CN114039391A - 一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，采用了逆变、微处理器和液晶屏显示控制技术，电源为110～120V或220～240V，输入电压可自动识别和转换控制，额定工作电压12V/24V，起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A或5A～30A范围内采用按键进行增加或减小调节，具有大电流启动功能，具有12V STD、12V AGM、24V STD及其对应的寒冷天气六种充电模式及多段式充电过程控制；另外，还有过热、短路、电池极性接反保护功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，属于逆变式蓄电池充电器的控制技术领域。
背景技术
当前，蓄电池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控制电路、功能、外观和结构设计、生产制造工艺技术的先进性、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。
目前，国内外市场上小型蓄电池充电器的额定工作电压通常有6V/12V/24V等不同类型。主流的充电器产品，其额定充电电流通常都是小电流(如1A、2A、4A、20A等)的，没有大电流启动功能，一些特定场合使用会受到限制。
对于市场上采用传统变压器和整流器结构及其电路形式的蓄电池充电器，由于是采用经低频(50Hz或60Hz)变压器变换为低压交流电，再经过整流变换获得输出电压和电流的方式来实现的，尽管有的大功率产品有大电流启动的功能，但是，存在着充电功能少、充电控制性能差、技术含量低，变压器和整流器笨重，耗材多，发热量大，能量转换效率低，产品体积大、重量重等众多的问题，面临着被市场逐步淘汰的窘境。
近一些年来，电子控制技术的发展也推动了电子控制(如开关电源和逆变)式蓄电池充电器的发展。这类充电器，由于为满足输出要求而采用的控制技术方式与传统型变压器整流器式的充电器产品有着显著的不同，因此，充电功能和性能、控制技术水平和节能等指标大大优于传统型的充电器。先进的技术，使此类充电器的变压器大为减小，不再是普通变压器的形式，而是采用中或高频开关电源或逆变电源的变压器，制作此类变压器的磁芯、材料等都发生了根本性的变化。不仅体积很小，而且重量很轻，更加携带方便，并可大为降低运输成本。由于内部开关器件工作在中或高频状态，故充电器本身消耗的能量较低。充电器的效率比传统型变压器整流充电器的效率提高了很多，节能性能显著优于后者，同时，也可大幅度节材。因此，开关电源式或逆变式的充电器被誉为“新型高效节能的电源”，代表着充电器电源的发展方向。随着此类充电器技术的发展，目前正朝着小型化、高频化、集成化、多功能化等高性能的方向发展，产品也越来越受到市场和用户的喜爱，并获得广泛的应用，未来肯定是传统型变压器整流充电器的替代者。
尽管采用开关电源式的蓄电池充电器，可以制成带液晶屏显示和微处理器控制的、多种充电模式的、有多种保护措施的、高可靠性和电磁兼容性的产品，但是，还无法解决大电流启动的问题，因此，其应用也受到了一定的制约。而采用逆变式的蓄电池充电器，则为解决此问题具备了较好的条件，有着较好的发展前景。这也是本发明开展相关研究和技术创新的目的所在。
发明内容
本发明涉及一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，采用了逆变、微处理器和液晶屏显示控制技术，其供电电源为110～120V或220～240V、50Hz或60Hz，输入电压可自动识别和转换控制；额定工作电压12V/24V，起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A(110～120V供电，24V)范围内采用按键进行增加或减小调节。具有大电流启动功能(分为12V和24V启动，不同供电电压时，启动大电流是不同的。大电流持续时间为5秒，间隔时间180秒后才能再次进行启动操作)；具有12VSTD(铅酸蓄电池)、12V AGM(阀控式密封铅蓄电池，也称为VRLA蓄电池)、24V STD及其对应的寒冷天气六种充电模式及多段式充电过程控制；另外，还有过热、短路、电池极性接反保护功能。它解决了开关电源式的蓄电池充电器难以解决的大电流启动的问题。同时，还具有多种输入电压、多种保护功能、液晶屏显示、触摸式按键操作等性能，因此，可较好地满足更多的应用场合使用。
与其它类型的充电器相比，本发明的充电器，在控制性能、结构和电路设计方面具有自己的特色和创新点，具有尺寸和体积小，重量轻，而且携带十分方便的特点。
