CN106505647A - N型脉冲式双结束恒流充电器 - Google Patents

Abstract

N型脉冲式双结束恒流充电器，属于电子技术，由恒流源、过程显示单元、接口单元、充电单元、形成脉冲的振荡单元、结束切换单元、结束起动单元、定时计数单元、负载单元、涓流电阻组成。通电后，恒流源为所有单元提供电源，因而充电形式是恒流电流充电，又由于形成脉冲的振荡单元控制了接口单元，形成高与低的输出，控制充电单元于开通与关闭，所以又形成了脉冲形式。本发明有两种结束方式，一种为电池充满电后结束，另一种为定时计数到位后结束，两种方式由结束切换单元进行切换，灵活而方便，结束后，由涓流电阻向被充电池提供所需的涓电流，各单元相连科学，并做到了综合利用，线路精简易生产，十分适用于微型企业生产。

Description

N型脉冲式双结束恒流充电器

技术领域

属于电子技术技术领域。

背景技术

随着现代生活的丰富，用电池的电器的种类越来越多，如数码机机，手机，等等，为此也出现了很多充电器种类，但是这些种类中关于低碳环保充电电路种类还存在。

其意义一是，现在的产品，其中的充电主管，即是连通与关断的充电的回路三极管，容易损坏，一旦损坏，这个充电器便成为了垃圾。据统计，这一故障成为了充电器的主要故障点，就因为这一点损坏而成为垃圾，是一种很大的浪费，（如果去修，因为涉及修理成本，及使用者去修理部联系的成本，所以人们常常是丢掉）。

其意义二是，由于在充电过程中，没有对电池充电时行最大的科学化充电，因此影响电池的容量与寿命，所以有资料评说，可充电池常常不是用坏的，而是被充坏的。

原因一是，如在电池未激活前，需要对电池较长时间的充电以激活。很多新电池卖家都说明需要激活三次。已激活后的电池充电时间将大大缩短。但是在高节奏的时代，充电器的性能不够先进，使用者只能按已想法行事。常常是大概而行之。由于这一关未理好，激活未到位，或电池受损的情况增大，更换机率增大。

原因二是在充电过程没有采用较好的充电方式，很多资料都认为，如果采用脉冲边充边停，或边放的方式；如果采用恒流源充电的方式，将有很好的效果，这种效果不仅表现在容量与寿命不易受到损坏。（其容量越大，负向作用越大），甚至对损坏的电池有一定的修复作用。而且能使被充电池能很好地充电到位。好处多多。

原因三，本企业在前段时间申请了保安产品系列，而该系列产品必须要备份电池，这类电池是容量较大的酸性电池。很多不是随身携带的电子产品，常常是这种密封式的、价格较低的、容量较大的酸性电池。而这类酸性电池，几乎所有资料一致地认为最好的方式是采用边充边放或边停的方式，这不仅减少了铅酸蓄电池在充电过程中内部电化学副反应——水的电解所产生的析气量，而且对已经严重极化而引起失效的铅酸蓄电池还有修复作用。

现在的产品不足原因一是，还没有用一种恒流并以脉冲方式充电的电路，且这种电路具有较简捷的电路，而且具有灵活调整充电与停的关系，二是不具有即有限压充电结束（这种方式对已激活的电池很适合）与计时结束（这种方式对未激活的电池及对酸性等一大类电池充电很适合）相结合的电路。三是还没有一种用有源件作变换来解决充电管易坏的问题。这一问题很有意义，因为具资料统计，对于非脉冲式的充电电路，其开关控制管都是故障的重点，而这种电路只有一次性的开与关。如果让开关管处于脉冲的状态，更容易成为损害的机率，增加充电器的整体报废。

低碳是社会倡导的一种文明生活方式。应该从微小的地方抓起。减少对充电器及电池的报废率，就是一种很好低碳生活方式。这样才利于社会的长久进步与发展。

发明内容

为克服现有充电产品虽具有充电功能，但是对环保不足的弱点，本发明采用一种创新设计的N型脉冲式双结束恒流充电器，用几个NPN三极管与一块集成电路有效组合，实现了自动切换的双备份不容易损坏的充电路，并采用恒流脉冲充电的形式实现了对充电电池科学的充电、最大化的充电，从而最大化的延长充电器与被充电池的寿命与容量，实现社会的环保。

1、N型脉冲式双结束恒流充电器由恒流源、过程显示单元、接口单元、充电单元、形成脉冲的振荡单元、结束切换单元、结束起动单元、定时计数单元、负载单元、涓流电阻共同组成。

