可防止過壓和過功率充電保護電路的研發

2020-12-14 信太科技服務

一、立項依據

㈠ 國內外現狀、水平和發展趨勢

由於中國製造業的崛起和全球電子產業從垂直結構向水平結構轉變、價值鏈分工的日益細化，中國正在成為全球電子製造的主要生產基地之一，並由此促進了中國電子產業的快速成長。中國電子製造業作為中國電子信息產業的重要力量，受國際電子製造服務商的產能轉移和中國本土品牌商崛起的影響，帶動了國內電子製造外包業務增長。

通過對電子產品發展前景分析，隨著電子設備智能製造服務模式的日益成熟，製造服務商綜合服務能力的不斷提升，全球電子設備智能製造服務業涉及的服務領域橫向發展。電子設備智能製造服務已從最初發展時以計算機、消費電子領域生產製造為中心逐漸拓展，呈現出多行業領域發展的趨勢。

目前，電子設備智能製造服務已經覆蓋了通信網絡、家用電器、工業控制、消費電子、醫療電子、航空航天等多個領域。通過對電子產品發展前景分析，隨著行業內技術透明度提升，產品生命周期縮短，行業內細分產業競爭將日趨激烈。隨著人工智慧、傳感物聯等新一代信息技術的不斷突破，智能硬體實現了傳統設備的智慧化改造，創造了全新的產品形態。隨著智能終端產品不斷更新換代，市場需求不斷變化，智能終端設備及其配套產品行業變化迅速，多種技術並存。作為電子產品的核心部件之一，充電器產品也在獲得突飛猛進的發展，市場發展前景廣闊。

㈡ 項目研究開發目的和意義

充電器通常是指將交流電轉換為低壓直流電的裝置。充電器在各個領域用途廣泛，尤其在生活領域被廣泛用於如手機、相機、電動牙刷、電動剃鬚裝置或毛髮去除裝置等可攜式個人使用電器。

現有技術中充電器的充電電路在充電過程中可能會出現輸出過壓和過功率的現象，如果不處理好則會損壞電路，對使用者造成較大的困擾。

本項目研發目的是提供一種可防止過壓和過功率充電保護電路，通過電路保護和防護設計，實現對電路的保護，進而保護用電裝置，提升可靠性。

㈢ 項目達到的技術水平及市場前景

本項目研發實現的可防止過壓和過功率充電保護電路，在對電池進行充電過程中，當DC輸出單元輸出過壓和過功率時，都會要求PWM控制器單元中PWM控制晶片的VCC電壓升高，當超過穩壓二極體的鉗位電壓時，變壓器中輸出的電流直接流經限流電阻及穩壓二極體流入PWM控制晶片，該PWM控制晶片檢測變壓器中輸出的電壓，當超過設定值後，PWM控制晶片停止工作，以起到輸出過壓和過功率保護的目的。

本項目的通過對保護電路的工作原理和要求進行研究和設計，實現的保護電路可以滿足使用要求，本項目研發可以保障使用壽命，提高市場競爭力。

二、研究開發內容和目標

㈠ 項目主要內容及關鍵技術

本項目研發提供是一種可防止過壓和過功率充電保護電路，包括依次連接的AC輸入單元、EMC濾波單元、整流單元、PFC控制器單元以及與PFC控制器單元連接的PWM控制器單元、變壓器、與變壓器連接的輸出整流濾波單元、DC輸出單元、連接於輸出整流濾波單元與PWM控制器單元之間的反饋單元，PWM控制器單元中PWM控制晶片的第6腳連接一快恢復二極體D2後連接變壓器中作為反饋電壓輸出腳的第5腳，其中，該快恢復二極體D2的陽極連接變壓器的第5腳，該快恢復二極體D2的陰極連接PWM控制晶片的第6腳，該PWM控制晶片的第3腳連接一穩壓二極體ZD3及限流電阻R17後連接快恢復二極體D2的陰極，該穩壓二極體ZD3陽極連接該PWM控制晶片的第3腳，穩壓二極體ZD3陰極連接快恢復二極體D2的陰極，實現輸出過壓和過功率保護的目的。