为实现上述目的采用以下技术方案：
本发明涉及一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其结构特征在于：采用了逆变、微处理器和液晶屏显示控制技术，其供电电源为110～120V或220～240V、50Hz或60Hz，额定工作电压12V/24V，输入电源电压可自动识别和转换控制；起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A(110～120V供电，24V)范围内采用按键进行增加或减小调节；具有大电流启动功能(分为12V和24V启动，不同供电电压时，启动大电流是不同的。大电流持续时间为5秒，间隔时间180秒后才能再次进行启动操作)；具有12V STD(铅酸蓄电池)、12V AGM(阀控式密封铅蓄电池，也称为VRLA蓄电池)、24V STD及其对应的寒冷天气模式六种充电模式及多段式充电过程控制；另外，还有过热、短路、电池极性接反保护功能。它解决了开关电源式的蓄电池充电器难以解决的大电流启动的问题；同时，还具有多种输入电压、多种保护功能、液晶屏显示、触摸式按键操作等性能。本发明的充电器主要由提手、充电夹子支架、外壳上盖、磁环、正极性输出充电夹子、负极性输出充电夹子、拉不脱或固线器、外壳底板、主电路板、冷却风机或风扇支架、冷却风机或风扇、右侧塑料罩、显示和操作控制板、电源线、拉不脱或固线器、电源板、左侧塑料罩、主变压器、快恢复二极管、IGBT管、整流桥或整流器、IGBT管、继电器等组成；电源线采用拉不脱或固线器固定在外壳底板相应卡槽部位，电源线的一端连接供电电网，其另一端则连接至本发明充电器的输入电路接线端；正极性输出充电夹子、负极性输出充电夹子分别采用拉不脱或固线器中的一个固定在外壳底板相应卡槽部位；磁环放置在机壳的内部，一部分套在正极性输出充电夹子的导线上，一部分套在充电器内部的部分连接线上，磁环是用于电磁抗干扰的；在充电器的主电路板上，除了布置有主变压器、快恢复二极管、IGBT管、整流桥或整流器、IGBT管、继电器元器件或零部件外，还有很多的元器件或零部件；在充电器的显示和操作控制板和电源板上，也布局有很多的元器件或零部件；电源板、主电路板分别通过各自的支撑件和螺丝固定在外壳底板上；显示和操作控制板则通过其支撑件和螺丝固定在外壳上盖上，另外，提手和充电夹子支架也通过螺丝固定在外壳上盖上；冷却风机或风扇通过螺丝固定在冷却风机或风扇支架上，它们所组成的组件再通过螺丝固定在外壳底板上；冷却风机或风扇用于冷却主电路板上的一些元器件和零部件，如快恢复二极管、IGBT管、整流桥或整流器、IGBT管，以及它们的散热器；主变压器等；右侧塑料罩、左侧塑料罩通过螺丝与外壳底板组装在一起，外壳上盖与显示和操作控制板、提手和充电夹子支架组装后构成的组件最后与右侧塑料罩、左侧塑料罩通过螺丝与外壳底板部分组装在一起，最终成为一个整体；冷却风机或风扇的连接采用插头及其控制线与主电路板上的接口FAN插座连接；供电电源线中的保护性PE黄绿双色接地线连接到充电器的金属底板上，电源线中的火线和零线连接到主电路板上的L、N电源输入接线端。正极性输出充电夹子的内部连接线末端连接到主电路板上的BAT+端，负极性输出充电夹子的内部连接线末端连接到主电路板上的BAT-端，充电器工作时，这两个夹子则分别与待充电的蓄电池的正、负极性端连接。主电路板、电源板和显示和操作控制板三块电路板，它们之间的连接则按照本说明书给出的电路连接关系，通过它们之间的插头及其连接线进行相应的电路连接，最终组成完整的本发明充电器控制电路，并进行相应的工作。本发明充电器主电路板部分的电路包括：半桥逆变主电路、倍压转换电路、上电缓冲电路、IGBT的吸收保护电路、输出滤波电路、快速恢复二极管的吸收保护电路、母线电流检测和过流保护控制电路、DIANLKZ控制电流信号过大而产生保护的电路、IGBT的驱动电路(分为高压侧驱动电路和低压侧驱动电路)、输出PWM控制电路，输出电流参数的给定、反馈及其PI(比例+积分)运算控制电路，冷却风扇控制电路和过热保护控制电路，以及输出端的保护控制电路，采用上述十四个控制电路，可完成：充电器的上电缓冲控制；根据输入电源电压的高、低级别的不同，实现倍压转换控制；输入电源的整流、滤波，在IGBT驱动电路的作用下，通过半桥逆变电路，实现直流到交流的逆变控制过程；通过逆变主变压器的降压、电流变换，以及快恢复二极管的整流，实现交流到直流的输出变换，获得低压、大电流输出；通过输出滤波电路，可使输出电压和电流更加稳定，获得输出电压反馈信号，并通过分流器检测获得输出电流控制的负反馈信号；通过母线电流检测和过流保护控制电路，实现过流保护控制；通过过热保护控制电路，实现过热保护控制，