CN108075511A - 恒流型充放式脉冲充电器 - Google Patents

Abstract

恒流型充放式脉冲充电器，属于电子技术领域，由过程指示单元，声音提示单元，N型充电单元，N型放电单元，接口单元，脉冲单元，双选择结束单元，负载单元，涓流电阻组成，N型充电单元、N型放电单元与脉冲单元、接口单元共同形成又充又放、且充电时间长于放电时间的脉冲充电形式，N型充电单元的恒流三极管接为了恒流的形式，所以为恒流充电，本措施有两种结束方式，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，各单元中的反相器为具备突变输入与输出的门电路形成，负载能力强，实施后，对被充电源的充电与放电时间能灵活调整，适应不同类型的被充电池。

Description

恒流型充放式脉冲充电器

技术领域

属于电子技术领域。

背景技术

本企业在前段时间申请了保安产品系列，而该产品必须要备份电池，否则当无市电时，保安功能将成为一种虚设，而无市电的时候，恰恰又可能是发生保安事故的高峰时候。所以备份电池是必需的。而且备份电池的性能直接关系到整体的性能。

但是备份电池必需要对其充电维护，对备份电池的科学维护，直接关系到备份电池的寿命，与容量。有资料认为，电池常常不是用坏的，而是充电不当而损坏的。保安器材中的电池，属于专用电池，对体积容量有特殊要求，配备苛求于一般产品。

没有实现充电的最大科学化的原因是，现在的产品或是只采用直流方式对电池进行充电，而没有采用一种较好方式，如恒流电流充电；或是虽能用恒流源充电，但是在使用上还存在着一些方便之处，或是在线路上还不够科学化，等等，因此应该丰富与发展。

随着现代生活的丰富，用电池的电器的种类越来越多，除了本企业所研究的保安器材外，还有很多产品，如数码机机，手机，等等，其充电器的要求，也有类似本企业要求的地方，所以对充电器的研究，不仅牵涉充电器本身的质量，还牵涉被充电池两个方面的问题。因些一个好的充电措施有着积极的意义。

低碳环保应从点滴抓起，应从细微抓起，这样才利于社会的长久进步与发展。

发明内容

本发明的主要目的是，运用三极管的导通与截止，担任电池浮充与放电时的开关管，运用具备突变输入与输出的门电路，配合电容的充电与放电，形成占空比与频率调整，使之产生高与低的两种输出状态的时间调整，作用于开关管上，成为开关管的通与断，形成充电与放电共存并充电时间长于放电时间的脉冲充电形式，由于浮充的开关管接为了恒流形式，因此又是恒流充电，实现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。

权利要求：

1、恒流型充放式脉冲充电器由过程指示单元，声音提示单元，N型充电单元，N型放电单元，接口单元，脉冲单元，双选择结束单元，负载单元，涓流电阻共同组成。

其中：涓流电阻接在整流输出与被充电池正极之间。

N型充电单元中的三极管接为了恒流形式，N型充电单元的输入接整流输出，N型充电单元的输出接负载单元中被充电池的正极，N型放电单元的输入接负载单元中被充电池的正极，脉冲脉冲单元中有占空调整比与频率调整，脉冲单元的输出接入接口单元，形成接口单元的高与低，接口单元进入N型充电单元与N型放电单元，当双选择结束单元的输出为高位时进入接口单元，从而关闭N型充电单元与N型放电单元，过程指示单元接在整流输出与接口单元之间，声音提示单元接在结束单元的输出上。

N型充电单元由恒流三极管、恒流电阻、调谐指示、充电触发电阻组成：恒流三极管的发射极即是N型充电单元的输入接恒流电阻的一端，恒流电阻的另一端即是N型充电单元的输出，接被充电池正极，整流输出与恒流三极管的基极之间接充电触发电阻，调谐指示接在恒流三极管的基极与N型充电单元的输出之间。

N型放电单元由放电三极管、放电电阻、放电控制三极管、放电触发电阻一、放电触发电阻二、放电控制集电极电阻、放电切除开关组成：放电电阻接在放电三极管与被充电池正极之间，放电三极管的发射极接地线，放电触发电阻一的一端接整流输出，放电触发电阻一的另一端为两路，一路接放电控制三极管的基极，另一路接接口单元中放电钳位二极管的正极，放电控制三极管的发射极接地线，放电控制三极管的集电极接放电触发电阻二到放电三极管的基极，放电切除开关接在地线与放电三极管的基极之间。