㈡ 技術創新點（國家有關部門、全國（世界）性行業協會等具備相應資質的機構若頒布相關技術參數或標準，應提供。）

1、通過依次連接AC輸入單元與EMC濾波單元之間的兩組共模電感以及並聯連接於共模電感之間的電容組結構，形成兩級抗幹擾功能，保證充電質量及效率；

2、共模電感與整流單元連接的兩端並聯設置由雙向保護二極體及電阻器結構，可有效防止電流過大並起到鉗位作用，防止正向或反向電壓的突然升高對後級電路的影響；

3、通過比較器和光耦合器組合形成反饋單元，通過與基準電壓的比較，實現對連接狀態的監測，保證系統穩定。

㈢ 主要技術指標或經濟指標

1、結構：包括AC輸入單元、EMC濾波單元、整流單元、PFC控制器單元、PWM控制器單元、變壓器、、輸出整流濾波單元、DC輸出單元、反饋單元；

2、PWM控制晶片的型號為LD7575；

3、共模電感與整流單元連接的兩端並聯有由雙向保護二極體及電阻器；

4、整流單元為整流橋晶片，其型號為GBU610；

5、反饋單元包括有比較器和光耦合器。

三、研究開發方法及技術路線

本項目是基於目前公司主營產品的市場情況和發展趨勢進行有針對性的改善方案的研究，實現產品的升級，滿足市場的使用需要，適應市場的發展趨勢要求。

技術路線：

輸出整流濾波單元包括有與變壓器及反饋單元和DC輸出單元連接的共模電感L5以及與共模電感L5並聯連接且相互串聯的電容C31和電容C32，該電容C33和電容C34之間還通過一分線與電容C31和電容C32之間連接。

反饋單元包括有相互連接並連接於輸出整流濾波單元與PWM控制器單元之間的比較器和光耦合器，該比較器和光耦合器及變壓器連接。比較器與變壓器之間連接有基準電壓電路，該基準電壓電路包括一基準電壓源晶片IC4。比較器與變壓器之間連接有狀態顯示單元，該狀態顯示單元包括有紅光LED及綠光LED。

對電池進行充電過程中，當DC輸出單元輸出過壓和過功率時，都會要求PWM控制器單元中PWM控制晶片的VCC電壓升高，當超過穩壓二極體ZD3的鉗位電壓時，變壓器中第5腳輸出的電流直接流經限流電阻R17及穩壓二極體ZD3流入PWM控制晶片的第3腳，該PWM控制晶片的第6腳則檢測變壓器中第5腳輸出的電壓，當超過設定值後，PWM控制晶片停止工作，以起到輸出過壓和過功率保護的目的，保障本實用新型的使用壽命，提高市場競爭力。

項目研究方式：

1、根據目前市場的發展情況以及技術方面的不足，以及這些不足造成的原因，對這些不足進行分析和了解。對國內外行業發展現狀進行了解，對國外的先進生產技術進行學習借鑑。

根據市場的要求，以及客戶對產品的反應，確定產品生產技術的改善方向，借鑑國外生產技術和先進生產設備的改善方向和實現的方法，擯棄不符合我國行業實際的情況。通過項目研究前期的市場前景調查，確定項目實施的可行性和未來的市場前景；

2、收集市場數據和用戶數據，分析市場趨勢和目前改善的方向和方法，制定改善的方案，並申請公司審批，並開始籌劃項目研發工作；企業研討，按照市場調查結果進行研討項目實施決議，並制定相關的研發方案和研發工藝要求；

3、收集市場數據和用戶數據，分析市場趨勢和目前改善的方向和方法，制定改善的方案，並申請公司審批，並開始籌劃項目研發工作；

制定研發的方案和研發規劃，並成立研發項目小組，進行組織分工，按照項目的結構組成分割進行研發；

4、按照公司的要求執行項目的研發，並且在過程中執行檢測確保研發的順利和效果；

5、進行樣品測試，針對樣品的各項要求，按照設計和參數要求執行測試，收集測試信息，並確定改善方向和進一步的優化方向；

7、執行小批量的生產，按照公司的市場布局和情況有計劃的執行小批量生產並投放客戶使用，跟蹤使用情況，收集使用數據進行下一步的完善；

8、經過小批量測試後，按照測試結構進行產品的進一步的完善，形成最終產品要求執行正式的生產和使用，並總結項目的實施情況和項目的工藝技術參數，形成操作使用文件。

四、現有研究開發基礎

企業簡介

公司架構

研發部門簡介

技術成果情況

五、研究開發項目組人員名單

六、計劃工作進度

企業自主立項研發

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