专利名称：脉冲快速充电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于用于电池组的充电的技术领域，具体地说涉及到用于从含有非电原动机的充电装置对电池组充电的。
目前在生产部门中使用的大恒流充电机，充电时，电解液中冒气泡，污染了环境，有害于操作人员的身体健康，而且电充不进去，既浪费能源，又浪费时间，使得电池的使用寿命缩短。
本实用新型的目的在于克服上述充电机的缺点，提供一种充电时不冒气泡、不污染环境、可连续充电、进行反极性保护和自动检测的脉冲快速电机。
为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是它是由主回路、电源电路、定时电路、时序电路、保护检测电路、触发电路连接构成。
主回路该电路的输入端电源变压器的初级接交流电源、次级接电源电路整流器的输入端，该电路的一输出端接保护检测电路的过流保护电路放大器的输入端，向保护检测电路输入电流检测信号，还有一输出端接保护检测电路的检测电路放大器的输入端，向保护检测电路输入电压信号。电源电路该电路的一输出端与触发电路的锯齿波电路放大器的输入端连接，向触发电路提供同步电压，另一输出端分别与定时电路、保护检测电路、时序电路、触发电路的电源端连接，为其提供稳压直流电源。保护检测电路该电路的过流保护电路一输出端接电源电路的电源控制电路输入端，向电源电路提供放大过流信号，切断电路，另一输出端接触发电路的信号综合电路放大器输入端，向触发电路提供反馈信号，保护检测电路的定时控制电路输出端接定时电路的计数器CC4060的12脚，为定时电路输入定时的控制信号；该电路的定时控制电路的一输入端接定时电路D14的正极、输出端接定时电路计数器CC4060的9脚，起开关作用。定时电路该电路的D13负极接电源电路的电源控制电路的输入端，用于确定充电时间。时序电路该电路的振荡器一输入端接电源，用于产生振荡信号，该电路的振荡器一输出端接触发电路的输出端，用于关断停止充电时的触发脉冲。该电路的放电电路的输出端接主回路电池，为主回路提供充电放电时序，该电路的信号输出电路输出端接保护检测电路的检测电路放大器的输入端，为其提供检测控制时序，该电路反相器的输出端接触发电路的信号综合电路放大器的输入端，为其提供控制给定电压的通断信号，触发电路该电路的锯齿波电路放大器的输入端接电源，用于产生过零脉冲和恒流源，该电路的输出端接主回路的可控硅KP1、KP2，输出脉冲，触发可控硅KP1、KP2导通，给电池充电。
本实用新型的时序电路由振荡器、定时电路、放电电路、反相器、信号输出电路连接构成。振荡器的输入端接电源、一输出端接触发电路的输出端，该电路的另一输出端接延时电路的C6一端，放电电路D15正极、延时电路放大器的输入端、以及信号输出电路放大器的输入端，放电电路的输出端接主回路电池，延时电路的输出端与反相器R27的一端，反相器的输出端接触发电路的信号综合电路放大器的输入端，信号输出电路的输出端接保护检测电路的检测电路放大器的输入端。
本实用新型的保护检测电路由过流保护电路、检测电路、定时控制电路连接构成。过流保护电路的输入端接主回路电池、一输出端接触发电路的信号综合电路放大器的输入端、另一输出端接电源电路的电源控制电路。检测电路的输入端接主回路电池、输出端接定时控制电路的R47的一端，定时控制电路的输出端接定时电路计数器CC4060的12脚。定时控制电路的另一输入端接定时电路D14正极、另一输出端接定时电路计数器CC4060的9脚，起开关作用。