接口单元由接口三极管、充电控制二极管、放电钳位二极管、脉冲控制二极管、结束控制二极管、接口触发电阻组成：接口三极管的发射极接地线，充电控制二极管接在恒流三极管的基极与接口三极管的集电极之间，脉冲控制二极管的正极接脉冲单元的输出，结束控制二极管的正极接结束单元中反相器四的输出端，脉冲控制二极管的负极与结束控制二极管的负极相连，接接口触发电阻到接口三极管的基极，放电钳位二极管的负极接接口三极管的集电极。

过程指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整流输出与接口三极管的集电极之间。

脉冲单元由反相器一、导向二极管、占空比可调电阻、占空比限制电阻、频率限制电阻、频率可调电阻、脉冲积分电容组成：导向二极管的一端接反相器一的输出端，导向二极管的中另一端接占空比可调电阻，占空比可调电阻串接占空比限制电阻到反相器一的输入端，频率限制电阻串联频率可调电阻在反相器一的输出端与输入端之间，脉冲积分电容接在反相器一的输入端与地线之间，反相器一的输出端即是脉冲单元的输出。

双选择结束单元由选择单元、限流起动单元、计数单元、结束单元组成。

选择单元由选择开关、反相器五、选择二极管一、选择二极管二组成。

选择开关的一接电源，另一端接反相器五的输入端，反相器五的输出端为两路，一路接选择二极管一的负极，选择二极管一的正极接结束单元中反相器三的输入端，另一路接选择二极管二到计数器的计数中心点。

计数单元由计数器、计数电容、计数调整电阻、计数保护电阻、停振二极管、计数结束二极管、计数中心点组成：计数器的第一振荡端接计数电容到计数中心点，第二振荡端接计数调整电阻到计数中心点，第三振荡端接计数保护电阻到振荡中心点，计数器的终极输出端为两路，第一路接停振二极管到计数中心点，第二路接计数结束二极管到结束单元中反相器三的输入端。

结束单元由反相器三、反相器四、反馈电容、反馈二极管、反馈接地电阻、放电结束二极管组成：反相器三的输出端接反相器四的输入端，反相器四的输出端为接反馈电容的一端，反相电容的另一端也为两路，一路接反馈接地电阻到地线，另一路接反馈二极管到反相器三的输入端，放电结束二极管接在放电三极管的基极与反相器三的输出端之间。

限压起动单元由限压上偏可调电阻、限压上偏保护电阻、限压起动下偏电阻组成：限压上偏可调电阻串接限压上偏保护电阻到反相器三的输入端，限压起动下偏电阻接在反相器三的输入端到地线之间。

负载单元被充电池、接触指示灯、接触指示保护电阻组成：接触指示灯与接触指示保护电阻串联在被充电池的两端，被充电池接在N型充电单元的输出与地线之间。

声音提示单元由语音钳位二极管、反相器六、语音体、语音积分电阻、语音积分电容组成：语音积分电阻接在反相器六的输入端与输出端之间，语音积分电容接在反相器门的输入端与地线之间，语音钳位二极管接在反相器六的输入端与反相器四的输出端之间，语音体接反相器六的输出端。

2、计数器是采用振荡器与二进制串行计数器组成的集成电路CD4060。

3、反相器均是用斯密特电路焊接而成。

4、措施中的所有三极管都为同一类型的NPN三极管。

5、调谐指示是一个发光管。

进一步说明：

一、工作原理说明。

N型充电单元中的三极管接为了恒流形式，N型充电单元的输入接整流输出，N型充电单元的输出接负载单元中被充电池的正极，N型放电单元的输入接负载单元中被充电池的正极，脉冲脉冲单元中有占空调整比与频率调整，可以调整脉冲单元输出高位与输出低位的时间，脉冲单元的输出接入接口单元，形成接口单元的高与低，接口单元进入N型充电单元与N型放电单元，控制N型充电单元与N型放电单元，

