一种scr和微处理器控制的蓄电池充电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种用于6V/12V蓄电池充电的、最大充电起动电流为75A、额定充电电流2-12A的充电器设计方法，具体是一种SCR和微处理器控制的蓄电池充电器，属于蓄电池充电器技术领域。
【背景技术】
[0002]当前，充电器产品市场的竞争，不仅体现在技术的先进性上，还在很大程度上取决于充电器的电路功能、外观和结构设计、生产制造工艺的先进性、生产效率的高低、生产成本的多少，产品的一致性和可靠性等方面。
[0003]目前，国内外市场上蓄电池充电器的输出电压通常有6V/12V/24V等不同类型。主流产品的充电电流等级通常是小电流(如1A、2A、4A、20A等)的。大电流充电器，如30A到100A的，如果采用逆变和开关电源控制电路的充电器技术，由于开发难度大、要求高，要实现大电流输出、多功能、高可靠性等要求是有一定难度的。并且产品成本也相对较高，缺乏市场竞争力。因此很多的充电器仍然是采用传统变压器和整流器的电路和结构形式。但市场上这种传统充电器，绝大部分由于控制电路过于简单，功能选择也很少，因而产品的技术含量低，缺乏对客户的足够吸引力。如何改进此类产品的技术和性能，大幅度提升产品的品质，是今后发展的一个重要方向之一。近一些年来，电子技术的发展也推动了电子控制式蓄电池充电器的发展。这类充电器，由于为满足输出和控制特性要求而采用的技术方式与变压器整流器式的(传统型)充电器产品有着显著的不同，因此，技术和性能等指标大大优于传统型的充电器。
[0004]电子控制的充电器，主要是依靠电路板及其控制电路来实现产品的多种功能。与传统充电器相比，通常它们的电路相对复杂。生产方式也以电路板的制造和产品组装为主。当然，在相同输出电压和电流等级下，不同的产品其电路原理和电路板的设计，以及生产方式都可能是完全不同的。这些都影响着产品的技术性能、可靠性、生产和制造成本、产品市场竞争力等。也就是说，结构和电路设计、制造工艺水平不同的充电器，其技术参数、使用性能、生产效率，甚至可靠性以及市场竞争力等是差别比较大的。
[0005]虽然采用电子控制技术的充电器种类是比较多的。但它们的电路和内外部结构形式也是多种多样的。不同的电路及其结构设计思路，所采用的具体电路形式和整个产品及电路布置的方式是不同的。不仅如此，充电器的性能指标包括输出的电流/电压、绝缘等级、温升、制作工艺水平、产品可靠性等也会表现出一些明显的差距。即使是在相同的产品参数性能指标下，由于具体电路及其充电器结构设计方面的不同，或者所采用的电子元器件的封装形式不同，因而电路板等元器件的装配、焊接和检测工艺水平、自动化程度等也会明显不同，这就会使这类产品电路板生产时安装的方便性、生产效率、生产成本、产品的成本等也会显著不同。例如，如果采用大量贴片器件和集成电路的充电器，由于这些器件的体积小，因而会使电路板的尺寸减小，降低PCB材料的成本。同时，由于装焊这些器件通常采用先进、高效、适合于大批量自动化生产和检测的设备，所以，可极大地提高电路板或产品的生产效率，降低生产成本，增加产品的市场竞争力。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种和微处理器控制的蓄电池充电器，所述的充电器是一种用于6V/12V蓄电池充电的、最大充电起动电流为75A、额定充电电流2-12A的SCR晶闸管和微处理器控制充电器，充电器的主要零部件包括:外壳、机底、主控制面板组件、功率控制板、冷却风扇、供电电源线、两根蓄电池电瓶夹子线等部分，利用该充电器，用户可根据蓄电池的容量大小选择合适的充电电流进行充电。蓄电池的容量范围大，可为20AH?600AH;在充电器控制电路的作用下，对于6V蓄电池，采用2A的充电电流进行充电；对于12V的蓄电池，可采用2A(慢充)、6A和12A(快速)电流进行充电；快速充电(简称快充)过程如下:12A充电100秒后，自动转换为6A充电。待充电180秒后，又自动转换为12A充电。依次循环，也就是所谓的“脉冲循环充电”方式；当蓄电池处于“充满”状态时，则自动进入“浮充”过程，即小电流充电，以起到维持的作用;本发明专利充电器设有:I)四档电池类型选择。分别是:“12V常规”、“12V深度循环”、“12V胶状电池”(即AGM或VRLA阀控式密封和GEL胶体密封蓄电池)、“6V常规”充电。四档电池类型选择都配有相应的指示灯;2)三种数字显示方式选择，分别是:“电池百分比”、“电压”、“显示转换”(是指上述“电池百分比”与“电压”的显示转换)。