一種超級電容充電控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超級電容充電控制器。它包括控制電路、驅(qū)動電路、功率開關(guān)管、電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路，驅(qū)動電路的一端連接于功率開關(guān)管的柵極、另一端與控制電路連接，功率開關(guān)管的源極通過第一電感與電流隔離采樣電路連接、通過第二二極管連接超級電容的負極，功率開關(guān)管的漏極通過第一二極管連接外部電源的正極、通過第一電容連接超級電容的負極；電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路還分別與控制電路連接，電壓隔離采樣電路還并聯(lián)有第二電容。本實用新型可通過上述電路結(jié)構(gòu)的設置具備實現(xiàn)恒流限壓的功能，以便于對超級電容進行快速充電；其電路結(jié)構(gòu)簡單，具有很強的實用性。
【專利說明】一種超級電容充電控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電動車電源控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種超級電容充電控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，人類面臨的是能源危機和環(huán)境污染的雙重嚴峻挑戰(zhàn)。在此背景下，電動自行車因其環(huán)保、便捷以及輕巧等優(yōu)異特性成為研究熱點。電動自行車研究的首要難題是開發(fā)出一種高效、清潔環(huán)保的動力電源。
[0003]超級電容作為近幾十年來發(fā)展起來的新型高效蓄能裝置，因其具有高功率、長循環(huán)壽命、能夠快速充放電及綠色環(huán)保等優(yōu)異特性，因而得到越來越廣泛應用。然而，由于超級電容在充電過程中充電電流很大，很容易造成整個輔助控制系統(tǒng)的元件損壞，這也限制了超級電容在電動自行車上的應用。
[0004]因此，有必要提供一種適用于超級電容的充電控制器，以使超級電容能夠被更加廣泛的應用在電動自行車上。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、具有實現(xiàn)恒流限壓方式對超級電容進行充電控制的硬件基礎(chǔ)的超級電容充電控制器。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種超級電容充電控制器，連接于外部電源與超級電容之間，它包括控制電路、驅(qū)動電路、功率開關(guān)管、與超級電容串聯(lián)的電流隔離采樣電路和與超級電容并聯(lián)設置的電壓隔離采樣電路，所述驅(qū)動電路的一端連接于功率開關(guān)管的柵極、另一端與控制電路連接，所述功率開關(guān)管的源極通過第一電感與電流隔離采樣電路連接、通過第二二極管連接超級電容的負極，所述功率開關(guān)管的漏極通過第一二極管連接外部電源的正極、通過第一電容連接超級電容的負極；
[0008]所述電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路還分別與控制電路連接，所述電壓隔離采樣電路還并聯(lián)有第二電容。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路包括一 IR2117型驅(qū)動芯片，所述驅(qū)動芯片的HO腳通過第一電阻連接功率開關(guān)管的柵極。
[0010]優(yōu)選地，所述控制電路包括TL494固定頻率脈寬調(diào)制電路。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述電壓隔離采樣電路包括CHV-25P閉環(huán)霍爾電壓傳感器，所述電流隔離采樣電路包括LA-50P型閉環(huán)霍爾傳感器。
[0012]優(yōu)選地，它還包括用于為電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路提供±15V電壓的輔助電源電路，所述輔助電源電路包括二極管整流橋，所述二極管整流橋連接有用于產(chǎn)生+15V電壓的第一集成穩(wěn)壓管和用于產(chǎn)生-15V電壓的第二集成穩(wěn)壓管。