其中：恒流源由三端稳压电路、恒流电阻、泄放电阻组成：三端稳压电路的输入接整流输出；三端稳压电路的输出接恒流电阻后成为恒流源的输出，三端稳压电路的接地端接恒流源的输出，泄放电阻接在恒流源的输出与地线之间。

充电单元由工作电路、备份管、充电触发电阻、充电转换二极管组成。

工作电路由工作管与限制电阻组成。

工作管与备份管的集电极接恒流源的输出，充电触发电阻的一端接恒流源的输出，充电触发电阻的另一端为充电控制点，限制电阻的一端接充电控制点，限制电阻的另一端接工作管的基极，充电转换二极管的正极接充电控制点，充电转换二极管的负极接备份管的基极，备份管的发射极与工作管的发射极相接，成为充电单元的输出。

接口电路由接口三极管、充电钳位二极管、接口电阻组成：接口三极管的发射极接地线，接口电阻的一端接形成脉冲的振荡单元中振荡一管的集电极，接口电阻的另一端接接口三极管的基极，充电钳位二极管的正极接充电控制点，充电钳位二极管的负极接接口三极管的集电极。

结束切换单元由结束切换开关与结束切换二极管组成。

定时计数单元由结束计数器、计数电容、计数电阻、计数保护电阻、停振荡导向电阻、停振导向二极管、清零导向二极管，清零放电二极管，清零微分电容组成。

结束计数器的三个振荡端的第一振荡端接计数电容到计数中心点，第二振荡端接计数电阻到计数中心点，第三振荡端接计数保护电阻到计数中心点，停振导向电阻的一端接结束计数器的终极输出端，停振导向电阻的另一端串联停振导向二极管到计数中心点。

清零微分电容正极 接恒流源输出端，清零微分电容负极分二路，一路经清零放电二极管负极到地，另一经清零导向二极管正极接结束计数器的清零端。

结束起动单元由起动上偏可调电阻、起动上偏保护电阻、起动下偏电阻、起动导向二极管组成。

起动上偏可调电阻与起动下偏保护电阻串联，一端接充电单元的输出，另一端为起动输出端，起动下偏电阻接在起动输出端与地线之间，起动导向二极管的正极接起动输出端，起动导向二极管的负极接接口三极管的基极。

结束切换开关的一端接起动输出端，另一端接结束切换二极管到结束计数器的终极输出端。

形成脉冲的振荡单元由振荡一管、振荡二管、第二积分电阻、第一积分电阻、隔离二极管一、隔离二极管二、集电极电阻一、集电极电阻二、基极电阻一、基极电阻二、第一交连电容、第二交连电容组成。

振荡一管与振荡二管的集电极分别接集电极电阻一、集电极电阻二到恒流源的输出，振荡一管与振荡二的基极分别接基极电阻一、基极电阻二到恒流源的输出，第一积分电阻的一端接恒流源的输出，第一积分电阻的另一端为两路，一路接隔离二极管一到振荡一管的集电极，另一路接第一交连电容到振荡二管的基极，第二积分电阻的一端接恒流源的输出，第二积分电阻的另一端为两路，一路接隔离二极管二到振荡二管的集电极，另一路接第二交连电容到振荡一管的基极。

过程显示单元由过程指示灯与过程指示保护电阻组成：过程指示灯与过程指示保护电阻串联在恒流源的输出与接口三极管的集电极之间。

负载单元由被充电池与接触指示支路组成。

接触指示支路由接触指示灯与接触指示保护电阻串联而成。

被充电池接在充电单元的输出与地线之间，接触指示支路与被充电池并联。

2、充电转换二极管由两个面体合型二极管串联而成。

3、所有三极管选用同一类型的三极管。

4、计数电容用两个电解电容接为无极的形式，两个电解电容的负极相接，一个电解电容的正极接第一振荡端，另一个电解电容接计数中心点。

进一步说明：

1、工作原理说明：

通电后，恒流源为所有单元提供电源，因而充电形式是恒流电流充电，又由于形成脉冲的振荡单元控制了接口单元，形成高与低的输出，接口单元控制充电单元处于开通与关闭，所以又形成了脉冲形式。

应指出的是本发明设计的充电单元，包含有两只三极管，即是工作管（图2中的5.11）与备份管(图2中的5.5)。尽管两管对被充电池组成了或门的充电通道。但是由设计措施的特殊性，平常只有工作管通电工作，而备份管却处于开路状态，但是一旦工作管损坏，备份管将自动投入通电工作。

