单元11的第二端。

电阻R2，第二端作为第一分压电阻单元11的第三端。

类似的，如图3所示，第二分压电阻单元12可以包括：电阻R3和电阻R4。

电阻R3，第一端作为第二分压电阻单元12的第一端，第二端与电阻R4的第一端连接并作为第二分压电阻单元12的第二端。

电阻R4，第二端作为第二分压电阻单元12的第三端。

继续参考图3，上拉电阻单元14可以包括：电阻R5。

电阻R5，第一端作为上拉电阻单元14的第一端，第二端作为上拉电阻单元14的第二端。

如图3所示，示例性的，电阻R1和电阻R3的阻值可以均为15K，电阻R2和电阻R4的阻值可以均为5.6K，电阻R5的阻值可以为2K，其中，“F”表示电阻的精度为1％。需要说明的是，本实施例并不对电阻R1-R5的阻值进行限定，此处仅为示例性说明，可以根据实际需要对电阻R1-R5的阻值进行调整，电阻的精度也可以根据实际需要进行选择。

其中，比较器U1A可以为LM293比较器，比较器的电源端可以连接+12V驱动电源。同样的，本实施例并不对比较器的具体型号或所连接的驱动电源进行限定，可以根据实际需要进行调整。

继续参考图3，光耦驱动模块200可以包括：光电耦合器JK1、电容CD1、电阻R6和电阻R7。

光电耦合器JK1，第一输入端作为光耦驱动模块200的第一输入端，第二输入端作为光耦驱动模块200的第二输入端，第一输出端与电阻R7的第一端连接，第二输出端与电容CD1的正极连接并作为光耦驱动模块200的第一输出端。

电容CD1，负极与电阻R6的第一端连接并作为光耦驱动模块200的第二输出端。

电阻R6，第二端作为光耦驱动模块200的第三输出端。

电阻R7，第二端作为光耦驱动模块200的第四输出端。

本实施例中，在比较模块100输出高电平信号时，光电耦合器JK1中的二极管发光，相当于光电耦合器JK1导通，从而通过驱动电源给开关管Q1的栅极G供电，使开关管Q1可以接收驱动信号的驱动。在比较模块100输出低电平信号时，光电耦合器JK1中的二极管不发光，相当于光电耦合器JK1断开，从而使驱动电源无法给开关管Q1的栅极G供电，从而断开开关管Q1的栅极G与对应驱动信号之间的连接，进而断开充电机的输出。

示例性的，如图3所示，电容CD1可以为有极性电容，以便于在通过驱动电源给开关管Q1的栅极G供电时进行滤波。电阻R6作为下拉电阻，阻值可以为10K。电阻R7作为分压电阻，可以减少电路的振荡，阻值可以为10Ω。本实施例对电阻R6和电阻R7的阻值不做限定。

图3中，电容CD2和电容CD3用于充电机主回路的滤波。根据实际需要，充电机主回路中还可以包括比电容CD2和电容CD3更多的器件以进行滤波，本实施例不对充电机主回路进行限定，此处仅为示例。

本实用新型实施例通过比较模块和光耦驱动模块，可以在充电机输出防倒灌电路中的开关管的驱动信号上串联一个光耦和比较器，进而通过比较开关管源极处的充电机电压和开关管漏极处的电池电压/设备电压来控制开关管的通断，进而对充电机输出的通断进行控制，电路结构简单，控制速度快。

本实用新型实施例还提供一种防倒灌电路，包括上述任一实施例的充电机输出通断控制电路，且与上述充电机输出通断控制电路具有相同的有益效果，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种充电机，包括上述实施例的防倒灌电路，且与上述防倒灌电路具有相同的有益效果，在此不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种充电机输出通断控制电路，其特征在于，包括：比较模块和光耦驱动模块；

所述比较模块，同相输入端用于连接在充电机输出防倒灌电路中的开关管的源极与充电机之间，反相输入端用于连接所述开关管的漏极，输出端与所述光耦驱动模块的第一输入端连接；

所述光耦驱动模块，第二输入端接地，第一输出端用于连接驱动电源，第二输出端用于连接所述开关管的源极，第三输出端和第四输出端用于连接所述开关管的栅极。

2.如权利要求1所述的充电机输出通断控制电路，其特征在于，所述比较模块包括：第一分压电阻单元、第二分压电阻单元、比较器和上拉电阻单元；

所述第一分压电阻单元，第一端作为所述比较模块的同相输入端，第二端与所述比较器的同相输入端连接，第三端接地；

所述第二分压电阻单元，第一端作为所述比较模块的反相输入端，第二端与所述比较器的反相输入端连接，第三端接地；

所述比较器，电源端与所述上拉电阻单元的第一端连接并用于连接驱动电源，输出端与所述上拉电阻单元的第二端连接后作为所述比较模块的输出端，接地端接地。

3.如权利要求2所述的充电机输出通断控制电路，其特征在于，所述第一分压电阻单元包括：电阻R1和电阻R2；

所述电阻R1，第一端作为所述第一分压电阻单元的第一端，第二端与所述电阻R2的第一端连接并作为所述第一分压电阻单元的第二端；

所述电阻R2，第二端作为所述第一分压电阻单元的第三端。

4.如权利要求2所述的充电机输出通断控制电路，其特征在于，所述第二分压电阻单元包括：电阻R3和电阻R4；

所述电阻R3，第一端作为所述第二分压电阻单元的第一端，第二端与所述电阻R4的第一端连接并作为所述第二分压电阻单元的第二端；

所述电阻R4，第二端作为所述第二分压电阻单元的第三端。

5.如权利要求2所述的充电机输出通断控制电路，其特征在于，所述上拉电阻单元包括：电阻R5；

所述电阻R5，第一端作为所述上拉电阻单元的第一端，第二端作为所述上拉电阻单元的第二端。

6.如权利要求1所述的充电机输出通断控制电路，其特征在于，所述光耦驱动模块包括：光电耦合器JK1、电容CD1、电阻R6和电阻R7；

所述光电耦合器JK1，第一输入端作为所述光耦驱动模块的第一输入端，第二输入端作为所述光耦驱动模块的第二输入端，第一输出端与所述电阻R7的第一端连接，第二输出端与所述电容CD1的正极连接并作为所述光耦驱动模块的第一输出端；

所述电容CD1，负极与所述电阻R6的第一端连接并作为所述光耦驱动模块的第二输出端；

所述电阻R6，第二端作为所述光耦驱动模块的第三输出端；

所述电阻R7，第二端作为所述光耦驱动模块的第四输出端。

7.一种防倒灌电路，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的充电机输出通断控制电路。

8.一种充电机，其特征在于，包括如权利要求7所述的防倒灌电路。

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