当双选择结束单元的输出为高位时进入接口单元，从而关闭N型充电单元与N型放电单元，过程指示单元接在整流输出与接口单元之间，声音提示单元接在结束单元的输出上。

通电后，N型充电单元、N型放电单元与脉冲单元、接口单元共同形成又充又放、且充电时间长于放电时间的脉冲充电形式，又由于N型充电单元的恒流三极管接为了恒流的形式，所以又是恒流充电。

脉冲充电形式是在脉冲的一周期内，当N型充电单元导通充电时，N型放电单元关闭，当N型充电单元关闭时，N型放电单元开通放电。采用的充电物理过程是，在脉冲的一周期之内，当接口三极管（图1中的5.1）的集电极为高位时，N型充电单元中的恒流三极管不受接口三极管的钳位，所以N型充电单元导通充电，而放电控制三极管（图1中的11.10）被触发为低位，所以放电三极管（图1中的11.2）无触发电流，为关闭状态，此时被充电池处于浮充过程中，当接口三极管的集电极为低位时，N型充电单元的恒流三极管被钳位为低，N型充电单元断开，而此时放电控制三极管无触发电流，其集电极为高位，触发放电三极管导通，对被充电池放电。

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，超过限压起动阈值，其电压进入结束单元的反相器，结束单元的反相器的输出使脉冲单元关闭，接口三极管的集电极产生使N型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，计数器（图1中的9.1）的终极输出端输出高压，让自身停振的同时，同时启动结束单元，关闭N型充电单元。两种结束方式经过选择单元进行选择，灵活而方便。

在充电结束后，会及时产生语音提示，以提醒用户。

当充电结束后，N型充电单元关闭，此时所连的涓流电阻（图1中的15）向被充电池提供所需的维持的涓电流。

二、线路特点分析。

1、恒流电流充电的原因。

N型充电单元中的恒流三极管（图1中的3.11）接成为恒流的形式，因此恒流三极管具备了既担任了连通与关断的控制功能，又担任了恒流源的双重功能。

形成恒流源的原理是，恒流三极管的发射极串联了恒流电阻（图2中的3.12），同时基极与发射极串联的恒流电阻之间还连接了一个调谐指示（图2中的3.15），起限流作用，当负载电流过大，且超过了调谐指示的阀值时，基极电流将分流，不再经过三极管放大，因而保证了发射极电流为一定值，因而成为一种恒流源。

发射极所工作串联恒流电阻可以对恒流进行调整，方便而可靠。

用这样的电路的好处是，线路精简，可靠，利于工程，同时利于节约成本。此外调谐指示是一个发光管，它作为恒流的限流器件的一个重要原因是，有光指示，当发射极所串联的恒流电阻调试正确时，谐调指示发微光或较亮光，表示调试正确。因为此时限流件起作用。产生恒流效果。由于谐调指示的PN节电压为1.2伏左右，高于0.7伏，所以只需一个即可。

2、接口单元。

接口三极管（图1中的5.1）主要有以下功能：

一是将充电的恒流变成脉冲充形式。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N型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，N型充电单元无钳位，为通电的状态，反之接口三极管集电极为低位时，N型充电单元被充钳位为低，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N型充电单元终结的控制管。当电池充满电或定时结束后，结束单元中的反相器四（图1中的7.2）的输出为高位，使接口三极管（图1中的5.1）的逻辑将产生集电极为低位信号，因而N型充电单元为开路状态。

三是为放电单元的前置管，产生脉冲的一个周期内，有放电的功能。当该管为低位时，放电控制三极管（图1中的11.10）无触发电压，其集电极为高位，使放电三极管被触发，因而使放电三极管开通成为放电状态。

四是使N型充电单元与放电单元产生正确的逻辑。本发明的要求是，在脉冲的一周期内，当N型充电单元处于开通充电状态时，放电单元处于关闭断路状态。反之当N型充电单元处于断路关闭状态时，放电单元应处于开通放电状态。而接口三极管集电极为高位时，充电三极管无钳位为开通状态。而因为放电控制三极管的集电极为低位，所以放电三极管无触发电压，处于断开状态。反之接口三极管集电极为低位时，充电三极管被钳位，为开路状态，而放电三极管的基极被触发，对被充电池进行放电。

五是激励过程指示灯（图2中的2.1）闪光。当该管集电极为低位时，电流从电源流向接口三极管集电极，过程指示灯亮。反之不亮。充电结束时接口三极管集电极为高位，过程指示灯不发光。