在脉冲形式的充电过程中，充电物理过程是，即又充电又停充的特殊形式。其规律是，在脉冲的一周期之内，当振荡一管（图2中的6.1）的集电极为高位时，触发接口三极管（图2中的4.1），接口三极管的集电极为低位，钳位充电单元截止，形成停充状态，当振荡一管的集电极为低位时，接口三极管截止，不钳位充电单元，充电单元被充电触发电阻触发，开始充电。

在本发明中，有两种结束充电方式，一种是限压结束方式，这种方式是在电池充满电后，经过比较放大，输出低位信号，钳位了充电控制点，使充电单元的基极触发电压为零，停止对电池的充电。另一种为定时结束方式，对于一些需要激活的电池而言，它对时间有要求，因此，定时结束就是在一定时间后，结束计数器（图2中的9.1）的终极输出端输出高压，让自身停振的同时，不再钳位起动输出端，起动输出端产生高压，而触发接口三极管。这两种结束方式，经过结束切换单元进行选择，灵活而方便。

当充电结束后，充电单元关闭，此时所连的涓流电阻（图2中的11）向被充电池提供所需的维持的涓电流。

2、线路特点分析：

（1）、恒流单元该单元由三端集成稳压电路连成了恒流源的方式。

该单元由三端稳压电路（图2中的2.1）及恒流电阻（图2中的2.2）组成。主要功能将直流变为恒流，采用恒流充电。

该单元的恒流源采用78系列的三端集成稳压源变换而来，其优点：一是恒流值可调，适应面宽，二是线路简洁。当充电单元处于断路时，恒流稳压源的输出有两个电阻通道。一个是涓流电阻（图2中的11），该电阻功能是充电结束后对被充电池提供所需的维持电流。第二个是恒流源输出对地所连的泄放电阻（图2中的2.3），两个电阻共同组成恒流的泄放功能，形成对恒流稳压源的一种保护，其原因当充电回路骤然停止而断路时，恒流源的输出不会从较大的输出电流骤然变为零。

（2）、接口单元。

该单元由接口三极管（图2中的4.1）、充电钳位二极管（图2中的4.2）、接口电阻（图2中的4.3）组成。接口三极管主要有三大功能。

一是将充电的恒流变成脉冲充电形式。其原因是在形成脉冲的振荡单元的激励下，经过该三极管的传递，使充电单元的基极产生高低的脉冲变化。（接口三极管集电极为高位时，充电单元是正向偏置，为通电的状态，反之接口三极管集电极为低位时，充电单元是无偏置，为断路状态）从而使该单元的输出端产生高低状的变化。因而形成脉冲形式。

二是成为充电单元终结的控制管。当电池充满电或定时结束后，起动输出端输出高压，使接口三极管（图2中的4.1）的逻辑将产生集电极为低位信号，因而充电单元为断路状态。

三是激励过程指示灯（图2中的3.2）闪光。当该管集电极为低位时，电流从恒流源流向接口三极管集电极，过程显示发光管亮。反之不亮。充电结束时接口三极管集电极为高位，过程显示发光管不发光。

（3）、形成脉冲的振荡单元。

该单元是将充电单元形成脉冲形式的基本单元，由振荡一管（图2中的6.1）、振荡二管（图2中的6.2）、第二积分电阻（图2中的6.3）、隔离二极管二（图2中的6.5）、集电极电阻二（图2中的6.6）、基极电阻二（图2中的6.7）、集电极电阻一（图2中的6.8）、第一积分电阻（图2中的6.9）、隔离二极管一（图2中的6.10）、第一交连电容（图2中的6.11）、第二交连电容（图2中的6.12）、基极电阻一（图2中的6.15）组成。

该线路的特点是用两个三极管相互在本级基极与对方的集电极连接交连电容而成。当开通电源后，当某一管集电极为高位时，通过积分电阻与交连电容向对方基极充电，使对方管基极获得更大基流，因而向饱和趋势加速变化，同时饱和趋势变化的三极管通集电极电压降低，通过交连电容向对方三极管传递饱和反馈低位的信号，强烈的正反馈促使本来向截止方向转变的截止管再次趋向截止，反过来截止管通过交连电容使饱和管更饱和，强烈的正反馈完成第一次振荡的前半个周期，当交连电容充电完毕后，原饱和管将向退出方向转变，因而两管的交连电容再次传递饱和与截止信号，形成前半周期相同的的反馈变化过程，只是两管的状态变化与前半周期不同，前半周期的饱和管转为截止，截止管变为饱和，如此原理产生第二次周期，第三次周期------等等。在此期间。

