CN102163866A - 一种可定时手机电池充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可定时手机电池充电器，由充电电路和控制部分组成，充电电路采用自激式开关电源电路；控制部分以51单片机为核心控制部件，其信号输入端连接按键模块和复位键，输出端连接有继电器控制电路、显示模块、报警电路，继电器控制电路连接充电电路开关。充电电路采用的自激振荡电路，可以稳步有效的对手机电池进行充电，并且不会对电池造成瞬时高电平的冲击，保护了电池的安全性，主电路上单刀双掷开关既可以不通过继电器电路直接冲电，即不定时充电，也可以通过继电器电路控制充电，即定时充电，整个装置设计合理，简单实用，可以通过设定来控制充电的时间，而且成本低廉，制作简单，适合推广使用。

Description

一种可定时手机电池充电器

技术领域

本发明涉及一种通过单片机控制的可以定时的手机电池充电器，属于电器控制领域。

背景技术

目前，市场上的手机电池充电器有两种。一种是针对不同的手机而设计的专用充电器，这种充电器的特点是可以对手机电池进行检测，根据电池的状态自动调节充电环境，并在充电完成后自动转为空闲状态，功耗低，且不会对电池造成损坏；但其缺点也比较明显，就是造价成本太高，且不同型号的手机所用的充电器性能要求也不一样，不利于普及。另外一种就是市面上常见的标称可针对几乎所有手机电池进行充电的“万能充电器”，这种充电器造价低廉，设计简单，并且对绝大部分手机电池都能进行充电，确实十分方便；但是这种充电器却有很大的风险性，因为它采用的是固定电流输出，而且缺乏对电池容量的检测，不会自动停止，对手机锂电池有很大的危害，长期使用会降低电池的使用寿命，而且如果长时间充电还会造成电池短路引起爆炸和火灾的可能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述技术中的不足而设计一种能够对各种手机电池进行充电，可以自动定时的手机电池充电器。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：一种可定时手机电池充电器，由充电电路和控制部分组成，其特征在于：充电电路采用自激式开关电源电路；控制部分以51单片机为核心控制部件，其信号输入端连接按键模块和复位键，输出端连接有继电器控制电路、显示模块、报警电路，继电器控制电路连接充电电路开关。

所述的充电电路，电源为220V交流电，其熔断电阻器(R1)型号采用10Ω、2W，电源通过二极管(D1)和电容器(C1)构成半波整流滤波电路；整流后的电路正极连接到变压器(E6)的初级绕组(L1)上端，初级绕组(L1)下端连接到三极管(Q2)的集电极；整流后的主电路上并联有启动电阻(R2)，启动电阻(R2)连接到三极管(Q2)的基极；电路的负极连接接变压器(E6)的初级绕组(L2)上端，初级绕组(L2)下端经电阻(R5)和电容器(C4)后连接到三极管(Q2)的基极；三极管(Q1)、二极管(D3)、电阻(R4)共同组成过流保护电路。

所述的继电器控制电路，是由一个51单片机驱动一个单相固体继电器进行控制，其电源部分采用单刀双掷开关，其中节点(S1)直接连接的到充电电路，节点(S2)连接到继电器(SW)控制开关后再连接到充电电路；继电器(SW)感应端连接三极管(Q4)的基极，三极管(Q4)的集电极连接到51单片机的P3.5管脚，发射极连接一个电容器(C6)后连接到51单片机的P3.0管脚；在继电器的感应端并联一个蜂鸣器，蜂鸣器连接三极管(Q3)的基极，三极管(Q3)的集电极连接到单片机的P3.4管脚，发射极连接到51单片机的P3.0管脚。

本发明的特点：充电电路采用的自激振荡电路，可以稳步有效的对手机电池进行充电，并且不会对电池造成瞬时高电平的冲击，保护了电池的安全性，主电路上单刀双掷开关既可以不通过继电器电路直接冲电，即不定时充电，也可以通过继电器电路控制充电，即定时充电，整个装置设计合理，简单实用，虽然设计中没有考虑到自动检测电池容量部分，但可以通过设定来控制充电的时间，而且成本低廉，制作简单，适合推广使用。

附图说明：

图1为本发明结构原理框图。

图2为本发明所述的充电电路原理图。

图3为本发明所述的继电器控制电路原理图。

具体实施方式：

如图1所示，一种可定时手机电池充电器，设置为可定时充电和不定时充电两种充电方式。采用不定时充电方式时，市电AC220V直接连接到充电电路对电池进行充电；而当用户不在充电器旁边或无暇顾及时，则可以采用定时方式，通过按键电路的按键模块设定定时时间，并用LED显示电路显示出来，在定时时间内市电AC220V将通过继电器连接至充电电路，当达到定时时间时，单片机将发出反馈信号给继电器和报警电路，报警器报警，继电器断开，充电电路停止充电，这时的充电电路完全处于断电状态，不会给电池造成任何损害。