3、形成脉冲形式的脉冲单元。

该单元是N型充电单元形成脉冲形式的基本单元，由反相器一（图1中的6.1）、导向二极管（图1中的6.5）、占空比可调电阻（图1中的6.6）、占空比限制电阻（图1中的6.7）、频率限制电阻（图1中的6.8）、频率可调电阻（图1中的6.9）、脉冲积分电容（图1中的6.10）组成。

其中的反相器都是用斯密特电路焊接而成，该单元的特点是不仅是一振荡发生器，在线路中不仅可以调整频率，而且可以调整占空比。

脉冲发生单元在本发明中有三点作用，一是通过接口三极管（图2中的5.1）控制N型充电单元，且充电的形式成为脉冲充电的形式。二是通过接口三极管控制N型放电单元，且充电全过程中，实现边充电边放电的复合形式。三是实现占空比的调节。使充电的全过程，在实现充电与放电的复合过程，保持着最佳的状况。

其形成脉冲、并频率可调的原理是，由反相器一（图1中的6.1）的输出端与输入端所连的导向二极管（图1中的6.5）、占空比可调电阻（图1中的6.6）、占空比限制电阻（图1中的6.7）的串联支路，既是占空比调整支路又是脉冲积分电容（图1中的6.10）的充电支路，而与占空比调整支路并联的频率限制电阻（图1中的6.8）与频率可调电阻（图1中的6.9）的串联支路，既是频率调整支路又是脉冲积分电容的放电支路。

脉冲积分电容的充电与放电直接形成接口三极管（图1中的5.1）的集电极高低过程，脉冲积分电容通过占空比调整支路充电，经过频率调整支路放电，当反相器一（图1中的6.1）的输出变为高位时，又形成第二周期的充电。

本发明设计有占空比可调线路，以实现对被充电池的充放电时间的调整。占空比的意义是脉冲在一个周期内，高位时间与低位时间的比例。

形成脉冲占空比不一样且可以实现可调的原理是：在该单元中频率调整支路，也即是脉冲电容的放电支路的电阻很大，而实行对脉冲积分电容充电的占空比可调电阻与占空比限制电阻的阻值很小，所以反相器一的输出为高位时，对脉冲积分电容的充电，主要由占空比调整支路完成（因为该支路串联电阻阻值小），反之在电容放电时，由于导向二极管（图1中的6.5）处于反向偏置，所以成为断路，脉冲积分电容放电只能通过频率调整支路完成，所以形成了脉冲单元输出低位时间长而输出高位时间短的状态，形成接口三极管的状态是，集电极低位时间短（因为脉冲单元输出高位的时间短，所以经过脉冲控制二极管触发接口三极管的时间短），而高位时间长。

这样的情况落实到对电池充电时，在脉冲的一个周期时间内，接口三极管的集电极呈高位的时间长，而呈低位的时间短，因而N型充电单元开通的时间长，N型放电单元开通的时间短，对被充电池的充电时间是充电时间长而放电时间短，而在整体上对被充电池形成的是充电的态势。

占空比调整支路与频率调整支路都为两个电阻串联，其中一个为可调，一个是对可调最小值的限制，由于发生单元具有频率可调电阻与占空比可调电阻，所以对被充电池的充电可以实现相对的最大科学化。

4、N型放电单元的说明。

放电控制三极管（图1中的11.10）为NPN三极管，等同于反相器，当接口三极管（图1中的5.1）的集电极为高位时，放电控制三极管（图1中的11.10）的集电极为低位，当接口三极管的集电极为低位时，放电控制三极管的集电极为高位，因而在脉冲的一个周期内，当接口三极管的集电极为高位时，放电控制三极管的集电极为低位，因为放电控制三极管的基极受放电触发电阻一的触发，其集电极与发射极导通，等同于放电控制三极管的集电极接地线，而当接口三极管的集电极为低位时，放电控制三极管的基极受钳位，从而使放电控制三极管的集电极与发射极断开，由于放电控制三极管的集电极接了放电控制集电极电阻（图1中的11.9）到整流输出，因而为高位。

这样的情况落实到对电池充电时，当放电控制三极管（图1中的11.10）的集电极为低位时，放电三极管（图1中的11.2）无触发电压，放电三极管开路，当放电控制三极管的集电极为高位时，放电三极管被充触发，被充电池开始放电。