在本电路中，两个交连电容与两个三极管的集电极之间接有隔离二极管，其好处是，起动振容易，不会停振。

该单元的振荡体现在充电单元中，其结果是，当振荡二管（图2中的6.2）截止时，集电极产生高位，振荡一管（图2中的6.1）必定为饱和，它的集电极是低位，此时的接口三极管（图2中的4.1）无基极触发电压，因此接口三极管的集电极为高位，此时的充电单元中的三极管被充电触发电阻触发，成为充电形式，当振荡二管的集电极转变为低位时，振荡一管的集电极转变为高位，此时的接口三极管被触发，成饱和状态，其集电极与发射极相通，充电单元被钳位，呈断开状态，停止充电。

（4）、结束的两种选择说明。

本发明的结束有两种选择，专为第一次充电的电池设计了一种定时的结束，也有当电池充满电后的结束，形成多样选择性。

定时的时间比电池充满电的时间长，因此两种结束方式能共用一个结束电路，结束切换开关串联结束切换二极管到结束计数器的终极输出端，当定时结束后，电池早已充满电，所以结束计数器的终极输出端刚输出高压，结束起动端就能立即输出高压。这样的好处是逻辑准确，线路简洁。

A、结束选择单元。

该由结束切换开关（图2中的7.1）、结束切换二极管（图2中的7.2）组成。虽然只有两个元件，但是它形成了两种结束方式的选择，而且开关灵活性强。

在结束切换开关为接通状态下，因为结束切换开关与结束切换二极管的串联连接了结束计数器的终极输出端，在定时时间未结束时，结束计数器的终极输出端为低位，因此开关导向二极管成为了钳位起动输出端（图2中的8.8），使起动输出端无电压输出，只有在结束计数器的终极输出端有了高压后，起动输出端才能有电压输出，触发接口三极管为饱和状态，从而钳位充电单元。

在结束切换开关为断开状态下，在电池充满电后，起动输出端立即输出高压，触发接口三极管。

由此形成了两个结束单元之间的转换。

B、定时计数单元。

该单元在结束切换开关（图2中的7.1）按下接通后，该单元成为定时结束的计数单元。

由结束计数器与三个振荡端中的第一振荡端连接的计数电容（图2中的9.2），第二振荡端所连接的计数电阻（图2中的9.3），第三振荡端所连的计数保护电阻（图2中的9.5），停振导向二极管（图2中的9.7）与停振导向电阻（图2中的9.6）清零导向二极管（图2中的9.10），清零放电二极管（图2中的9.11），清零微分电容（图2中的9.12）共同组成。

其主要功能是可以进行频率调整，从而使结束计数器具有可调的定时时间的功能。

产生振荡与频率可调的原理是，计数电阻与计数电容是振荡可调件，形成的RC振荡电路。计数电阻由两个电阻串联而成，其串联阻值大，则对计数电容充电与放电的时间长，则振荡的周期的越长。调整定时频率电阻，即可调整其频率，也即是周期可调。

本单元的另一个特点是计数电容采用了两个电解电容接为了无极的形式，漏电系数小，因而能使振荡很可靠，不易停偏振，同时相对频率准确，因而定时准确，符合普通产品的要求。

定时到点后，主要产生两大作用，一是不再钳位起动输出端，使起动输出端能输出高压，触发接口三极管，从而使充电单元关闭，。二是用使结束计数器的振荡停振，结束计数器的输出端不再发化，成为一种自锁线路，不会产生过充情况。

结束计数器功能可靠，计时的长度有很宽的时间范围。计时较准确，其中一个重要原因是计数电容采用了漏电系数小的电容。三是是外围件少。同时该件廉价，可操作性强。

C、电池充满电后，结束方式选择的说明。

当该单元在结束切换开关（图2中的7.1）为断开状态下，结束方式选择限压结束方式。

该单元由起动上偏可调电阻（图2中的8.1）、起动上偏保护电阻（图2中的8.2）、起动下偏电阻（图2中的8.3）、起动导向二极管（图2中的8.5）组成，起动上偏可调电阻可以灵活地调整取样电压，又因为串联了起动上偏保护电阻，所以在调试过程不会产生过大的偏差。当电池充满电后，使起动输出端输出高压，触发接口三极管，从而钳位充电单元，停止充电。

该单元在结束切换开关（图2中的7.1）为接通状态下，结束方式选择定时结束方式。

结束计数器的终极输出端在未到定时时，输出为低将起动输出端钳位，当定时结束后，电池早已充满电，所以结束计数器的终极输出端刚输出高压，结束起动端就能立即输出高压。触发接口三极管，从而钳位充电单元，停止充电，这样的好处是逻辑准确，线路简洁。