本实用新型的触发电路由锯齿波电路、锯齿波输出电路、信号综合电路、信号处理电路、驱动电路连接构成。锯齿波电路的输入端接电源电路整流器，产生过零脉冲和恒流源，输出端接锯齿波输出电路放大器的输入端，锯齿波电路的输出端接信号处理电路放大器的输入端，信号综合电路的一输入端接时序电路的反相器输出端、一输入端接保护检测电路的过流保护电路的输出端，信号综合电路的输出端接信号处理放大器的输入端，将电压、电流反馈信号与锯齿波相加形成下降沿可变方波，经C9微分，信号处理电路的输出端接驱动电路D33正极，经放大器放大形成所需的脉冲，驱动电路的输出端接主回路可控硅KP1、KP2，触发可控硅KP1、KP2导通，向电池充电。
本实用新型主回路的电源变压器选用环形变压器。
本实用新型用于充电时，具有不污染环境、充电速度快、节约电能、实现自动检测等优点，可在生产实践中广泛推广使用。
图1是本实用新型的电气原理方框图。
图2是本实用新型一个实施例的电路连接示意图。
图3是图2中时序厚膜电路I的一个实施例电气原理图。
图4是图2中保护检测厚膜电路II的一个实施例电气原理图。
图5是图2中触发厚膜电路III的一个实施例电气原理图。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。
在图1中，电源电路4向定时电路3、时序电路5、保护检测电路2、触发电路6提供15V稳压电源，同时向触发电路6提供同步电压信号。时序电路5向保护检测电路2提供检测控制信号，并控制触发电路6通断，以及向主回路1提供充电、放电时序，保护检测电路2将主回路1输入的过流取样信号经放大后输入到电源电路，切断时序电路5和触发电路6的电源起保护作用。保护检测电路2所产生的电流信号输入到触发电路6，起稳流作用，所产生的电池电压检测信号控制定时电路3工作。触发电路6产生的触发脉冲，驱动主回路1的两个可控硅KP1、KP2导通，给电池充电。
图2给出了本实用新型一个实施例的电路连接示意图，图中I为时序厚膜电路、II为保护检测厚膜电路、III为触发厚膜电路。在图2中，本实用新型由主回路1、保护检测电路2、定时电路3、电源电路4、时序电路5、触发电路6连接构成。保护检测电路2由保护检测厚膜电路II与R6、R7、R8、R9、R11、K2、W2、L3连接构成，时序电路4由时序厚膜电路I与T2、可控硅KP3、L2、L4、K1、R4、R5、R10、C2连接构成，触发电路6由触发厚膜电路III与T1、D1、D2、D3、L1、W1、R1、R2、R3、脉冲变压器连接构成。
在图2中，本实施例的主回路1由环形变压器、D4、D5、电池E、电表A，以及可控硅KP1、KP2连接构成。环形变压器的初级接220V电源，次级一端接D5的负极，另一端接可控硅KP1的阳极，电流表A的一端接电池负极，另一端接D4、D5的正极，可控硅KP1、KP2的阴极接电池正极。
本实施例的电源电路4由T3、T4、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、R13、R14、C3连接构成，用于向其它电路提供电源。T4为电源控制电路，D7、D8、D9、D10连接成整流器，D7、D8的负极接D6的正极，D9、D10的正极接地，D6的负极接T3的集电极、R13和R14以及C3的一端，R13的另一端接T3的基极、T4的集电极、D11的负极，R14的另一端接电源正极，C3的另一端接地，D11、D12的正极接地，D12的负极接电源正极。
在图2、3中，本实用新型的时序电路是由振荡器5-1、延时电路5-2、反相器5-4、信号输出电路5-5、放电电路5-3连接构成。
振荡器5-1是由快慢转换开关K1、集成电路J555、T5、D16、R18、R19、R20、C5连接构成。快慢转换开关K1的一端接电源、另一端与R18的一端连接并通过R18与T5的基极连接，T5的集电极与集成电路J555的2脚和6脚、以及与R19和C5的一端连接，R19的另一端与集成电路J555的7脚、R20的一端连接，R20的另一端接电源正极，C5的另一端接电源负极，集成电路J555的输出端3脚与D16的负极连接，D16的正极接触发电路6驱动电路6-5的T19集电极。振荡器用于控制本实用新型的充电时序。