当放电切除开关（图1中的11.3）接通后，无论放电控制三极管（图1中的11.10）的集电极是高还是低，放电三极管（图1中的11.2）都为开路状态。

5、本措施中有两种结束方式可供选择，一种是限压结束方式，这种结束是在蓄电池充到一定的值后结束，一种为定时结束方式，当计数器到计数到时后结束，由选择单元中的选择开关形成选择。

（1）、选择单元的说明。

本单元是形成结束两种方式的选择，由选择开关（图1中的8.1）、反相器五（图1中的8.2）、选择二极管一（图1中的8.3）、选择二极管二（图1中的8.4）组成。

当选择开关为断开状态时，反相器五的输出为高位，此时经过选择二极管二进入了计数器的计数中心点，导致计数器停振，而选择二极管一在此时视为断开状态，因为选择二极管一负极的高压，不会倒流回正极，所以限压起动单元在电池充满电后会启动。

当选择开关为接通状态下，反相器五的输入为高位，经过反相，输出为低位，选择二极管一钳位，使限压起动单元无输出，而计数器开始计数。

（2）、结束两种方式的说明。

A、结束单元。

结束单元由反相器三（图1中的7.1）、反相器四（图1中的7.2）、反馈电容（图1中的7.3）、反馈二极管（图1中的7.4）、反馈接地电阻（图1中的7.5）、放电结束二极管（图1中的7.9）组成：由于反相器是由斯密特电路焊接而成，所以当反相器三的输入端有电压，反相器四的输出端一旦有了高压，反馈电容立即形成反馈，加速反相器三的输出端呈低位，整个过程快速，所以反相器四的输出端呈高位的速度极快，结束控制二极管将其高位传递到接口三极管（图1中的5.1）的基极，使其集电极始终为低位，始终钳位N型充电单元关闭，而放电三极管（图1中的11.2）的基极始终受反相器三（图1中的7.1）的钳位，使N型放电单元关闭。

反相器是由斯密特电路焊接而成，所以功率大，带负载能力强。

B、限压起动单元。

该单元是在选择开关为断开状态下，当电池充满电后起动。由限压上偏可调电阻（图1中的10.1）、限压上偏保护电阻（图1中的10.2）、限压起动下偏电阻（图1中的10.3）组成：当电池充满电后，电池的端压升高，超过限压上偏可调电阻与限压上偏保护电阻形成的阈值后，结束单元中的反相器三图1中的7.1）的输入端产生高压。其中限压上偏可调电阻可以灵活地调整取样电压，又因为串联了限压上偏保护电阻，所以在调试过程不会产生过大的偏差。

C、计数单元。

该单元在结束切换开关按下接通后，该单元开始计数。

由计数器与三个振荡端中的第一振荡端连接的计数电容（图1中的9.2），第二振荡端所连接的计数调整电阻（图1中的9.3），第三振荡端所连的计数保护电阻（图1中的9.5），停振二极管（图1中的9.6）、计数结束二极管（图1中的9.7）共同组成。

其主要功能是可以进行频率调整，从而使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，计数调整电阻与计数电容是振荡可调件，形成的RC振荡电路。计数调整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，一是启动结束单元。二是用使计数器的振荡停振，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。

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。

6、语音控制单元。

在充电结束后，会及时产生语音提示，以提醒用户。该单元由语音钳位二极管（图1中的12.1）、反相器六（图1中的12.2）、语音体（图1中的12.3）、语音积分电阻（图1中的12.5）、语音积分电容（图1中的12.6）组成。

语音钳位二极管的正极接反相器六的输入端，语音钳位二极管的负极接反相器四的输出端，因此，当结束单元未启动时，因为反相器四的输出为低位，所以将反相器六钳位，使语音体无电流通道。电池充电结束，结束单元启动，反相器四的输出端由低位转变为高，无法再钳位，此时的语音积分电阻向语音积分电容充电，使反相器六的输入端产生高压，经过反相，反相器六的输出为低位，形成语音体的对地电流通道，语音体发出声音。