（5）、充电单元。

A 、充电单元的组成及形成的主要主意义。

具维修统计，对于所有的充电器中最易坏的元件就是这个充电回路中执行开与关的三极管。所以本发明中对该点进行了重点处理，该点措施也成为了本发明的一个重要核心。

充电单元中的两三极管分别为工作管与备份管，与转换二极管相配合，本发明设计了的这样形式，能使工作管从通电的一开始就始终处于正常的工作状态，而备份管则处于断路的“休眠状态”，一旦工作管损坏而停止工作时，备份管将自动投入工作，因此大大提升了充电器的寿命。

B、工作管与备份管产生 “替换工作”的原因分析

备份管的基极，与工作管的基极相比，同一电压下比工作管的基极要多两个PN节，其原因是串联了二个二极管作为充电转换二极管，仅管充电管的基极串联有限流电阻，但在制作的调试中以把它调整在两个PN节之下。所以充电管的基极电压高于备份管。由于三极管发射极比基极低于一个PN节，所以工作管的发射极应比备份管高，当两管发射极相连时，所以备份管将被封门，也即是备份管基极与发射处于反向偏置。不会有输出电流。所以备份管处于无功率消耗的休眠状态。正常情况下，充电任务只由工作管完成。当工作管损坏后，无电流或放大量不足时，此时备份管因失去封门电压，立即向外输出电流，实现了正常的自动切换。充电器不会因此报废。因而大大地提高了充电器的可靠性。

此外还应说明两点，一是由于在理论上三极管的寿命很高，但是三极管本身的生产过程，及充电器在制作中对三极管的焊接等方面的原因，或在使用过程中的不当因素，常常使三极管这样的寿命受到挑战，达不到这样的要求，而这样的自动切切换工作，就是对这种三极管达不到高寿命的一种弥补。二是由于两三极管参数一致，工作时都是处于开通与断开的开关状态，所以无论是工作管工作，还是备份管工作，所以整个充电性不会发生变化。三是采用一管（本发明中的备份管）为休眠状，该管的功率消耗近似为零，而三极管寿命与其所消耗的功率有很大的关系，所以不易损坏，而比用两管采用简单的并联关系连接工作可靠性好得多。

切换之单元之一所以产采用两个二极管串联主要原因有二，一是两个二极管封门有更大的空间，余量更大，二是可以成为批量生产中的取样件，即是检查该路无电流时，可以不断开该支路将表串联在支路中，因为那样操作不便。而可直接将电流表并联在二极管两端就可。

本发明实施后有着突出的优点：

1、由本发明一是大大提高了充电器的寿命，减少了充电器的报废率，二是对被充电池实现了科学充电，增进了维护，延长了被充电池的寿命，减少了报废率。而这两种产品，无论是可充电池，还是配套的充电器，都是现代生活普遍应用的种类，所以能增强两种产品的环保。环保无小事，所以本发明有积极意义。

2、本发明也有着重要的经济价值，对于普通的电子产品的价值，如充电器这类产品，在没有贵重元材料下，其要点：第一是科技价值，第二是人工加费，第三才是元件的成本，而本发明所增加的元件有限。本发明实施后，使用者后会明显感觉到：一是充电器寿命的延长，二是被充电池寿命延长，三是容量不会发生明显变化，因此社会一定会接受，承认其科学价值，因此这种优良的产品会代替劣质产品。由于现代生活中，该产品用途极为普遍，所以会产生显著的经济价值。

3、由于采用恒流源的充电方式，结合又充又停的脉冲形式，对很多电池能进行科学的维护，特别是对酸性电池等等一大类电池，科学充电对电池的寿命与容量有很大影响，所以网上还有这样的论点，很多电池不是用坏的，而是被充坏的这一说法，所以很多高级用电器，明确地提出对所使用的电池要用专业的充电器充电。

4、本发明性能优异，一是对被充电池的充电与停充时间之间的比例灵活可调，即是占空比可调，二是对脉冲的频率可调，三是对被充电压结束充电灵活可调，所以从多角度多层面，适应了不同种类型号的被充电池型号。