延时电路由T6、T8、D17、D18、R21、R22、R24、R25、R26、C6连接构成。D17的正极与R21和C6的一端连接，R21的另一端接电源正极，C6的另一端与振荡器5-1集成电路J555的输出端3脚连接，D17的负极与T6的基极连接，T6的集电极与D18的正极和R22的一端连接，R22的另一端接电源正极，D18的负极与R24的一端连接，R24的另一端与T8的基极和R25的一端连接，R25的另一端接振荡器5-1集成电路J555的输出端3脚，T8的集电极与R26的一端连接，R26的另一端接电源正极。延时电路形成放电期间所需的延迟时间。
反相器5-4由T7和R27连接构成。T7的基极与R27的一端连接，R27的另一端接延时电路T8的集电极，T7的集电极接触发电路6的信号综合电路6-3的R57一端。反相器5-4用于控制给定电压的通断。
信号输出电路5-5由D19、T9、T10、R29、C2连接构成。D19的正极与振荡器5-1的集成电路J555输出端3脚连接、负极与R29和C2的一端连接，C2的另一端接地，R29的另一端与T9的基极连接，T9的发射极与T10的基极连接，T9、T10的集电极接保护检测电路2的R7与R8之间。信号输出电路5-5向保护检测电路2输出控制检测时序信号。
放电电路5-3由T2、D15、L2、L4、可控硅KP3、R4、R5、R10、R23、R28、C1连接构成。T2的基极与R23、R28的一端连接、集电极与L2和R4的一端连接，L2的另一端接R5的一端，R4和R5的另一端接可控硅KP3的阴极和C1的一端，可控硅KP3的阳极接主回路1电池E正极，C1的另一端接主回路1的D5正极，R23的另一端接D15的负极，D15的正极接L4的一端，放电管L4的另一端通过R10接地。
在图2、4中，本实用新型的保护检测电路2由过流保护电路2-1、检测电路2-2、定时控制电路2-3连接构成。
过流保护电路2-1是由运算放大器LM324-V1、LM324-V2，D20、D21、D32、R6、R9、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R26、R37、C7、K2连接构成。运算放大器LM324-V1的同相输出端12脚与R30的一端连接、反相输入端13脚与R30和C7以及R6的一端连接并经R31接地，R30的另一端接主回路1电池E的负极，运算放大器LM324-V1的输出端14脚与D20的正极、R32的一端以及R6和C7的另一端连接，R32的另一端接触发电路6的R60的一端，D20的负极接R34的一端并通过R34与D21的负极和运算放大器LM324-V2的同相输入端3脚连接，D21的正极与R36的一端连接，运算放大器LM324-V2的反相输入端2脚与R9和R35的一端连接，R9的另一端接地，R35的另一端接电源正极，运算放大器LM324-V2的输出端1脚与R37和D32的正极连接，R37和R36的另一端接K2的一端，K2的另一端与电源电路4的T4的基极连接，D32的负极通过R33与电源电路4的T4的基极连接。过流保护电2-1将主回路1电池的过流取样电流，从R30输入，经运算放大器LM324-V1放大后输出，一路经R32输入触发电路6，另一路再经运算放大器LM324-V2放大后输出过流信号，经D32、R33输入到电源电路4的T4基极，切断时序电路5和触发电路6，达到保护电路目的。