当语音电容放电完结束后，语音提示消失。调整语音积分电阻与语音积分电容能调整语音提示时间。

7、关于斯密特的说明。

本发明中的反相器都采用斯密特电路，它是一个阀值开关电路，具备突变输入与输出特性的门电路，也叫做斯密特非门，其原理是当输入电压由低向高增加，在到一个值时，输出电压发生突变，而输入电压由高变低，低于一个值时，输出电压发生突变，其好处是，在未达到那个引起变化的值时，它的输出不会产生变化，这对于后级的接口三极管很有好处，使接口三极管在由低变高或由高变低时，集电极电压很陡峭，所引起的N型充电单元的开通与截止很通畅。

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，结合又充又放的脉冲形式，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放电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，如恒流三极管即担任了充电的开关管又形成了恒流，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是恒流型充放式脉冲充电器的元件连接原理图。

图中：1、整流输出；2.1、过程指示灯；2.2、过程指示保护电阻；3.11、恒流三极管；3.12、恒流电阻；3.13、充电触发电阻；3.15、调谐指示； 5.1、接口三极管；5.2、充电控制二极管；5.3、脉冲控制二极管；5.5、结束控制二极管；5.6、接口触发电阻；5.8、放电钳位二极管；6.1、反相器一； 6.5、导向二极管；6.6、占空比可调电阻；6.7、占空比限制电阻；6.8、频率限制电阻；6.9、频率可调电阻；6.10、脉冲积分电容；7.1、反相器三；7.2、反相器四；7.3、反馈电容；7.4、反馈二极管；7.5、反馈接地电阻；7.9、放电结束二极管；8.1、选择开关；8.2、反相器五；8.3、选择二极管一；8.4、选择二极管二；9.1、计数器；9.2、计数电容；9.3、计数调整电阻；9.5、计数保护电阻；9.6、停振二极管；9.7、计数结束二极管；10.1、限压上偏可调电阻；10.2、限压上偏保护电阻；10.3、限压起动下偏电阻；11.1、放电电阻；11.2、放电三极管；11.3、放电切除开关；11.5、放电触发电阻二；11.8、放电触发电阻一；11.9、放电控制集电极电阻；11.10、放电控制三极管；12.1、语音钳位二极管；12.2、反相器六；12.3、语音体；12.5、语音积分电阻；12.6、语音积分电容；13.1、被充电池；13.2、接触指示灯；13.3、接触指示保护电阻；15、涓流电阻。

图2是检测是用的假负载图。

图中：1、整流输出；3.11、恒流三极管；3.12、恒流电阻；3.13、充电触发电阻；3.15、调谐指示；13.2、接触指示灯；13.3、接触指示保护电阻；20、假负载的集电极电阻；21、假负载的可调三极管；22、假负载的上偏保护电阻；23、假负载的上偏可调电阻；24、假负载的下偏电阻。

具体实施方式

图1例出了一种实施制件实例，图2例出实施中的检测图。

一、挑选元件：1、计数器是采用振荡器与二进制串行计数器组成的集成电路CD4060。

2、反相器均是用斯密特电路焊接而成。

3、措施中的所有三极管都为同一类型的NPN三极管。

4、调谐指示是一个发光管。

二、制作电路控制板，焊接元件：接图1的原理图制作电路控制板，接图1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2所示焊接一个代替被充电池的假负载。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。后称假负载。用万用表的电压连接以充电输出端与地之间。

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。

用一只三极管连成可调的稳压管模拟电路的原理，当该管的上偏电阻变高时，充电端的电压要增高才能击穿该管的偏置电压，使该管进入放大状态，该假负载的可调三极管（图2中的21）的集电极电压有一个变化的范围，因而可以模拟成一个不同的稳压二极管，因而可以模拟出6伏、12伏、18伏24伏之值。

调节恒流三极管的恒流值：调节恒流电阻（图1中的3.12）之值，使其恒流值符合要求，此时还应观察调谐指示（图1中的3.15）应微显光，如果不发微光，应将恒流电阻之值加大。如果还不行，则应减少充电触发电阻（图1中的3.13）的阻值。应说明的是因为发光管的PN节在1伏多一点，大于0.7伏，约为1.2左右所以本措施中调谐指示只采用一只发光管。

2、对N型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。

将接口触发电阻（图1中的5.6）与脉冲控制二极管（图1中的5.3）、结束控制二极管（图1中的5.5）断开，将接口触发电阻接到整流输出。将电流表串联在N型充电单元的输出，此时电流表无电流显示。