配合数显表，可显示充电电池的百分比(表征蓄电池充电的程度)、电池的充电电压，以及实现“电池百分比”与“电压”的显示转换。三种选择都配有相应的指示灯；3)蓄电池“连接”、“充电”、“充满”三种状态指示灯;4)“快充”(指高于2A的大电流，如12A等充电)、“慢充(指2A小电流充电)、“起动”(指75A特大起动电流)三种充电方式;每种方式都配有相应的指示灯；“起云力”档充电，用于蓄电池几乎完全没有电的情况;通过强制“起动”方式，快速(以75A特大电流)对蓄电池进行充电；由于电流很大，不可以长时间处于这种大电流状态，为保证充电器的使用可靠性，设定为:(75A)特大电流工作5秒，休息180秒的方式；同时，在这种状态下，对应的“起动”档指示灯不断闪烁;5)过热、连接电池类型错误、输出短路、电池极性接反保护功能。进一步地说，当充电器的输出正、负极与蓄电池的正、负极不是对应连接关系或极性接反时，充电器会自动实现反接保护，即充电器不工作；当充电器的输出正、负极短路连接时，充电器会自动实现短路保护;此时充电器不输出电流或工作；当充电器内部变压器绕组的温度达到设定温度时，充电器会停止工作。待其温度下降后，才能继续充电。这就是其自动过热保护功能。如果环境温度比较高，出现频繁保护时，用户可以选择稍小的充电电流对电瓶充电，过热保护的次数会有效地减少;6)充电器连接的蓄电池，是6V的，还是12V的，本充电器控制电路可根据电池连接后检测到的电压参数进行自动判断；当通过面板按钮选择12V档充电，但所连接的蓄电池不是12V的，而是6V的蓄电池时;本充电器将无输出，对电瓶不进行充电操作;7)此外，冷却风扇的运转还根据充电电流的大小进行选择性控制。当充电电流小时，冷却风扇不运转，只有当大电流充电时，冷却风扇才运转，这就可以延长冷却方式的使用寿命。
[0007]为实现上述目的采用以下技术方案:
一种SCR和微处理器控制的蓄电池充电器，其特征在于:充电器主要包括底板、前面板、主变压器、外壳盖板、主控制板组件、保险及其保险座、功率控制板组件、散热器、冷却风扇、供电电源线、两根蓄电池电瓶夹子线、提手组件，主控制板组件通过螺丝固定在前面板上，功率控制板组件安装在散热器上，便于冷却电路板上的功率SCR晶闸管或可控硅器件，各电路板、供电电源线、两个蓄电池电瓶夹子线等零部件之间通过导线进行相应的电路连接，供电电源线和两个蓄电池电瓶夹子的连接线通过固线器固定在壳体相应卡槽部位。
[0008]所述的功率控制板组件部分，主要包括U13和U14两只SCR晶闸管或可控硅、保险管FUUll稳压器、U12四运算放大器，以及这些器件外围的电阻、电容、二极管、三极管，通过接插件和连接线与所述的充电器的主控制板电路进行连接，主变压器次级绕组的交流供电电源，一方面经过整流和电容滤波后作为Ull稳压器的输入电源，使Ull产生+6V输出电压，供给其它控制电路工作使用，另一方面，该交流供电电源信号，经过U12四运算放大器及其外围电子器件组成的电路，向所述的充电器主控制板电路或微处理器提供与供电电源交流波形同步的方波信号，作为主控制板控制电路交流过零检测的基准信号；主变压器的另外一组次级绕组输出电源连接至功率控制板组件部分的U13和U14两只SCR晶闸管或可控硅的阴极，构成一个单相全波整流可控电路，Ul 3和U14两只SCR晶闸管或可控硅的触发脉冲控制信号线通过触发电路连接至微处理器控制电路，在电路工作过程中，当有触发脉冲信号时，通过脉冲触发电路，可触发U13和U14两只SCR，使其导通。
[0009]所述的充电器主控制板组件部分的电路主要包括Ul单片微处理器、U2和U3芯片、数码显示表、S1~S3按钮，众多的状态指示发光LED 二极管，以及还有很多的电阻、电容，Ul单片微处理器的控制程序通过烧写接口写入，该部分电路还通过接口与功率控制板等电路部分按照相应的电气原理进行连接，该部分电路可对充电器的输出电压或蓄电池充电电压进行信号采样，来自功率控制板的交流过零相位检测的基准信号作为主控制板控制电路的触发脉冲基准信号;Ul单片微处理器通过控制场效应管的通断，控制冷却风机的运转工作，Ul单片微处理器输出的SCR触发脉冲信号，通过控制三极管的通断，实现对两只U13和U14 SCR晶闸管或可控硅的控制。
[0010]良好的电路及其结构设计是本发明专利的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本发明专利申请保护的内容就在于保护这种充电器的结构和电路原理等设