充電電路的制作方法

專利名稱：充電電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電學領域，涉及一種為蓄能電池充電的充電電路。 技術背景目前為各種蓄能電池充電的充電電路， 一般采用變壓器降壓后由整流電 路整流，輸出直流電壓為蓄能電池充電。這一類產品存在著功能單一，只能 為一種規格的蓄能電池充電，充電電路一直處于工作狀態，能耗較大，如充 電時不小心將蓄能電池的電極接反，就會燒毀蓄能電池，同時，充電電路也 可能被燒壞，蓄能電池充滿電后不能自動切斷充電電路，對蓄能電池的使用 壽命造成傷害。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能耗低，可為多種規格蓄能電池充電的充 電電路。本實用新型所提供的充電電路由整流電路和保護電路組成，其特點是整 流電路通過電容限流電路接交流電輸入，整流電路的輸出由一個繼電器控制， 繼電器由與充電電路輸出相接的穩壓電路供電，在繼電器與充電電路輸出間 有一個蓄能電池電壓調整電路，所述保護電路是在充電電路輸出與穩壓電路 間的輸出斷路保護電路、在充電電路輸出與繼電器間的蓄能電池充滿電保護 控制電路和接在充電電路輸出與前級電路間的蓄能電池反接保護電路。所述限流電路由N個電容構成，N>1， N個電容的一端為接交流電輸入 的公共端，另一端通過一個多路并、選開關接整流電路的輸入端。本實用新型所提供的充電電路工作原理如下由電容限流電路將輸出電流控制為所設置的電流，經整流電路整流變為直流電，由于整流電路的輸出 由繼電器控制，如此時充電電路的輸出端未接入待充電蓄能電池，為繼電器 供電的穩壓電路不工作，輸出電路不通，處于冷待機狀態，電路不耗能。當 接入待充電蓄能電池時，待充電蓄能電池剩余的電量為與充電電路輸出端相 接的穩壓電路提供工作電源，穩壓電路工作，為繼電器供電，接通輸出電路， 在繼電器與充電電路輸出間的蓄能電池電壓調整電路，可以根據需要調整輸 出電壓，為不同的規格的蓄能電池充電。為蓄能電池充電時，如因某種原因 使待充電蓄能電池與充電電路輸出端脫離，輸出斷路，此時，輸出斷路保護 電路即輸出控制信號停止穩壓電路的工作，繼電器失電，充電電路無輸出， 待蓄能電池重新接入時，充電電路再恢復工作。當蓄能電池的電極接反時， 充電電路輸出與前級電路間的蓄能電池反接保護電路就會切斷充電電路，從 而保護充電電路和待充電蓄能電池。當蓄能電池充滿電時，接在充電電路輸出與繼電器間的蓄能電池充滿電保護控制電路發出控制信號切斷繼電器，停止向蓄能電池再繼續充電，從而保護蓄能電池。由于電容限流電路由N個電 容構成，N》l， N個電容的公共端接交流輸入，另一端通過一個多路并、選 開關接整流電路的輸入端。故，本發明所提供的充電電路可以根據待充電蓄 能電池的額定電流隨意選擇限流電容，從而提供多種充電電流。本實用新型所提供的充電電路由于采用了電容限流電路將電流控制為所 設置的電流，可以根據待充電蓄能電池的額定電流提供多種充電電流。由于 整流電路的輸出由繼電器控制，繼電器由與充電電路輸出相接的穩壓電路供 電，在充電電路輸出端不接待充電蓄能電池時，充電電路不工作，電路無能 耗，使得充電電路的耗能低。蓄能電池電壓調整電路，使充電電路可根據需 要輸出不同的直流電壓，為不同規格的蓄能電池充電，斷路保護電路、蓄能 電池反接保護電路可以在充電時蓄能電池突然斷開或將蓄能電池的極性接反 時切斷電路，保護充電電路和蓄能電池，蓄能電池充滿電保護控制電路，在 蓄能電池充滿電時切斷繼電器，停止充電保護蓄能電池，延長其使用壽命。