将接口触发电阻接到地线，将电流表串联在N型充电单元的输出，此时电流表有电流显示。

以上所述正确，表明N型充电单元正确，如有异常，则连接有误。

3、对N型放电单元的检测。

将接口触发电阻（图1中的5.6）与脉冲控制二极管（图1中的5.3）、结束控制二极管（图1中的5.5）断开，将接口触发电阻接到整流输出。将电压表接在放电控制三极管（图1中的11.10）的集电极，此时电压表显示有电压，将电流表串联在放电电阻（图1中的11.1）与放电三极管（图1中的11.2）的集电极之间，此时电流表有电流显示。

将接口触发电阻接到地线，将电压表接在放电控制三极管的集电极，此时电压表无电压显示，将电流表串联在放电电阻与放电三极管的集电极之间，此时电流表无电流显示。

以上所述正确，表明N型放电单元正确，如有异常，则连接有误。

接通放电切除开关（图1中的11.3），无论放电控制三极管的集电极是高是低，放电三极管都为开路状态。

4、对脉冲单元的检查。

将电压表测接口三极管的集电极与地线，电压表会出现高与低两种状态，如果不正确，则可能是元件焊接有误，或可能是脉冲积分电容质量不好，严重漏电。

调节频率可调电阻的阻值，其规律是阻值越大，输出高位的时间越短。

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。

当选择开关（图1中的8.1）为断开状态下，这种状态下是电池充满电后的结束。用电压表测反相器五的输出端为高位。

当结束切换开关接通时，这种状态下是定时结束，用电压表测反相器五的输出端为低位。

（2）、对定时单元的检测。

按下选择开关，让起动输出端无电压，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，加之计数电容（图1中的9.2）采用无极电容后，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。

调整计数调整电阻（图1中的9.3）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，以及计数器（图1中的9.1）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。该法即是在计数调整电阻两端新增加一个阻值很小的电阻，此时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。该法即是在计数调整电阻两端新增加一个阻值很小的电阻，此时计数器终极输出端很快有输出，电压表测计数器的终极输出端，有电压指示，这个电压值与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。

接通选择开关（图1中的8.1），当电池充满电后，电池端压超过限压起动阈值，启动结束单元。

用电压表测N型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。

调节限压上偏可调电阻（图1中的10.1）之值，使结束单元的反相器四分别在6伏、12伏、18伏24伏值时，均有高位输出，否则应换限压上偏可调电阻（图1中的10.1）与限压上偏保护电阻（图1中的10.2）之值。

6、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1中的13.2）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1中的13.3）阻值过大。

7、对充电过程指示的检查。

当接口三极管的集电极为高位时，过程指示灯不亮，接口三极管的集电极为低位时，过程指示灯亮。如果不正确则是过程指示灯损坏。

8、对语音控制单元的通电检查。

在充电过程中，结束单元未启动时，当反相器四的输出为低位时，反相器六的输入端为低位，当结束启动启动后，反相器六的输出端为低位，语音体发声。

9、对涓电流的检测。

将电流表串联在涓流电阻（图1中的15）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 (5)

1.恒流型充放式脉冲充电器，其特征是：由过程指示单元，声音提示单元，N型充电单元，N型放电单元，接口单元，脉冲单元，双选择结束单元，负载单元，涓流电阻共同组成；

其中：涓流电阻接在整流输出与被充电池正极之间；

N型充电单元中的三极管接为了恒流形式，N型充电单元的输入接整流输出，N型充电单元的输出接负载单元中被充电池的正极，N型放电单元的输入接负载单元中被充电池的正极，脉冲脉冲单元中有占空调整比与频率调整，脉冲单元的输出接入接口单元，形成接口单元的高与低，接口单元进入N型充电单元与N型放电单元，当双选择结束单元的输出为高位时进入接口单元，从而关闭N型充电单元与N型放电单元，过程指示单元接在整流输出与接口单元之间，声音提示单元接在结束单元的输出上；

N型充电单元由恒流三极管、恒流电阻、调谐指示、充电触发电阻组成：恒流三极管的发射极即是N型充电单元的输入接恒流电阻的一端，恒流电阻的另一端即是N型充电单元的输出，接被充电池正极，整流输出与恒流三极管的基极之间接充电触发电阻，调谐指示接在恒流三极管的基极与N型充电单元的输出之间；