过热保护发生时，充电电流将迅速减小到较小的数值；通过监测DIANLKZ控制电流信号，可实现因信号过大而产生的保护控制；通过输出电流参数的给定、反馈及其PI(比例+积分)运算控制电路，可获得控制其输出电流的DIANLKZ控制电流信号，在输出PWM控制电路的作用下，可产生相应的PWM脉冲宽度调制信号，最终在IGBT驱动电路的作用下，实现对半桥逆变电路的输出调节和控制，并满足输出参数的控制要求；通过IGBT的吸收保护电路、快速恢复二极管的吸收保护电路，可分别实现对IGBT器件、快速恢复二极管的过压保护，并降低电磁噪声，改善充电器的电磁兼容性；通过冷却风扇控制电路，实现对冷却风扇的控制；通过输出端的保护控制电路，实现“极性接反”、“输出短路”保护。由于采用了逆变控制技术，因此，可获得比开关电源式充电器更大的输出额定或工作电流、启动蓄电池时更大的启动电流，同时，使充电器具有体积小、重量轻、便携、高效、节能、节材等特点。本发明充电器的电源板部分，主要电路是开关电源电路，用于产生+15V、+12V、+5V电源和110220JC信号；+15V、+12V、+5V通过插座CN2及其插头、控制线输出到主电路板、显示和操作控制(电路)板，作为这两块电路板部分的直流工作电源电压，微处理器控制电路通过对110220JC信号的采样可监测本发明充电器接入的供电电源电压是高级别的，还是低级别的，并进行相应的控制；本发明充电器的开关电源电路还具有输出电路短路或过流、过压保护电路功能，此外，还采用了光耦隔离，RC网络以及电容、电阻、快速二极管组成的缓冲器保护场效应管(开关管)的技术措施，这就进一步保障开关电源电路工作的可靠性。由于没有采用传统意义上的变压器和整流器等组成电源电路的方式，因此，就节省了电源电路的制造成本，并且，还获得了较宽供电电网电压波动时输出工作电源有良好的稳定性，这就为本发明充电器有较大的输入电压适应范围创造了有利条件。本发明充电器，显示和操作控制板部分的电路，包括：微处理器控制电路、液晶屏显示电路、操作选择按键电路、启动模式LED指示灯指示电路、输出极性反接信号检测电路、输出电流微调电路、输出电压采样电路，以及上电缓冲、倍压转换、冷却风扇和电压控制信号的转换电路。显示的内容和位置由微处理器的控制程序决定。本发明充电器的液晶屏显示器，在控制系统的作用下，可显示蓄电池的电压数值及其单位伏特(V)；可显示“12V STD”电池符号，代表12V STD类型(铅酸)蓄电池；可显示“12V AGM”电池符号，代表12V AGM类型蓄电池(阀控式密封铅蓄电池，也称为VRLA蓄电池)；可显示“24V STD”电池符号，代表24V STD类型的蓄电池；可显示
雪花符号，代表寒冷天气模式下的蓄电池充电，通过该符号与“12VSTD”、“12V AGM”和“24V STD”符号的配合，可显示六种充电模式；可显示蓄电池的形状，并可表示蓄电池电压充满的程度，同时，可以采用部分循环滚动的显示方式来表示蓄电池在充电过程中。见附图8中的T1部分，代表蓄电池的形状，用T6、T5、T4、T3和T2部分的显示来表示蓄电池电压充满的程度；T4、T3和T2部分的循环滚动显示，表示蓄电池在充电过程中；当本发明充电器的夹子连接蓄电池的正、负极性出现接反现象时，即充电器的输出正极性连接至蓄电池的负极，而充电器的输出负极性连接至蓄电池的正极时，只显示T14部分，即
极性接反符号；当检测的蓄电池电压0.5V≤U<7.5V时，显示T13部分,即
带×的电池符号，控制系统会认为连接的蓄电池既不是12V的蓄电池，也不是24V的蓄电池，或者判定为蓄电池故障(即表示蓄电池已经损坏)；当检测的蓄电池电压0.0V≤U<0.5V时，即当本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者本发明充电器的输出发生短路现象时，控制系统判定本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者判断为输出短路，此时，显示T12部分，即显示“蓄电池未连接或输出短路”符号，充电器会自动进行保护。当蓄电池充满时，显示出“FUL”，表示蓄电池已经充满，与此同时，充电电流将迅速减小，并以小电流或涓流的方式进行。本发明充电器设有工作模式选择按键K2、启动模式选择按键K1、(输出)“电流减”调节按键K3、(输出)“电流加”调节按键K4；启动模式分为两种，一是12V大电流启动模式，采用按键K1选择，并用L2指示灯进行指示；二是24V大电流启动模式，采用按键K1选择，并用L1指示灯进行指示。不同供电电源电压下，本发明充电器的启动电流控制是有差异的。例如，110V～120V低电压输入时，对于12V的蓄电池，输出7.2V电压对应的输出启动电流控制在200A；对于24V的蓄电池，输出14.4V电压对应的输出启动电流控制在150A；220V～240V高电压输入时，对于12V的蓄电池，输出7.2V电压对应的输出启动电流控制在350A；对于24V的蓄电池，输出14.4V电压对应的输出启动电流控制在300A。进行启动控制操作时，大电流输出的持续时间是5秒，并且，在间隔180秒时间后才能再次进行启动控制。工作模式是指前面提及的，“12V STD”、“12V AGM”和“24V STD”符号，以及这些符号与