圖1為本實用新型所提供充電電路的原理方框圖； 圖2為本實用新型所提供充電電路一個實施例的電路原理圖。 圖2中R1—R18為電阻，C1"C3為電容，Dl、 D2、 D3、 D6為穩壓管， D7—D10為橋式整流，D4、 Dll為發光二極管，D5為二極管，BG1—BG3、 BG5—BG7為NPN型晶體管，BG4為PNP型晶體管，Ll為繼電器。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的實施。圖1為本實用新型的原理方框圖。 由圖1可知本實用新型所提供的充電電路由電容限流電路，整流電路、蓄 能電池電壓調整電路和保護電路組成，整流電路的輸出由繼電器控制，繼電 器由與充電電路輸出端相接的穩壓電路^^電，蓄能電池電壓調整電路接在繼 電器與充電電路輸出間，保護電路是在充電電路輸出與穩壓電路間的輸出斷 路保護電路、在充電電路輸出與繼電器間的蓄能電池充滿電保護控制電路和 接在充電電路輸出與前級電路間的蓄能電池反接保護電路。圖2為本實用新 型所提供充電電路實施例的電路原理圖。參見圖2，該充電電路采用電容C3、 C4、 C5構成電容限流電路，這三個電容的公共端接交流輸入，另一端通過多 路并、選開關K2接整流電路的輸入。由橋式整流電路D7—D10整流，在整 流電路輸出的正、負極間有電阻R18和發光二極管Dll。由電阻R2—R5、 NPN型晶體管BG2、 BG7、穩壓管D2構成穩壓電路，穩壓電路的輸人電阻 R2接充電電路輸出的正極，繼電器Ll的線圈接在穩 壓電路輸出端，繼電器 U的線圈上還并接了電容C1、發光二極管D4與電阻R6，繼電器L1的觸點l一端接整流電路輸出的負極，另一端接充電電路輸出的負極；觸點2—端接 整流電路輸出的正極，另一端接充電電路輸出的正極；在輸出回路上由NPN 型晶體管BG3、 BG5、 PNP型晶體管BG4、穩壓管D6、電阻R9—R16構成 蓄能電池電壓調整電路，電阻R15和穩壓管D6串接在充電電路輸出的正、負 極之間，晶體管BG5的基極接在連接二者的節點上，電阻R13接在晶體管 BG5的發射極和充電電路輸出的正極間，電阻R12、 R14、 R16—端接充電電 路輸出的負極，另一端通過一個多路選擇開關Kl接晶體管BG5的發射極， 晶體管BG5的集電極接晶體管BG4的基極，并通過電阻Rll接充電電路輸 出的正極，晶體管BG4的集電極接晶體管BG3的基極，晶體管BG3的集電 極與繼電器L1的線圈相接。由NPN型晶體管BG1、穩壓管D1、電阻R1構 成充電電路的輸出斷自護電路，晶體管BG1的基極通過電阻Rl與穩壓管 Dl接充電電路輸出的正極，晶體管BG1的集電極與穩壓電路中的電阻R3、 晶體管BG2的基極及晶體管BG7的集電極相接;所述的蓄能電池反接保護電 路是在輸出端的負極接一個二極管D5， 二極管D5的負極接充電電路輸出的 負極。由NPN型晶體管BG6、電阻R7、 R8、 R17、電容C2及穩壓管D3組 成蓄能電池充滿電保護控制電路，晶體管BG6的發射極與基極電阻R17接充 電電路輸出的負極，其集電極與晶體管BG5的基極相接，穩壓管D3、電阻 R7、電容C2依次串接在繼電器L1的線圈和充電電路輸出的負極間，電容C2 和電阻R7連接點通過電阻R8接晶體管BG6的基極。下面結合圖2說明實施例中充電電路的工作原理。交流電經電容C3、 C4、 C5限流，由于三個電容的公共端接交流輸入，另一端通過一個多路并、選開 關K2接整流電路的輸入端，使得充電電路可以根據待充電蓄能電池的額定電 流選擇限流電容，可選一個，也可選兩個或三個電容并聯使用，使輸出的充 電電流有多種選擇，限流電容還可根據需要設置更多。