检测电2-2由运算放大器LM324-V3、LM324-V4，T11、T12、T13、D22、D23、D24、D25、D26、D27、D28、R7、R8、R11、R38、R39、R40、R41、R42、R44、R45、R46、电位器W2、L3连接构成。R7的一端接主回路1电池E正极、另一端接R8并经R8和电位器W2接运算放大器LM324-V4的同相输入端5脚，运算放大器LM324-V4的反相输入端6脚与D27的负极和R45的一端，D27的正极接地，R45的另一端接电源正极，运算放大器LM324-V4的输出端7脚接R44，并经R44、D26与运算放大器LM324-V3的同相输入端10脚、R41、R46的一端连接，R41的另一端与D25的负极连接，R46的另一端与D28的负极连接，运算放大器LM324-V3的反相输入端9脚经R43接地，输出端8脚接D23、D24、D25的正极和R11的一端，R11的另一端接L3的一端，L3的另一端接地，D23的负极接R39并经R39接T13的基极，T13的集电极接D22的正极和R38的一端，R38的另一端接电源正极，D22的负极与T11的基极连接，D24的负极接R40的一端并经R40与T12的基极连接。本实施例从主回路1电池E正极取电压信号，经运算放大器LM324-V4、LM324-V3放大，输出一路加到L3的一端、一路经整流后再经T13和T11放大、再一路经T12放大，后二路输出将恒电压信号转换成恒流信号。
定时控制电路2-3由T14、T15、D29、D30、D31、R47、R48、R49、R50连接构成。R47的一端接检测电路2-2运算放大器LM324-V3的输出端8脚，R47的另一端接D29正极D29负极接T14的基极和D38的负极，D30的正极接R49的一端，T14的集电极接R48一端和定时电路3计数器CC4060的12脚，R48的另一端接电源正极，该电路另一输入端D31的正极接定时电路3的D14正极、负极经R50接T15的基极，另一输出端T15的集电极接定时电路3计数器CC4060的9脚，起开关作用。
在图2中，本实用新型的定时电路由计数器CC4060、D13、D14、R12、R15、R16、R17、C4连接构成。计数器CC4060的1脚与D14的负极连接，D14的正极与R12、R15的一端连接，R15的另一端接电源正极，R12的另一端接D13的正极，D13的负极与电源电路4的T4基极连接，计数器CC4060的9脚与C4的一端连接、10脚与R17的一端连接、11脚与R16的一端连接，R16、R17的另一端接C4的另一端。经检测电路2-2、运算放大器LM324-V3输出的电压信号经D29变为电流信号，经T14放大后输入到计数器CC4060的12脚，打开定时电路3的计数器CC4060，计数器CC4060开始工作，当充电时间到后，将定时电路关断。
在图2、5中，本实用新型的触发电路是由锯齿波电路6-1、锯齿波输出电路6-2、信号综合电路6-3、信号处理电路6-4、驱动电路6-5连接构成。
锯齿波电路6-1由运算放大器LM324-V5，T16、T17、T18、D32、R51、R52、R53、C8连接构成。运算放大器LM324-V5的反相输入端2脚经R51接电源电路4的D7负极、同相输入端3脚经R52接地、输出端接D32的正极，D32的负极与T16的集电极和C8的一端，C8的另一端接地，T16的基极与T17、T18的基极连接，T17的集电极与T18的集电极以及R53的一端连接，R53的另一端接地。锯齿波电路6-1用于产生过零脉冲和恒流源。
锯齿波输出电路6-2由运算放大器LM324-V6和R54、R56连接构成。运算放大器LM324-V6的同相输入端12脚经R56与锯齿波电路6-1的T16集电极连接、反相输入端13脚经R54接地、输出端14脚接反相输入端13脚。该电路将输出脉冲波。
信号综合电路6-3由运算放大器LM324-V7、R2、R3、R55、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、W1连接构成。运算放大器LM324-V7的同相输入端5脚接R57、R58的一端，R57的另一端接R55的一端，R55的另一端接W1的可调端，W1的一端接地、另一端接R3的一端，R3的另一端接电源正极，R2的一端接L1的一端，R2和L1的另一端接电源，R58的另一端接地。运算放大器LM324-V7的反相输入端6脚接R59、R60、R61、R62的一端，R59的另一端接地，R61的另一端接R63的一端，R60的另一端接保护检测电路2的R32，R62的另一端接运算放大器LM324-V7的输出端7脚。