雪花符号配合显示的六种充电模式，采用工作模式按键K2选择，并用液晶屏进行显示。本发明充电器，除了启动蓄电池控制外，其起始电流为5A，电流的变化范围为5～60A或5A～30A(110～120V供电，24V)，利用(输出)“电流减”调节按键K3或(输出)“电流加”调节按键K4，可分别实现每次操作按键电流“减”或“加”5A的变化，并且，操作任一个按键时，电流数据是循环改变的，例如，从大到小，依次减少5A；或者，从小到大，依次增加5A。
本发明充电器具有如下特点：1)采用半桥逆变电源式输出控制、微处理器控制和液晶屏显示技术；2)具有六种充电模式，即12V STD、12V STD和雪花(寒冷天气)、12V AGM、12V AGM和雪花(寒冷天气)、24V STD、24V STD和雪花(寒冷天气)模式，通过按键进行选择，并通过液晶屏显示“12V STD”、“12V STD和雪花(寒冷天气)”、“12V AGM”、“12V AGM和雪花(寒冷天气)”、“24V STD”和“24V STD和雪花(寒冷天气)”符号进行指示。可针对不同类型和容量的蓄电池，在一般和寒冷天气条件下，通过模式选择按钮选择合适的工作模式，以不同的充电方式对12V或24V蓄电池进行充电控制；3)具有两种大电流启动方式，即12V启动方式和24启动方式，采用按键进行选择，并有相应的指示灯进行指示，分别针对12V、24V蓄电池因严重电压较低或缺电时，用于快速大电流启动工作设备，如汽车等。进行启动控制操作时，大电流输出的持续时间是5秒，并且，在间隔180秒时间后才能再次进行启动控制；4)除了快速大电流启动控制外，本发明充电器的起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A范围内采用按键进行增加或减小调节，且操作按键时电流数据是循环改变的，每次以5A的方式进行变化；5)具有多段式充电控制方式，包括蓄电池自动识别或自动检测(时间为2秒)、脉冲电流修复(最长时间为10分钟，如果超过10分钟，则可判断电池为有问题的或坏的)、软启动充电、正常充电(充电器刚接通电源时，起始电流为5A，之后，可以5A的变化进行改变)、恒压充电、充满后的小电流或涓流方式进行浮充或维持充电；6)具有自动识别、过热、短路、电池极性接反保护功能。自动识别功能指：A)充电器充电时，通过2秒的检测，控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。保护功能指：A)当本发明充电器与蓄电池的连接出现极性接反现象时，充电器会自动反接保护，且有反接符号指示提示；B)当检测到过热现象时，充电器的充电电流将迅速减小到较小的数值，进行过热保护；C)当本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者本发明充电器的输出发生短路现象时，可显示“蓄电池未连接或输出短路”符号，充电器会自动进行保护。对于12V的STD型蓄电池，其充满电压是14.4V；对于12V的STD型蓄电池，其寒冷天气模式下的充满电压是14.8V；对于12V的AGM型蓄电池，其充满电压是14.6V；对于12V的AGM型蓄电池，其充满电压是15.2V；对于24V的STD型蓄电池，其充满电压是28.8V；对于24V的STD型蓄电池，其寒冷天气模式下的充满电压是29.6V。
对于12V蓄电池充电，本发明充电器设有多段式充电控制方式：第一段，检测蓄电池电压，检测时间为2S，控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。这一过程，也是本发明充电器的蓄电池自动识别功能；第二段，当检测的蓄电池电压(用U表示)7.5V≤U<11.1V时，控制系统会判定连接的蓄电池已经过度放电，需要进行脉冲修复，这一过程也称为蓄电池的脉冲电流充电；第三段，当检测的蓄电池电压11.1V≤U<12.1V时，充电器控制系统会输出较小的充电电流，以此小电流对蓄电池进行充电，这一过程称为软启动充电；第四段，当检测的蓄电池电压12.0V≤U<14.0V时，充电器控制系统会以设定的充电电流对蓄电池进行充电，这一过程称为蓄电池的正常充电；第五段，当检测的蓄电池电压14.0V≤U<FUL时，此时，充电器控制系统会随着蓄电池电压的升高，使充电电流逐渐减小，并以这种方式对蓄电池进行充电。这一过程的充电近似为恒压充电模式，故也称为恒压充电；第六段，当检测的蓄电池电压为FUL时，充电器控制系统会输出很小的充电电流，对蓄电池进行浮充充电，以维持蓄电池自放电的损耗，另一方面，也能提高对蓄电池的充满程度，这一过程称为浮充充电(也称为涓流充电方式，即小电流充电)。充电器控制系统的小电流对蓄电池进行充电，可以使蓄电池一直维持在比较满的状态，这一过程也是一个维持充电的过程。