由橋式整流D7—D10 整流后送至繼電器L1，接在整流電路輸出的正、負極間的發光二極管D11發 光，電路進人冷待機態，如此時充電電路的輸出未接待充電蓄能電池，為繼 電器供電的穩壓電路不工作，充電電路也無輸出，電路無能耗；當充電電路 的輸出接人待充電蓄能電池后，，待充電蓄能電池的剩余電量為由電阻R2— R5、晶體管BG2、 BG7、穩壓管D2構成的穩壓電路提供工作電壓，穩壓電 路工作，給接在糊出端的繼電器L1線圈供電，繼電器的觸點l、 2均吸合， 將整流電路輸出的直流電壓送至充電電路輸出端為蓄能電池充電，此時在輸 出回路上由NPN型晶體管BG3、 BG5、 PNP型晶體管BG4、穩壓管D6、電 阻R9—R16構成的蓄能電池電壓調整電路工作，電阻R15和穩壓管D6串接 在充電電路輸出的正、負極之間，晶體管BG5的基極接在連接二者的節點上， 由于穩壓管D6是一個24V的穩壓管給晶體管BG5提供基極正偏壓，多路選擇開關Kl根據待充電蓄能電池的額定電壓從電阻R12、 R14、 R16中選擇一 個接在晶體管BG5的發射極上，接在其發射極和充電電路輸出的正極間的電 阻R13與所選擇的發射極電阻形成分壓，為晶體管BG5提供不同的發射極電 位，從而改變晶體管BG5的輸出，使充電電路的輸出電壓根輯需要調整，晶 體管BG5的發射極電阻還可根據需要設置更多。晶體管BG5導通后給PNP 型晶體管BG4的基極提供低電位使其導通，晶體管BG4的集電極給晶體管 BG3基極供電，晶體管BG3導通也為繼電器L1線圈供電。充電電路不斷地 為蓄能電池充電，當蓄能電池被充滿電后，蓄能電池的電壓巳超出額定電壓 的20%時，此時晶體管BG5的發射極電位也隨之升高，當晶體管BG5發射極 達到24V時，晶體管BG5截止，晶體管BG4、 BG3也截止，此時，蓄能電 池充滿電保護控制電路工作，晶體管BG3截止，其集電極電位升高，使穩壓 管D3擊穿經電阻R7給電容C2充電，再由電容C2經電阻R8給晶體管BG6 基極供電，晶體管BG6由截止變為導通，其集電極電位為零，此時晶體管BG5 的基極電位變為零，此時充電電路的輸出被切斷，充電完成。為蓄能電池充 電時，如因某種原因使充電蓄能電池與充電電路輸出端脫離，此時，輸出斷 路保護電路工作，在輸出斷路的瞬時穩壓管Dl擊穿，經電阻R1、給晶體管 BG1供電，晶體管BG1飽和集電極電壓為零，晶體管BG2截止，穩壓電路 停止工作繼電器L1斷電，充電電路無輸出。當待充電蓄能電池電極接反時， 在輸出端負極上接的二極管D5，阻斷極性反接的蓄能電池與充電電路前級電 路的通道，使充電電路不啟動，從而保護充電電路。本實施例中晶體管BG1、 BG2、 BG7采用13003，晶體管BG3、 BG5、 BG6采用9014，晶體管BG4采 用9015,電容C3、 C4、 C5耐壓400V，電容值分別為20iiF、 30uF、 F， 橋式整流電路D7—-D10采用耐壓400V的整流二極管或硅堆，穩壓管D1、D2、 D3、 D6穩壓值分別為90V、 8V、 8V、 24V，繼電器L1采用12V直流繼電器。 圖2中的充電電路中的元器件根據待充電蓄能電池的不同，還可以有多種選 擇。充電電路的一部分電路還可以制成集成電路，使得制作更容易。