5、增加了结束充电的选择，特别是对一些第一次充电的电池而言，增加了定时的结束方式，时间准确，不需要另设制时间提醒。

6、各单元相连科学，并做到了综合利用（如开关管与恒流源为一体），因而线路电路精简、可靠性高。

7、易生产，易调试，很适合微型企业生产。

附图说明

图1是N型脉冲式双结束恒流充电器方框原理单元关系图。

图中：1、整流输出；2、恒流源；3、过程显示单元；4、接口单元；5、充电单元；6、形成脉冲的振荡单元；7、结束切换单元；8、结束单元；9、定时计数单元；10、负载单元；11、涓流电阻。

图2是N型脉冲式双结束恒流充电器的一种方案的元件连接的原理图。

图中：1、输出；2.1、三端稳压电路；2.2、恒流电阻；2.3、泄放电阻；3.1、过程指示保护电阻；3.2、过程指示灯；4.1、接口三极管；4.2、充电钳位二极管；4.3、接口电阻；5.11、工作管；5.12、限制电阻；5.3、充电触发电阻；5.4、充电转换二极管；5.5、备份管；5.7、充电控制点；5.9、充电单元的输出；6.1、振荡一管；6.2、振荡二管；6.3、第二积分电阻；6.5、隔离二极管二；6.6、集电极电阻二；6.7、基极电阻二；6.8、集电极电阻一；6.9、第一积分电阻；6.10、隔离二极管一；6.11、第一交连电容；6.12、第二交连电容；6.15、基极电阻一；7.1、结束切换开关；7.3、结束切换二极管；8.1、起动上偏可调电阻；8.2、起动上偏保护电阻；8.3、起动下偏电阻；8.5、起动导向二极管；8.8、起动输出端；9.1、结束计数器；9.2、计数电容；9.3、计数电阻；9.5、计数保护电阻；9.6、停振荡导向电阻；9.7、停振导向二极管；9.9、计数中心点；9.10清零导向二极管；9.11清零放电二极管；，9.12清零微分电容；10.1、被充电池；10.2、接触保护电阻；10.3、接触指示灯11、涓流电阻。

图3是检测是用的假负载与检测结束计数器的图。

图中：1、输出；2.1、三端稳压电路；2.2、恒流电阻；2.3、泄放电阻；3.1、过程指示保护电阻；3.2、过程指示灯；4.1、接口三极管；4.2、充电钳位二极管；4.3、接口电阻；5.11、工作管；5.12、限制电阻；5.3、充电触发电阻；5.4、充电转换二极管；5.5、备份管；5.7、充电控制点；5.9、充电单元的输出； 7.1、结束切换开关；7.3、结束切换二极管；8.1、起动上偏可调电阻；8.2、起动上偏保护电阻；8.3、起动下偏电阻；8.5、起动导向二极管；8.8、起动输出端；9.1、结束计数器；9.2、计数电容；9.3、计数电阻；9.5、计数保护电阻；9.6、停振荡导向电阻；9.7、停振导向二极管；9.9、计数中心点；10.2、接触保护电阻；10.3、接触指示灯11、涓流电阻；30、假负载的上偏可调电阻；31、假负载的上偏限值电阻；32、假负载下偏电阻；33、假负载可调三极管；34、假负载集电极电阻；35、检测结束计数器时计数电容并联的小电阻。

图4是检测充电单元的图。

图中：1、输出；2.1、三端稳压电路；2.2、恒流电阻；2.3、泄放电阻；3.1、过程指示保护电阻；3.2、过程指示灯；4.1、接口三极管；4.2、充电钳位二极管；4.3、接口电阻；5.11、工作管；5.12、限制电阻；5.3、充电触发电阻；5.4、充电转换二极管；5.5、备份管；5.7、充电控制点；5.9、充电单元的输出； 8.1、起动上偏可调电阻；8.2、起动上偏保护电阻；8.3、起动下偏电阻；8.5、起动导向二极管；8.8、起动输出端；10.2、接触保护电阻；10.3、接触指示灯11、涓流电阻；30、假负载的上偏可调电阻；31、假负载的上偏限值电阻；32、假负载下偏电阻；33、假负载可调三极管；34、假负载集电极电阻；36、电流表；37、电流表红表笔；38、电流表黑表笔。

具体实施方式

图1、2、3、4例出了一种实施制件实例，图3例出实施中的检测图。

一、挑选元件：充电转换二极管由两个面体合型二极管串联而成。所有三极管选用同一类型的三极管。计数电容用两个电解电容接为无极的形式，两个电解电容的负极相接，一个电解电容的正极接第一振荡端，另一个电解电容接计数中心点。结束计数器用CD4060。