对于24V蓄电池充电，本发明充电器设有多段式充电控制方式：第一段，检测蓄电池电压，检测时间为2S；控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。这一过程，也是本发明充电器的蓄电池自动识别功能；第二段，当检测的蓄电池电压(用U表示)15.5V≤U<22.1V时，控制系统会判定连接的蓄电池已经过度放电，需要进行脉冲修复，这一过程也称为蓄电池的脉冲电流充电；第三段，当检测的蓄电池电压22.2V≤U<24.0V时，充电器控制系统会输出较小的充电电流，以此小电流对蓄电池进行充电，这一过程称为软启动充电；第四段，当检测的蓄电池电压24V≤U<28.0V时，充电器控制系统会以设定的充电电流对蓄电池进行充电，这一过程称为蓄电池的正常充电；第五段，当检测的蓄电池电压28.0V≤U<FUL时，此时，充电器控制系统会随着蓄电池电压的升高，使充电电流逐渐减小，并以这种方式对蓄电池进行充电。这一过程的充电近似为恒压充电模式，故也称为恒压充电；第六段，当检测的蓄电池电压为FUL时，充电器控制系统会输出很小的充电电流，对蓄电池进行浮充充电，以维持蓄电池自放电的损耗，另一方面，也能提高对蓄电池的充满程度，这一过程称为浮充充电(也称为涓流充电方式，即小电流充电)。充电器控制系统的小电流对蓄电池进行充电，可以使蓄电池一直维持在比较满的状态，这一过程也是一个维持充电的过程。
无论是12V蓄电池充电，还是24V蓄电池充电，如果充电状态是正常的，那么，通过电压反馈检测的信号，配合检测到的电流反馈信号，以及操作模式选择情况，控制系统会进行相应的充电控制。例如，实现多段式充电控制方式，包括蓄电池自动识别、脉冲修复、软启动充电、正常充电、恒压充电、浮充或维持充电；实现过热、短路、电池极性接反保护功能等。
本发明充电器，尺寸和体积小，重量轻，而且携带十分方便。
本发明充电器除了上述控制电路和功能及结构设计具有自己的特色外，还采用了先进的加工工艺技术来生产；在电路板上，除了一些大尺寸、插件式的器件(如开关电源变压器、场效应管及其散热器、IGBT管及其散热器、整流快恢复二极管及其散热器、电解电容、滤波共模电感等)外，也有大量的贴片元件，如贴片式电阻、电容、二极管、三极管等器件。在生产充电器电路板的时候，除了少量大尺寸的器件需要手工装配和焊接外，电路板上其它的很多电子元器件都采用高效率的贴片机和插件机、焊接机自动完成器件的安装和焊接的。由于手工装配器件的数量以及焊接元器件的作业时间比较少，因而电路板的加工，甚至整个充电器的生产效率比较高，出错率低，制作质量比较高，最终可使产品生产时的一次合格率很高，制作成本低。然而，一般的充电器生产企业，由于实力弱、产品的生产数量很少，没有能力采用大量的SMT贴片器件来生产电路板，也难以实现自动化或规模化的生产。主要是依靠手工插件、装配和焊接的方式来加工，因此，产品生产的效率低，工艺水平也相对落后。可见，本发明电路板的设计和加工方式也为降低制造成本起到了良好的作用。充电器的控制电路和结构合理、体积小、重量轻、成本低、生产效率高、制造技术先进等优点。
本发明多功能充电器控制电路采用了以逆变电源和微处理器及液晶屏显示控制电路为主的系统。良好的电路及其结构、功能设计是本发明的技术优势所在，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。本发明给出了充电器的结构和电路原理图，并进行了较为详细的说明。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及布局设计。
附图说明
附图1是本发明示例充电器的分解结构示意图；
附图2是本发明充电器主电路板部分的电路原理图；
附图3是本发明充电器电源板部分的电路原理图；
附图4是本发明充电器显示和操作控制板部分的电路原理图；
附图5是本发明充电器主电路板丝网印刷层的器件布局图；
附图6是本发明充电器电源板丝网印刷层的器件布局图；
附图7是本发明充电器显示和操作控制板丝网印刷层的器件布局图；
附图8是本发明充电器液晶屏显示示意图；
附图9是本发明主电路板的结构示意图；