N型放电单元由放电三极管、放电电阻、放电控制三极管、放电触发电阻一、放电触发电阻二、放电控制集电极电阻、放电切除开关组成：放电电阻接在放电三极管与被充电池正极之间，放电三极管的发射极接地线，放电触发电阻一的一端接整流输出，放电触发电阻一的另一端为两路，一路接放电控制三极管的基极，另一路接接口单元中放电钳位二极管的正极，放电控制三极管的发射极接地线，放电控制三极管的集电极接放电触发电阻二到放电三极管的基极，放电切除开关接在地线与放电三极管的基极之间；

接口单元由接口三极管、充电控制二极管、放电钳位二极管、脉冲控制二极管、结束控制二极管、接口触发电阻组成：接口三极管的发射极接地线，充电控制二极管接在恒流三极管的基极与接口三极管的集电极之间，脉冲控制二极管的正极接脉冲单元的输出，结束控制二极管的正极接结束单元中反相器四的输出端，脉冲控制二极管的负极与结束控制二极管的负极相连，接接口触发电阻到接口三极管的基极，放电钳位二极管的负极接接口三极管的集电极；

过程指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整流输出与接口三极管的集电极之间；

脉冲单元由反相器一、导向二极管、占空比可调电阻、占空比限制电阻、频率限制电阻、频率可调电阻、脉冲积分电容组成：导向二极管的一端接反相器一的输出端，导向二极管的中另一端接占空比可调电阻，占空比可调电阻串接占空比限制电阻到反相器一的输入端，频率限制电阻串联频率可调电阻在反相器一的输出端与输入端之间，脉冲积分电容接在反相器一的输入端与地线之间，反相器一的输出端即是脉冲单元的输出；

双选择结束单元由选择单元、限流起动单元、计数单元、结束单元组成；

选择单元由选择开关、反相器五、选择二极管一、选择二极管二组成；

选择开关的一接电源，另一端接反相器五的输入端，反相器五的输出端为两路，一路接选择二极管一的负极，选择二极管一的正极接结束单元中反相器三的输入端，另一路接选择二极管二到计数器的计数中心点；

计数单元由计数器、计数电容、计数调整电阻、计数保护电阻、停振二极管、计数结束二极管、计数中心点组成：计数器的第一振荡端接计数电容到计数中心点，第二振荡端接计数调整电阻到计数中心点，第三振荡端接计数保护电阻到振荡中心点，计数器的终极输出端为两路，第一路接停振二极管到计数中心点，第二路接计数结束二极管到结束单元中反相器三的输入端；

结束单元由反相器三、反相器四、反馈电容、反馈二极管、反馈接地电阻、放电结束二极管组成：反相器三的输出端接反相器四的输入端，反相器四的输出端为接反馈电容的一端，反相电容的另一端也为两路，一路接反馈接地电阻到地线，另一路接反馈二极管到反相器三的输入端，放电结束二极管接在放电三极管的基极与反相器三的输出端之间；

限压起动单元由限压上偏可调电阻、限压上偏保护电阻、限压起动下偏电阻组成：限压上偏可调电阻串接限压上偏保护电阻到反相器三的输入端，限压起动下偏电阻接在反相器三的输入端到地线之间；

负载单元被充电池、接触指示灯、接触指示保护电阻组成：接触指示灯与接触指示保护电阻串联在被充电池的两端，被充电池接在N型充电单元的输出与地线之间；

声音提示单元由语音钳位二极管、反相器六、语音体、语音积分电阻、语音积分电容组成：语音积分电阻接在反相器六的输入端与输出端之间，语音积分电容接在反相器门的输入端与地线之间，语音钳位二极管接在反相器六的输入端与反相器四的输出端之间，语音体接反相器六的输出端。

2.根据权利要求1所述的恒流型充放式脉冲充电器，其特征是：计数器是采用振荡器与二进制串行计数器组成的集成电路CD4060。

3.根据权利要求1所述的恒流型充放式脉冲充电器，其特征是：反相器均是用斯密特电路焊接而成。

4.根据权利要求1所述的恒流型充放式脉冲充电器，其特征是：措施中的所有三极管都为同一类型的NPN三极管。

5.根据权利要求1所述的恒流型充放式脉冲充电器，其特征是：调谐指示是一个发光管。