二、制作电路控制板，焊接元件：接图2的原理图制作电路控制板，接图2的原理图焊接元件。

三、通电检查与调试。

检查焊接无误，可进行通电 检查与调试。

1、对恒流源部分的检查。

如图3所示焊接一个假负载，用一只三极管连成可调的稳压管模拟电路，代替被充电池成为假负载。用万用表的电流表红笔串在假负载中，或红笔接在假负载中的二极管正极，黑笔接二极管负极。

调整假负载的阻值，此时电流表的指示示不发生变化。如果正确，说明恒流源工作正常。

调整恒流电阻的阻值，使其恒流值符合要求。

2、对充电单元的通电检测。

接上假负载，将假负载调整为未电池未充满电的时候。

断开接口三极管的基极，断开工作管的发射极，将电流表串联在其中，此时电流表有电流显示，再恢复工作管的发射极，断开备份管的发射极，将电流表串在备份管的发射极中，此时电流表为零。

以上所述正确，表明工作管与备份管通电正常，如有异常，则连接有误。

3、对工作管与备份管自动切换检查。

用假负载电阻接在被充电池的位置。

将如图4所示，接在充电转换二极管的基极一个二极管两端。

断掉工作管的发射极，模拟工作管损坏，此时电流表应有指示，而且此值与工作管充电电流基本一致。其意义表示当工作管损坏时，备份管已自动投入工作。

如果指示不正确，则是连接错误，或备份管损坏。

4、对接口三极管的检测。

将接口三极管（图2中的4.1）基极对地短路，此时该管集电极应为高位，用电压表测度充电单元的输出有电，否则是连线有错。

此时过程指示灯（图2中的3.2）不亮。

将接口电阻接电源，此时接口三极管的集电极为低位，用万用表测充电单元的输出无电压，否则充电钳位二极管（图2中的4.2）焊反或脱焊。

此时过程指示灯亮。

5、对两种结束方式的检测与调试。

（1）、对选择单元的通电检查

A、当结束切换开关（图2中的7.1）为断开状态下，这种状态下是电池充满电后，由起动输出端输出电压触发接口三极管，接口三极管钳位充电单元，从而关闭，结束充电。

B、当结束切换开关接通时，用电压表测起动输出端无电压，被结束切换二极管（图2中的7.3）钳位，此时是由结束计数器的终极输出触发接口三极管。

（2）、对定时单元的检测。

按下结束切换开关，让起动输出端无电压，结束计数器开始计数定时。

A、工作状态的检查。

用示波器的热端连接计数电容的一端，冷端接地。示波器有振荡图形显示。

该线路外围简单，加之有采用漏电系数小的电容后，在接通电源后，示波器立即会出现振荡图形显示。

如果不正确，只可能是元件焊接连接有误。

B、频率可调的的检查。

调整计数电阻阻值，使调节频率的范围符合设计的要求，用振荡的频率可以算出振荡的周期，可以根据振荡的周期，以及内部计数器的分频级数，算出定时的预定时间。并可以用快速调试法印证。该法即是如图3所示的在计数电阻两端新增加一个阻值很小的电阻，此时结束计数器终极输出端很快有输出。

C、对定时结束的检测。

用快速调试法。该法即是在计数电阻两端新增加一个阻值很小的电阻，此时结束计数器终极输出端很快有输出，电压表测结束计数器的终极输出端，有电压指示，这个电压值与结束计数器的电源电压类似。

说明：用快速调试法的原理是，当并上新的阻值小的电阻后，频率极剧的加快，周期极剧变短，因而定时集成电路内部计数器很快有结果输出。

（3）、对电池充满电后的结束的检测与调试。

断开结束切换开关，当电池充满电后，起动输出端产生高压，触发接口三极管，接口三极管再钳位充电单元，从而结束充电。

用电压表测充电单元的输出与地线。调试假负载，让万用表中的电压档显示为不同的电压值，如6伏，12伏，18伏，24伏。

调节起动上偏可调电阻之值，使接口三极管分别在6伏、12伏、18伏24伏值时，均有0位输出，否则应换起动上偏可调电阻与起动上偏保护电阻之值。

6、形成脉冲的振荡单元的通电检查与调试。

用示波器的热端接振荡一管的集电极，冷端接地线，在通电后，示波器的图形显示，调整两交连电容与两积分电阻可调整振荡频率。

7、对负载单元中的接触指示灯检查。

当安装被充电池，且没有接通电源时，该接触指示灯（图2中的10.3）应亮，如果不正确则可能是极性焊反，或接触指示保护电阻（图2中的10.2）阻值过大。

8、对涓电流的检测。

将电流表串联在涓电阻（图2中的11）支路上，调试涓电阻阻值，使涓电流合乎要求。其规律是电阻越小电流越大。反之电阻越大电流越小。

Claims (4)