附图中各部件的名称如下：
具体实施方式
如图1-9所示，本发明涉及一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，采用了逆变、微处理器和液晶屏显示控制技术，其供电电源为110～120V或220～240V、50Hz或60Hz，输入电压可自动识别和转换控制；额定工作电压12V/24V，起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A(110～120V供电，24V)范围内可调，有大电流启动功能(分为12V和24V启动，不同供电电压时，启动大电流是不同的。大电流持续时间为5秒，间隔时间180秒后才能再次进行启动操作)，具有12VSTD、12V AGM、24V STD及其对应的寒冷天气模式六种充电模式。另外，还有过热、短路、电池极性接反保护功能。它解决了开关电源式的蓄电池充电器难以解决的大电流启动的问题，同时，还具有多种充电模式、多种输入电压、多种保护功能、液晶屏显示、触摸式按键操作等性能。
附图1和9是本发明示例充电器的结构示意图，充电器主要由提手1、充电夹子支架2、外壳上盖3、磁环4、正极性输出充电夹子5、负极性输出充电夹子6、拉不脱或固线器7、外壳底板8、主电路板9、冷却风机或风扇支架10、冷却风机或风扇11、右侧塑料罩12、显示和操作控制板13、电源线14、拉不脱或固线器15、电源板16、左侧塑料罩17、主变压器18、快恢复二极管19、IGBT管20、整流桥或整流器21、IGBT管22、继电器23等组成；电源线14采用拉不脱或固线器15固定在外壳底板8相应卡槽部位，电源线14的一端连接供电电网，其另一端则连接至本发明充电器的输入电路接线端；正极性输出充电夹子5、负极性输出充电夹子6分别采用拉不脱或固线器7中的一个固定在外壳底板8相应卡槽部位；磁环4，放置在机壳的内部，一部分套在正极性输出充电夹子5的导线上，一部分套在充电器内部的部分连接线上，磁环4是用于电磁抗干扰的；在充电器的主电路板9上，除了布置有主变压器18、快恢复二极管19、IGBT管20、整流桥或整流器21、IGBT管22、继电器23元器件或零部件外，还有很多的元器件或零部件；在充电器的显示和操作控制板13和电源板16上，也布局有很多的元器件或零部件；电源板16、主电路板9分别通过各自的支撑件和螺丝固定在外壳底板8上；显示和操作控制板13则通过其支撑件和螺丝固定在外壳上盖3上，另外，提手1和充电夹子支架2也通过螺丝固定在外壳上盖3上；冷却风机或风扇11通过螺丝固定在冷却风机或风扇支架10上，它们所组成的组件再通过螺丝固定在外壳底板8上；冷却风机或风扇11用于冷却主电路板9上的一些元器件和零部件，如快恢复二极管19、IGBT管20、整流桥或整流器21、IGBT管22，以及它们的散热器；主变压器18等；右侧塑料罩12、左侧塑料罩17通过螺丝与外壳底板8组装在一起，外壳上盖3与显示和操作控制板13、提手1和充电夹子支架2组装后构成的组件最后与右侧塑料罩12、左侧塑料罩17通过螺丝与外壳底板8部分组装在一起，最终成为一个整体；冷却风机或风扇11的连接采用插头及其控制线与主电路板9上的接口FAN插座连接；供电电源线中的保护性PE黄绿双色接地线连接到充电器的金属底板上，电源线中的火线和零线连接到主电路板9上的L、N电源输入接线端。正极性输出充电夹子5的内部连接线末端连接到主电路板9上的BAT+端，负极性输出充电夹子6的内部连接线末端连接到主电路板9上的BAT-端，充电器工作时，这两个夹子则分别与待充电的蓄电池的正、负极性端连接。主电路板9、电源板16和显示和操作控制板13三块电路板，它们之间的连接则按照本说明书给出的电路连接关系，通过它们之间的插头及其连接线进行相应的电路连接，最终组成完整的本发明充电器控制电路，并进行相应的工作；
附图2是本发明充电器主电路板部分的原理图；附图3是本发明充电器电源板部分的电路原理图；附图4是本发明充电器的显示和操作控制板部分的电路原理图；附图5是本发明充电器主电路板丝网印刷层的器件布局图；附图6是本发明充电器电源板丝网印刷层的器件布局图；附图7是本发明充电器显示和操作控制板丝网印刷层的器件布局图；附图8是本发明充电器液晶屏显示示意图。
