专利名称：一体化全自动充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电子、电器中的充电技术，特别适用于蜂窝式电话电池、便携式超声波仪器电池、汽车电瓶及家用的各型镍隔、镍氢和碱性电池的充电。
众所周知，一般的充电器的线路，多数是由铁芯变压器、整流滤波电路、电池充放电路、控制电路、脉冲形成驱动电路组成，方框图(见附图1)。这类充电器装置是采用独立的铁芯变压器作为供电器，采用三极管或达林顿对管构成对电池充电和放电的主电路。上述的线路结构，由于采用三极管或达林顿对管和电阻形式的充放电路，电路不但复杂，而且在高速充电中难以达到较好的去极化效果，工作中放电所耗散的能量却以热能耗散。在驱动电路和电池充电检测中采用了进口大规模集成电路，该电路工作性能比较稳定，充电率约为600mA/小时，但被充电池使用时间较长后，极化情况也较严重，而且进口的集成电路价格也较昂贵，上述的充电器，变压器与充电电路相对独立，整个装置不但体积重，使用也不放便。
本实用新型的目的，是为了克服以上充电器的不足之处，特提供一种开关电源与大电流脉冲充放电路融为一体，用价格便宜可靠性高的电子元器件替换三极管或达林顿对管组成的充放电路，以简化电路结构，降低生产成本，适合于国内规模性生产的充电器。
本实用新型的指导思想是根据马斯教授的“关于快速充电的三个定律”进行的。为了实现上述目的，对充电器提出了一种新的设计方案，该方案包含有能与充电电池正负极接触的极板外壳、开关式参数稳压恒流源(A框图)、DLC脉冲充放电电路(B框图)和控制电路(C框图)、其主要特征是开关式参数稳压恒流源中的开关变压器T的付边绕组B1输出端与DLC脉冲充放电路的输入端联接，DLC脉冲充放电路的输出分两路，一路与控制电路的输入端联接，另一路与充电电池BAT的正负极联接，控制电路的输出端与开关式参数稳压恒流源的控制输入端联接，方框图(见附图2)。它的工作原理是当开关参数稳压恒流源，接上市电220V之后，开始进行工作，其工作状态为“稳压”。当控制电路发出“有待充电池”信号后，A单元电路转为恒流状态工作。并供电给DLC脉冲充放电路以脉冲恒流方波经方框B线路波形处理后，形成适合于高速充电的电流波形，方框C实时监测电池充电状态，当电池达到饱和充电时，发出关机信号到方框A，充电自动停止。
本实用新型起关键作用的电路，是DLC脉冲充放电路，它是由电容C、二极管D、电感L、电阻R组合而成。开关变压器T的付边绕组B1的一端FK1经过二极管D10、电感L3、电容C4、二极管D14和电阻R30组成的回路与充电电池BAT的正极和控制电路中的(2)充电电压取样联结，付边绕组B1的另一端分两路，一路经电阻R20与充电电池BAT的负极联接，另一路(1)与控制电路中的充电电流取样联接(见附图3)，或开关变压器T的付边绕组B1的一端经过由C、D1、D2、R2、R3、La、Lb、Lc、和Ld组成的回路与充电电池BAT的正极和控制电路中的(2)充电电压取样联结，付边绕组B1的另一端分两路，一路经R1与充电电池BAT的负极联接，另一路(1)与控制电路中的充电电流取样联接(见附图6)。本充放电路的工作原理是当DLC电路接收到开关变压器的充电方波后，正方波经二极管D10、电感L3、电阻R20向电池BAT充电，此时由于二极管D10的正向正压强制电容C4基本上不充电，当负方波时，电池BAT电流经二极管D14、电容C4、开关变压器绕组B1和电阻R20对电池BAT负极放电。此部分回路电阻很低，可以做到规定的放电深度，放电电能储存在电容C4上(以往的放电方式是将此部分转换为热量散出)。当下一个正方波到来时，由电容C4上储存的能量叠加在正方波中，经C4、R30重新充回电池BAT。本充电器中的DLC脉冲充放电路，可采用六个一般电子元件，却代替了现有技术中用于充放电的三极管或达林顿对管，以及驱动电路和放电电阻，因采用了储能元件C4完成放电工作，又能将放出的电能量新返回充电电池BAT，以提高了充电效率和速度。
图1是一般充电器原理方框图；图2是本实用新型原理方框图；图3是本实用新型中DLC脉冲充放电电路B的线路图；图4是本实用新型开关式参数稳压恒流源A的线路图；图5是DLC脉冲充放电电路B，和控制电路C的线路图。
图6是本实用新型中DLC脉冲充放电路B的第二种线路图。
以下结合附图2-附图5通过实施例进一步说明本实用新型。