1.N型脉冲式双结束恒流充电器，其特征是：由恒流源、过程显示单元、接口单元、充电单元、形成脉冲的振荡单元、结束切换单元、结束起动单元、定时计数单元、负载单元、涓流电阻共同组成；

其中：恒流源由三端稳压电路、恒流电阻、泄放电阻组成：三端稳压电路的输入接整流输出；三端稳压电路的输出接恒流电阻后成为恒流源的输出，三端稳压电路的接地端接恒流源的输出，泄放电阻接在恒流源的输出与地线之间；

充电单元由工作电路、备份管、充电触发电阻、充电转换二极管组成；

工作电路由工作管与限制电阻组成；

工作管与备份管的集电极接恒流源的输出，充电触发电阻的一端接恒流源的输出，充电触发电阻的另一端为充电控制点，限制电阻的一端接充电控制点，限制电阻的另一端接工作管的基极，充电转换二极管的正极接充电控制点，充电转换二极管的负极接备份管的基极，备份管的发射极与工作管的发射极相接，成为充电单元的输出；

接口电路由接口三极管、充电钳位二极管、接口电阻组成：接口三极管的发射极接地线，接口电阻的一端接形成脉冲的振荡单元中振荡一管的集电极，接口电阻的另一端接接口三极管的基极，充电钳位二极管的正极接充电控制点，充电钳位二极管的负极接接口三极管的集电极；

结束切换单元由结束切换开关与结束切换二极管组成；

定时计数单元由结束计数器、计数电容、计数电阻、计数保护电阻、停振荡导向电阻、停振导向二极管、清零导向二极管，清零放电二极管，清零微分电容组成；

结束计数器的三个振荡端的第一振荡端接计数电容到计数中心点，第二振荡端接计数电阻到计数中心点，第三振荡端接计数保护电阻到计数中心点，停振导向电阻的一端接结束计数器的终极输出端，停振导向电阻的另一端串联停振导向二极管到计数中心点；

清零微分电容正极 接恒流源输出端，清零微分电容负极分二路，一路经清零放电二极管负极到地，另一经清零导向二极管正极接结束计数器的清零端；

结束起动单元由起动上偏可调电阻、起动上偏保护电阻、起动下偏电阻、起动导向二极管组成；

起动上偏可调电阻与起动下偏保护电阻串联，一端接充电单元的输出，另一端为起动输出端，起动下偏电阻接在起动输出端与地线之间，起动导向二极管的正极接起动输出端，起动导向二极管的负极接接口三极管的基极；

结束切换开关的一端接起动输出端，另一端接结束切换二极管到结束计数器的终极输出端；

形成脉冲的振荡单元由振荡一管、振荡二管、第二积分电阻、第一积分电阻、隔离二极管一、隔离二极管二、集电极电阻一、集电极电阻二、基极电阻一、基极电阻二、第一交连电容、第二交连电容组成；

振荡一管与振荡二管的集电极分别接集电极电阻一、集电极电阻二到恒流源的输出，振荡一管与振荡二的基极分别接基极电阻一、基极电阻二到恒流源的输出，第一积分电阻的一端接恒流源的输出，第一积分电阻的另一端为两路，一路接隔离二极管一到振荡一管的集电极，另一路接第一交连电容到振荡二管的基极，第二积分电阻的一端接恒流源的输出，第二积分电阻的另一端为两路，一路接隔离二极管二到振荡二管的集电极，另一路接第二交连电容到振荡一管的基极；

过程显示单元由过程指示灯与过程指示保护电阻组成：过程指示灯与过程指示保护电阻串联在恒流源的输出与接口三极管的集电极之间；

负载单元由被充电池与接触指示支路组成；

接触指示支路由接触指示灯与接触指示保护电阻串联而成；

被充电池接在充电单元的输出与地线之间，接触指示支路与被充电池并联。

2.根据权利要求1所述的N型脉冲式双结束恒流充电器，其特征是：充电转换二极管由两个面体合型二极管串联而成。

3.根据权利要求1所述的N型脉冲式双结束恒流充电器，其特征是：所有三极管选用同一类型的三极管。

4.根据权利要求1所述的N型脉冲式双结束恒流充电器，其特征是：计数电容用两个电解电容接为无极的形式，两个电解电容的负极相接，一个电解电容的正极接第一振荡端，另一个电解电容接计数中心点。