信号处理电路6-4由运算放大器LM324-V8、R64、R65、R66、C9连接构成。运算放大器LM324-V4的同相输入端10脚经R64接锯齿波输出电路6-2运算放大器LM324-V6的输出端14脚、反相输入端9脚接R65、R66的一端，R65的另一端接信号综合电路6-3运算放大器LM324-V7的输出端7脚，R66的另一端接地，运算放大器LM324-V8的输出端8脚接C9的一端，C9的另一端接驱动电路6-5的D33正极。该电路将电压、电流反馈信号与锯齿波输出电路6-2输出的锯齿波相加形成下降沿方波，经C9微分，成为脉冲信号。
驱动电路6-4由T1、T19、D1、D2、D3、D33、D34、R1、R67、R68、R69、R70、脉冲变压器连接构成。T19的基极与D33的负极和R68的一端连接，D33的正极接R67的一端和信号处理电路6-4的C9另一端，R67的另一端接电源正极，R68的另一端接地，T19的集电极接D34的正极、R69的一端、以及时序电路5的D16正极，R69的另一端接电源正极，D34的负极接R70的一端和T1的基极，R70的另一端接地，T1的集电极接D1的正极和脉冲变压器的初级一端，D1的负极接脉冲变压器初级的另一端和R1的一端，R1的另一端接电源电路T3的集电极。脉冲变压器次级接D2、D3正极，D2、D3负极接主回路1可控硅KP1、KP2的门极。该电路将脉冲信号放大，触发主回路可控硅KP1、KP2导通，向电池E充电。
本实施例的工作情况如下主回路1环形变压器输出的18V电压加到电源电路4整流器的D7～D10进行整流，整流后的电压一路加到触发电路6锯齿波电路运算放大器LM324-V5的反相输入端，作为同步信号，另一路加到电源电路4的D6经C3滤波，经T3、D12稳压形成15V直流电压供本实用新型其它电路。当加上电源时，L4灯按时序快慢闪动，时序电路5的延时电路5-2输出信号触发该电路的可控硅KP3放电使电池E在停电期间向C1放电，C1放满，可控硅KP3自动关断。在电池E充电期间C1上的电量由时序电路5的放电电路5-3的T2放掉，这时放电灯L2也按时序闪动。时序电路5的K1为快慢转换开关，时序电路5振荡器5-1的T1基极加15V电压无时序为慢充电，不加15V电压有时序为快充电。W1为给定电位器，慢慢加大给定电压，触发电路6就有触发脉冲驱动该电路的T1管，使脉冲变压器输出脉冲信号，触发主回路1的可控硅KP1、KP2导通，给电池E充电。充电电流按时序闪动。当电流过大时，保护检测电路输出过流信号，使电源电路4的T4导通，关断时序电路5和触发电路6的供电电源，L1灯灭，本实用新型停止工作。当电池E充电达到所需电压时，保护检测电路2的定时控制电路2-3输出定时信号，定时电路3打开，L3定时灯亮，这时定时开始，本实用新型由大电流转入小电流给电池E补充充电，定时到，电池E充好电，时序电路5、触发电路6的电源关断，L1灭，充电结束。
权利要求1.一种脉冲快速充电机，其特征在于它具有一个主回路1该电路输入端电源变压器的初级接交流电源、次级与电源电路4整流器输入端连接，为电源电路提供低压交流电源，该电路的一输出端接保护检测电路2过流保护电路2-1放大器的输入端，向保护检测电路2过流保护电路2-1输入电流检测信号，该电路还有一输出端接保护检测电路2检测电路2-2放大器的输入端，向保护检测电路2检测电路2-2输入电压信号；它具有一个电源电路4该电路的一输出端与触发电路6的锯齿波电路6-1放大器的输入端连接，向触发电路6提供同步电压，该电路的另一输出端分别与定时电路3、保护检测电路2、时序电路5、触发电路6