[0013]由于采用了上述方案，本實用新型可通過上述電路結(jié)構(gòu)的設置具備實現(xiàn)恒流限壓的功能，以便于對超級電容進行快速充電；其電路結(jié)構(gòu)簡單，具有很強的實用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的原理框圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例的驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例的電壓隔離采樣電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4是本實用新型實施例的電流隔離采樣電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖5是本實用新型實施例的輔助電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0020]如圖1至圖5所示，本實施例的超級電容充電控制器，連接于外部電源與超級電容之間，它包括控制電路1、驅(qū)動電路2、功率開關(guān)管Q、與超級電容串聯(lián)的電流隔離采樣電路3和與超級電容并聯(lián)設置的電壓隔離采樣電路4，驅(qū)動電路2的一端連接于功率開關(guān)管Q的柵極、另一端與控制電路I連接，功率開關(guān)管Q的源極通過第一電感L與電流隔離采樣電路3連接、通過第二二極管D連接超級電容的負極，功率開關(guān)管Q的漏極通過第一二極管Ds連接外部電源的正極、通過第一電容Cin連接超級電容的負極；同時，電流隔離采樣電路3和電壓隔離采樣電路4還分別與控制電路I連接，電壓隔離采樣電路4還并聯(lián)有第二電容Co。如此，可利用驅(qū)動電路2作為控制電路I與外部電源的接口，將控制信號轉(zhuǎn)化為功率開關(guān)管Q可接受的驅(qū)動信號，進而使功率開關(guān)管Q作為本控制器的開關(guān)器件；同時利用電流隔離采樣電路3和電壓隔離采樣電路4起到限流、限壓的作用，從而使控制器具備能夠采用恒流限壓方式進行充電的功能的硬件基礎(chǔ)。
[0021]本實施例的驅(qū)動電路2包括一 IR2117型驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片的HO腳通過第一電阻Rl連接功率開關(guān)管Q的柵極，以使驅(qū)動電路2具有電磁隔離和光耦隔離的優(yōu)點，減小功率開關(guān)管Q的通斷延遲及提高其工作頻率。
[0022]本實施例的控制電路I可采用TL494固定頻率脈寬調(diào)制電路作為控制電路的核心電路，以便于對功率開關(guān)管Q的充分控制。而本實施例的電壓隔離采樣電路4則采用CHV-25P閉環(huán)霍爾電壓傳感器作為核心部件，電流隔離采樣電路3采用LA-50P型閉環(huán)霍爾傳感器作為核心部件。
[0023]另外，由于驅(qū)動電路2和霍爾傳感器均需要+15V的電源，因此，本實施例的控制器可設置一用于為電流隔離采樣電路3和電壓隔離采樣電路4提供土 15V電壓的輔助電源電路5，其包括二極管整流橋，二極管整流橋連接有用于產(chǎn)生+15V電壓的第一集成穩(wěn)壓管L7815和用于產(chǎn)生-15V電壓的第二集成穩(wěn)壓管L7915。
[0024]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超級電容充電控制器，連接于外部電源與超級電容之間，其特征在于:它包括控制電路、驅(qū)動電路、功率開關(guān)管、與超級電容串聯(lián)的電流隔離采樣電路和與超級電容并聯(lián)設置的電壓隔離采樣電路，所述驅(qū)動電路的一端連接于功率開關(guān)管的柵極、另一端與控制電路連接，所述功率開關(guān)管的源極通過第一電感與電流隔離采樣電路連接、通過第二二極管連接超級電容的負極，所述功率開關(guān)管的漏極通過第一二極管連接外部電源的正極、通過第一電容連接超級電容的負極； 所述電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路還分別與控制電路連接，所述電壓隔離采樣電路還并聯(lián)有第二電容。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超級電容充電控制器，其特征在于:所述驅(qū)動電路包括一IR2117型驅(qū)動芯片，所述驅(qū)動芯片的HO腳通過第一電阻連接功率開關(guān)管的柵極。
3.如權(quán)利要求2所述的一種超級電容充電控制器，其特征在于:所述控制電路包括TL494固定頻率脈寬調(diào)制電路。
4.如權(quán)利要求3所述的一種超級電容充電控制器，其特征在于:所述電壓隔離采樣電路包括CHV-25P閉環(huán)霍爾電壓傳感器，所述電流隔離采樣電路包括LA-50P型閉環(huán)霍爾傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種超級電容充電控制器，其特征在于:它還包括用于為電流隔離采樣電路和電壓隔離采樣電路提供±15V電壓的輔助電源電路，所述輔助電源電路包括二極管整流橋，所述二極管整流橋連接有用于產(chǎn)生+15V電壓的第一集成穩(wěn)壓管和用于產(chǎn)生-15V電壓的第二集成穩(wěn)壓管。
【文檔編號】H02J7/00GK203984042SQ201420357435
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】顏炳輝, 陳偉生, 何偉光, 程勇芳, 張群新, 羅竟東 申請人:廣東梅雁吉祥水電股份有限公司