开关式参数稳压恒流源，主要由开关电源控制块UC3844、变压器T1、4N35光耦合器、BUZ50场效应管等元件组成。DLC脉冲充放电路由二极管、电感、电容、电阻组成，在这里二极管D10选用SB1045型，D14选用SB540型、L3为10μH、C4为CL210.22μ/63V，R20为RJ0.1Ω/2W、R30为RJ3.9Ω/2W。控制电路主要由模块MK-4(HQ97-A)，电介电容、发光二极管、电容、电阻组成。当电源J1接入220V市电后，开关电源启动、电源指示灯LED2显示绿光以表示开关电源工作正常。此时通过开关变压器T的付边绕阻B1向DLC脉冲充放电路供电。当未接上充电电池BAT时，DLC电路中电阻R20处的平均电压为零。此电压经电平移动后，送往模块MK-4的4脚(RW1)，再由此块的1脚(N1)送出信号，此时FK2处于高电平，开关电源工作处于“稳压”状态，即为空载等待状态，当接上被充电电池BAT后，控制电路中的L4、电容C14、R29、发光二极管LED3构成电池安装检测电路、该电路中的发光二极管LED3发光，表示充电电池BAT安装到位。充电工作能正常进行。此时DCC脉冲充放电路中的电阻R20处取得的平均电平小于零，此信号送到控制电路中的模块MK-4的4脚(RW1)后，再由1脚(N1)送出调节电平，经FK2送到开关电源后，此时开关电源工作处于“恒流”状态，恒流值由控制电路中的电位器RW1设定，开关电源以此电流给充电电池BAT进行充电。当充电电池BAT充电达到饱和时，控制电路中的模块MK-4的1脚(N1)使FK2的电位处于低电平，此时开关电源工作在启动状态，这时开关电源仅对充电电池BAT进行微电流补充充电，同时模块MK-4的11脚使发光二极管LED1点亮，以表示充电完毕，电源指示发光二极管LED2开始约每秒钟闪烁一次亮光，以表示可随时取用电池。
由此可见，本实用新型提供的充电器，不仅线路简单，又因采用DLC充放电路，充电的过程中能很好地处理散热问题，因而，本充电器充电的速度快、效率高、可靠性强，而且又降低了成本，并适合于国内大规模生产。开关电源与大电流脉冲充放电路融为一体，整个充电器的体积小，重量轻，也便于携带使用。
权利要求1.一体化全自动充电器，包含有带有能与充电电池正负极极板接触的外壳、开关式参数稳压恒流源(A)、DLC脉冲充放电电路(B)和控制电路(C)，其特征在于开关式参数稳压恒流源中的开关变压器T的付边绕组B1输出端与DLC脉冲充放电电路的输入端联接，DLC脉中充放电路的输出端分两路，一路与控制电路的输入端联接，另一路与充电电池BAT的正负极联接，控制电路的输出端与开关式参数稳压恒流源的控制输入端联接。
2.根据权利要求1所述的一体化全自动充电器，其特征在于DLC脉冲充放电电路是由电容C、二极管D、电感L、电阻R组合而成，开关变压器T的付边绕组B1的一端经过二极管D10、电感L3、电容C4、二极管D14和电阻R30组成的回路与充电电池BAT的正极和控制电路中的(2)充电电压取样联结，付边绕组B1的另一端分两路，一路经R20与充电电池BAT的负极联接，另一路(1)与控制电路中的充电电流取样联接。
3.根据权利要求1所述一体化全自动充电器，其特征在于DLC脉冲充电电路是由电容C、二极管D、电感L、电阻R组合而成，开关变压器T的付边绕组B1的一端经过由C、D1、D2、R2、R3、La、Lb、Lc和Ld组成的回路与充电电池BAT的正极和控制电路中的(2)充电电压取样联结，付边绕组B1的另一端分两路，一路经R1与充电电池BAT的负极联接，另一路(1)与控制电路中的充电电流取样联接。
专利摘要本实用新型介绍了一种可用于镍镉、镍氢及碱性电池的小型充电器,它是由开关参数稳压恒流源(A)、DLC脉冲充放电电路(B)和控制电路(C)组成。A电路通过开关变压器副边绕组与B电路联接,B电路分别与C电路和充电电池的正负极联接,C电路与A电路联接。B电路由电容、二极管、电感及电阻组成,该电路代替了现有技术中用于充放电的三极管或达林顿对管以及驱动电路和放电电阻。本充电器充电效率高，可靠性强,携带使用方便,适于规模化生产。
文档编号H02J7/10GK2273919SQ9622400
公开日1998年2月4日 申请日期1996年11月7日 优先权日1996年11月7日
发明者刘新跃 申请人:四川华菁电器有限责任公司