的电源端连接，为其提供稳压直流电源；它具有一个保护检测电路2该电路的过流保护电路2-1的一输出端与电源电路4的电源控制电路输入端连接，向电源电路4提供放大的过流信号，切断电路，该电路的过流保护电路2-1的一输出端与触发电路6的信号综合电路6-3放大器输入端连接，向触发电路6提供反馈信号，该电路的定时控制电路输出端接定时电路3计数器CC406的12脚，为定时电路3输入定时的控制信号；该电路定时控制电路2-3还有一输入端接定时电路3的D14的正极、输出端接定时电路3计数器CC4060的9脚，起开关作用；它具有一个定时电路3该电路D13的负极接电源电路4的电源控制电路的输入端用于确定充电时间；它具有一个时序电路5该电路的振荡器5-1一输入端接电源，产生振荡信号，振荡器5-1的输出端与触发电路6的输出端连接，用于关断停止充电时的触发脉冲，放电电路5-3的一输出端与主回路1的电池E连接，为主回器1提供充电和放电时序，信号输出电路5-5的输出端与保护检测电路2的检测电路2-2放大器的输入端连接，为其提供检测控制时序，反相器5-4的输出端与触发电路6信号综合电路6-3放大器的输入端连接，为其提供控制给定电压的通断信号；它还具有一个触发电路6该电路的锯齿波电路6-1放大器的输入端接电源，用于产生过零脉冲和恒流源，该电路的输出端接主回路1的可控硅KP1、KP2，输出脉冲，触发可控硅KP1、KP2导通，给电池E充电。
2.按照权利要求1所述的脉冲快速充电机，其特征在于所说的时序电路5为振荡器5-1的输入端接电源、一输出端接触发电路6的输出端，该电路的另一输出端接延时电路5-2的C6一端、放电电路5-3的D15正极、延时电路5-2放大器的输入端、以及信号输出电路5-5放大器的输入端，放电电路5-3的输出端接主回路1电池E，延时电路5-2的输出端与反相器5-4的R27的一端连接，反相器5-4的输出端与触发电路6的信号综合电路6-3放大器的输入端连接，信号输出电路5-5的输出端接保护检测电路2的检测电路2-2放大器的输入端；所说的保护检测电路2为过流保护电路2-1的输入端接主回路1电池E、一输出端接触发电路6信号综合电路6-3放大器的输入端、另一输出端接电源电路4的电源控制电路；检测电路2-2的输入端接主回路1电池E、输出端接定时控制电路2-3的R47一端，定时控制电路2-3的输出端接定时电路3计数器CC4060的12脚；定时控制电路2-3的另一输入端接定时电路3的D14正极、另一输出端接定蛙电路3计数器的CC4060的9脚，起开关作用；所说的触发电路6为锯齿波电路6-1的输入端与电源电路4的整流器连接、输出端接锯齿波输出电路6-2放大器的输入端，锯齿波输出电路6-2的输出端接信号处理电路6-4放大器的输入端，信号综合电路6-3的一输入端接时序电路5反相器5-4的输出端、一输入端接保护检测电路2的过流保护电路2-1的输出端，信号综合电路6-3的输出端接信号处理电路6-4放大器的输入端，信号处理电路6-4的输出端接驱动电路6-5的D33正极，驱动电路6-5输出端接主回路1的可控硅KP1、KP2。
3.按照权利要求1或2所述的脉冲快速充电机，其特征在于主回路1的电源变压器为环形变压器。
专利摘要一种脉冲快速充电机，由主回路、电源电路、定时电路、时序电路、保护检测电路、触发电路连接构成。时序电路包括振荡器、延时电路、反相器、信号输出电路、放电电路、保护检测电路包括过流保护电路、检测电路、定时控制电路、触发电路包括锯齿波电路、锯齿波输出电路、信号综合电路、信号处理电路、驱动电路、主回路的电源变压器选用环形变压器，它在充电时不污染环境，可进行脉冲快速充电、反极性保护、自动检测。
文档编号H02J7/10GK2253539SQ9524517
公开日1997年4月30日 申请日期1995年8月14日 优先权日1995年8月14日
发明者李玉环, 王鸿麟, 牛振声 申请人:牛振声