權利要求1、一種充電電路，由整流電路和保護電路組成，其特征是整流電路通過電容限流電路接交流電輸入，整流電路的輸出由一個繼電器控制，繼電器由與充電電路輸出相接的穩壓電路供電，在繼電器與充電電路輸出間有一個蓄能電池電壓調整電路，所述保護電路是在充電電路輸出與穩壓電路間的輸出斷路保護電路、在充電電路輸出與繼電器間的蓄能電池充滿電保護控制電路和接在充電電路輸出與前級電路間的蓄能電池反接保護電路。
2、 根據權利要求1所述的充電電路，其特征是所述限流電路由N個電容 構成，N>1， N個電容的一端為接交流電輸入的公共端，另一端通過一個多 路并、選開關接整流電路的輸入端。
3、 根據權利要求l所述的充電電路，其特征是所述與充電電路輸出相接 的穩壓電路由電阻(R2—R5)、晶體管(BG2、 BG7)、穩壓管(D2)構成， 穩壓電路的輸入電阻(R2)接充電電路輸出的正極，繼電器(Ll)的線圈接 在穩壓電路的輸出端，繼電器(Ll)的觸點1 一端接整流電路輸出的負極， 另一端接充電電路輸出的負極；觸點2 —端接整流電路輸出的正極，另一端 接充電電路輸出的正極；在繼電器與充電電路輸出間的蓄能電池電壓調整電 路由晶體管(BG3、 BG4、 BG5)、穩壓管(D6)、電阻(R9—R16)構成，電 阻(R15)和穩壓管(D6)串接在充電電路輸出的正、負極之間，晶體管(BG5) 的基極接在二者連接的節點上，電阻(R13)接在晶體管(BG5)的發射極和 充電電路輸出的正極間，電阻(R12、 R14、 R16) —端接充電電路輸出的負 極，另一端通過一個多路選擇開關(Kl)接晶體管(BG5)的發射極，晶體 管(BG5)的集電極接晶體管(BG4)的基極，并通過電阻(R11)接充電電 路輸出的正極，晶體管(BG4)的集電極接晶體管(BG3)的基極，晶體管(BG3) 的集電極與繼電器(Ll)的線圈相接。
4、 根據權利要求1或3所述的充電電路，其特征是所述輸出斷路保護電 路由晶體管(BG1)、穩壓管(Dl)、電阻(Rl)構成，晶體管(BG1)的基 極通過電阻(Rl)與穩壓管(Dl)接充電電路輸出的正極，晶體管(BG1) 的集電極與穩壓電路中的電阻(R3)、晶體管(BG2)的基極及晶體管(BG7) 的集電極相接；所述的蓄能電池反接保護電路是在充電電路輸出的負極接一 個二極管(D5)， 二極管(D5)的負極接充電電路輸出的負極。
5、 根據權利要求1或3所述的充電電路，其特征是所述蓄能電池充滿電 保護控制電路由晶體管(BG6)、電阻(R7、 R8、 R17)、電容(C2)及穩壓 管(D3)組成，晶體管(BG6)的發射極與基極電阻(R17)接充電電路輸出 的負極，其集電極與晶體管(BG5)的基極相接，穩壓管(D3)、電阻(R7)、 電容(C2)依次串接在繼電器(Ll)的線圈和充電電路輸出的負極間，電容(C2)和電阻(R7)連接點通過電阻(R8)接晶體管(BG6)的基極。
專利摘要本實用新型屬于電學領域，涉及一種為蓄能電池充電的充電電路。該充電電路由電容限流、整流、保護電路組成，由繼電器控制整流電路的輸出，繼電器由與充電電路輸出相接的穩壓電路供電，在繼電器與充電電路輸出間有蓄能電池電壓調整電路，保護電路有輸出斷路保護電路、蓄能電池充滿電保護控制電路和蓄能電池反接保護電路。該充電電路能耗低。可以根據需要提供多種充電電流、充電電壓，為不同規格的蓄能電池充電，其上設有的多種保護電路可以在充電時遇到輸出斷路、蓄能電池的極性接反及蓄能電池充滿電時切斷充電電路，保護充電電路和蓄能電池。
文檔編號H02J7/04GK201113529SQ20072002773
公開日2008年9月10日 申請日期2007年9月13日 優先權日2007年9月13日
發明者沈士洪, 王為燦 申請人:王為燦;沈士洪