如图2所示，(R1)是一个10Ω、2W的熔断电阻器，当输入端发生短路故障时能起到过流保护作用。二极管(D1)和电容器(C1)构成半波整流滤波电路，输入端AC220V电压经二极管(D1)半波整流、电容器(C1)滤波后得到约300V电压，300V电压经开关变压器(E6)初级绕组(L1)加到三级管(Q2)集电极，同时经启动电阻(R2)加到三极管(Q2)基极，使得三极管(Q2)进入微导通状态，初级绕组(L1)中产生上正下负的感应电动势，同时初级绕组(L2)中产生上负下正的感应电动势。初级绕组(L2)中的感应电动势经电容器(C4)、电阻(R5)正反馈至三极管(Q2)基极，三极管(Q2)迅速进入饱和状态。在三极管(Q2)饱和期间，由于初级绕组(L1)中电流近似线性增加，则初级绕组(L2)中产生稳定的感应电动势。此电动势经电阻(R5)、电阻(R4)、三极管(Q2)的基极到发射极给电容(C4)充电，随着电容(C4)的充电，三极管(Q2)基极电压逐渐下降，直至三极管(Q2)退出饱和状态，流过初级绕组(L1)中的电流减小，初级绕组(L1)和初级绕组(L2)中感应电动势极性反转，在电阻(R5)和电容(C4)的正反馈作用下，三极管(Q2)迅速由饱和状态退至截止状态。这时，300V电压经电阻(R2)、电阻(R5)、初级绕组(L2)对电容(C4)反向充电，电容(C4)左端电位逐渐上升，当升至一定值时，在电阻(R2)的作用下，三极管(Q2)再次导通，重复上述过程，如此周而复始，形成自激振荡。在三极管(Q2)导通期间，次级绕组(L3)中的感应电动势极性为上负下正，二极管(D6)截止；在三极管(Q2)截止期间，次级绕组(L3)中的感应电动势极性为上正下负，二极管(D6)导通，向外提供一组6V/0.5A的电源。另外，电阻(R4)、二极管(D3)和三极管(Q1)组成过流保护电路，若流过三极管(Q2)的电流过大时，电阻(R4)上的压降增加，三极管(Q1)导通，三极管(Q2)截止，以防止三极管(Q2)过流损坏。

如图3所示，当开关(K1)拨到节点(S1)时采用不定时充电，AC220V直接连接到充电电路进行充电；当开关(K1)拨到节点(S2)时则通过继电器进行控制。控制过程如下：当定时时间没到时，51单片机上P3.5管脚输出低电平，使三极管(Q4)导通，继电器开始工作，向充电电路通电；当达到定时设定时间时，P3.5管脚输出高电平，三极管(Q4)截止，继电器没有电流输入，则继电器不工作，充电电路停止充电。另外，三极管(Q3)和蜂鸣器组成了报警电路，当定时时间没到时，P3.4管脚输出高电平，三极管(Q3)截止，蜂鸣器不工作；而当达到定时时间时，P3.4管脚输出低电平，三极管(Q3)导通，蜂鸣器振动发声，发出30秒报警声，提醒用户定时时间到达。

Claims (3)

1.一种可定时手机电池充电器，由充电电路和控制部分组成，其特征在于：充电电路采用自激式开关电源电路；控制部分以51单片机为核心控制部件，其信号输入端连接按键模块和复位键，输出端连接有继电器控制电路、显示模块、报警电路，继电器控制电路连接充电电路开关。

2.根据权利要求1所述的一种可定时手机电池充电器，其特征在于：所述的充电电路，电源为220V交流电，其熔断电阻器(R1)型号采用10Ω、2W，电源通过二极管(D1)和电容器(C1)构成半波整流滤波电路；整流后的电路正极连接到变压器(E6)的初级绕组(L1)上端，初级绕组(L1)下端连接到三极管(Q2)的集电极；整流后的主电路上并联有启动电阻(R2)，启动电阻(R2)连接到三极管(Q2)的基极；电路的负极连接接变压器(E6)的初级绕组(L2)上端，初级绕组(L2)下端经电阻(R5)和电容器(C4)后连接到三极管(Q2)的基极；三极管(Q1)、二极管(D3)、电阻(R4)共同组成过流保护电路。

3.根据权利要求1所述的一种可定时手机电池充电器，其特征在于：所述的继电器控制电路，是由一个51单片机驱动一个单相固体继电器进行控制，其电源部分采用单刀双掷开关，其中节点(S1)直接连接的到充电电路，节点(S2)连接到继电器(SW)控制开关后再连接到充电电路；继电器(SW)感应端连接三极管(Q4)的基极，三极管(Q4)的集电极连接到51单片机的P3.5管脚，发射极连接一个电容器(C6)后连接到51单片机的P3.0管脚；在继电器的感应端并联一个蜂鸣器，蜂鸣器连接三极管(Q3)的基极，三极管(Q3)的集电极连接到单片机的P3.4管脚，发射极连接到51单片机的P3.0管脚。

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