本发明充电器具有如下特点：1)采用半桥逆变电源式输出控制、微处理器控制和液晶屏显示技术；2)具有六种充电模式，即12V STD、12V STD和雪花(寒冷天气)、12V AGM、12V AGM和雪花(寒冷天气)、24V STD、24V STD和雪花(寒冷天气)模式，通过按键进行选择，并通过液晶屏显示“12V STD”、“12V STD和雪花(寒冷天气)”、“12V AGM”、“12V AGM和雪花(寒冷天气)”、“24V STD”和“24V STD和雪花(寒冷天气)”符号进行指示。可针对不同类型和容量的蓄电池，在一般和寒冷天气条件下，通过模式选择按钮选择合适的工作模式，以不同的充电方式对12V或24V蓄电池进行充电控制；3)具有两种大电流启动方式，即12V启动方式和24启动方式，采用按键进行选择，并有相应的指示灯进行指示，分别针对12V、24V蓄电池因严重电压较低或缺电时，用于快速大电流启动工作设备，如汽车等。进行启动控制操作时，大电流输出的持续时间是5秒，并且，在间隔180秒时间后才能再次进行启动控制；4)除了快速大电流启动控制外，本发明充电器的起始充电电流为5A，充电电流可在5A～60A或5A～30A(110～120V供电，24V)范围内采用按键进行增加或减小调节，且操作按键时电流数据是循环改变的，每次以5A的方式进行变化；5)具有多段式充电控制方式，包括蓄电池自动识别或自动检测(时间为2秒)、脉冲电流修复(最长时间为10分钟，如果超过10分钟，则可判断电池为有问题的或坏的)、软启动充电、正常充电(充电器刚接通电源时，起始电流为5A，之后，可以5A的变化进行改变)、恒压充电、充满后的小电流或涓流方式进行浮充或维持充电；6)具有自动识别、过热、短路、电池极性接反保护功能。自动识别功能指：A)充电器充电时，通过2秒的检测，控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。保护功能指：A)当本发明充电器与蓄电池的连接出现极性接反现象时，充电器会自动反接保护，且有反接符号指示提示；B)当检测到过热现象时，充电器的充电电流将迅速减小到较小的数值，进行过热保护；C)当本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者本发明充电器的输出发生短路现象时，可显示“蓄电池未连接或输出短路”符号，充电器会自动进行保护。
附图8是本发明充电器的液晶屏显示部分，附图8中，1、2、3、P和T11部分，用于显示蓄电池的电压数值，P为数值的小数点，T11部分的“V”代表电压数值的单位伏特(V)；T7部分，即“12V STD”电池符号，代表12V STD类型(铅酸)蓄电池；T8部分，即“12V AGM”电池符号，代表12V AGM类型蓄电池(阀控式密封铅蓄电池，也称为VRLA蓄电池)；T10部分，即“24VSTD”电池符号，代表24V STD类型的蓄电池；T9部分，即“
雪花”符号，代表寒冷天气模式下的蓄电池充电；T1部分，代表蓄电池的形状；用T6、T5、T4、T3和T2部分的显示来表示蓄电池电压充满的程度；T4、T3和T2部分的循环滚动显示，表示蓄电池在充电过程中；例如，对于12V的蓄电池充电，当检测的蓄电池电压(用U表示)7.5V≤U<12.1V时，显示T1部分；当检测的蓄电池电压12.1V≤U<13.1V时，显示T1和T6部分；当检测的蓄电池电压13.1V≤U<13.7V时，显示T1、T6和T5部分，并且这三个部分固定显示，而T4、T3和T2部分则会循环滚动显示；当检测的蓄电池电压13.7V≤U<14.1V时，显示T1、T6、T5和T4部分；当检测的蓄电池电压14.1V≤U<FUL时，显示T1、T6、T5、T4和T3部分，表示蓄电池即将充满；当检测的蓄电池电压U＝FUL时，显示T1、T6、T5、T4、T3和T2部分；当蓄电池充满时，“1”部分显示“F”，“2”部分显示“U”，“3”部分显示“L”，即显示出“FUL”，表示蓄电池已经充满，充满时，充电器的充电电流将减小到较小数值；当本发明充电器的夹子连接蓄电池的正、负极性出现接反现象时，即充电器的输出正极性连接至蓄电池的负极，而充电器的输出负极性连接至蓄电池的正极时，只显示T14部分，即
极性接反符号；当检测的蓄电池电压0.5V≤U<7.5V时，显示T13部分,即
带×的电池符号，控制系统会认为连接的蓄电池既不是12V的蓄电池，也不是24V的蓄电池，或者判定为蓄电池故障(即表示蓄电池已经损坏)；当检测的蓄电池电压0.0V≤U<0.5V时，即当本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者本发明充电器的输出发生短路现象时，控制系统判定本充电器的夹子未连接到蓄电池上，或者判断为输出短路，此时，显示T12部分，即显示“蓄电池未连接或输出短路”符号，充电器会自动进行保护。
对于12V的STD型蓄电池，其充满电压是14.4V；对于12V的STD型蓄电池，其寒冷天气模式下的充满电压是14.8V；对于12V的AGM型蓄电池，其充满电压是14.6V；对于12V的AGM型蓄电池，其充满电压是15.2V；对于24V的STD型蓄电池，其充满电压是28.8V；对于24V的STD型蓄电池，其寒冷天气模式下的充满电压是29.6V。
对于12V蓄电池充电，本发明充电器设有多段式充电控制方式：第一段，检测蓄电池电压，检测时间为2S，控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。这一过程，也是本发明充电器的蓄电池自动识别功能；第二段，当检测的蓄电池电压(用U表示)7.5V≤U<11.1V时，控制系统会判定连接的蓄电池已经过度放电，需要进行脉冲修复，这一过程也称为蓄电池的脉冲电流充电；第三段，当检测的蓄电池电压11.1V≤U<12.1V时，充电器控制系统会输出较小的充电电流，以此小电流对蓄电池进行充电，这一过程称为软启动充电；第四段，当检测的蓄电池电压12.0V≤U<14.0V时，充电器控制系统会以设定的充电电流对蓄电池进行充电，这一过程称为蓄电池的正常充电；第五段，当检测的蓄电池电压14.0V≤U<FUL时，此时，充电器控制系统会随着蓄电池电压的升高，使充电电流逐渐减小，并以这种方式对蓄电池进行充电。这一过程的充电近似为恒压充电模式，故也称为恒压充电；第六段，当检测的蓄电池电压为FUL时，充电器控制系统会输出很小的充电电流，对蓄电池进行浮充充电，以维持蓄电池自放电的损耗，另一方面，也能提高对蓄电池的充满程度，这一过程称为浮充充电(也称为涓流充电方式，即小电流充电)。充电器控制系统的小电流对蓄电池进行充电，可以使蓄电池一直维持在比较满的状态，这一过程也是一个维持充电的过程。
对于24V蓄电池充电，本发明充电器设有多段式充电控制方式：第一段，检测蓄电池电压，检测时间为2S；控制系统会根据检测的电压大小，去判断此蓄电池是有故障或是有问题、不符合充电要求的蓄电池，或者是12V的蓄电池，或者是24V的蓄电池，或者是充电器未连接蓄电池。这一过程，也是本发明充电器的蓄电池自动识别功能；第二段，当检测的蓄电池电压(用U表示)15.5V≤U<22.1V时，控制系统会判定连接的蓄电池已经过度放电，需要进行脉冲修复，这一过程也称为蓄电池的脉冲电流充电；第三段，当检测的蓄电池电压22.2V≤U<24.0V时，充电器控制系统会输出较小的充电电流，以此小电流对蓄电池进行充电，这一过程称为软启动充电；第四段，当检测的蓄电池电压24V≤U<28.0V时，充电器控制系统会以设定的充电电流对蓄电池进行充电，这一过程称为蓄电池的正常充电；第五段，当检测的蓄电池电压28.0V≤U<FUL时，此时，充电器控制系统会随着蓄电池电压的升高，使充电电流逐渐减小，并以这种方式对蓄电池进行充电。这一过程的充电近似为恒压充电模式，故也称为恒压充电；第六段，当检测的蓄电池电压为FUL时，充电器控制系统会输出很小的充电电流，对蓄电池进行浮充充电，以维持蓄电池自放电的损耗，另一方面，也能提高对蓄电池的充满程度，这一过程称为浮充充电(也称为涓流充电方式，即小电流充电)。充电器控制系统的小电流对蓄电池进行充电，可以使蓄电池一直维持在比较满的状态，这一过程也是一个维持充电的过程。
无论是12V蓄电池充电，还是24V蓄电池充电，如果充电状态是正常的，那么，通过电压反馈检测的信号，配合检测到的电流反馈信号，以及操作模式选择情况，控制系统会进行相应的充电控制。例如，实现多段式充电控制方式，包括蓄电池自动识别、脉冲修复、软启动充电、正常充电、恒压充电、浮充或维持充电；实现过热、短路、电池极性接反保护功能等。
附图2是本发明充电器主电路板部分的电路原理图。本发明充电器，主电路板部分的电路，见附图2，此部分的电路包括：半桥逆变主电路、倍压转换电路、上电缓冲电路、IGBT的吸收保护电路、输出滤波电路、快速恢复二极管的吸收保护电路、母线电流检测和过流保护控制电路、DIANLKZ控制电流信号过大而产生保护的电路、IGBT的驱动电路、输出PWM控制电路，输出电流参数的给定、反馈及其PI(比例+积分)运算控制电路，冷却风扇控制电路和过热保护控制电路，以及输出端的保护控制电路。下面，对上述电路的组成和工作原理说明如下：
1)半桥逆变主电路，参见附图2，半桥逆变主电路由PTC1热敏电阻、RLY1继电器的触头RLY1-1、B1整流器、RLY2继电器的触头RLY2-1、滤波电解电容C30和C31、放电电阻R48～R51，IGBT管Q8和Q9(为一组开关)，IGBT管Q10和Q11(为另一组开关)，IGBT管的栅极电阻R52～R55，换流电容C28和C29，IGBT管的阻容吸收电路R56、R57、C32以及R58、R59、C33，逆变主变压器的初级电流检测互感器CT，逆变主变压器ZB，四个输出整流双快恢复二极管D16～D19，快恢复二极管的阻容吸收电路R60、R61、C34以及R62、R63、C35，电解电容C25，电阻R43，输出电流滤波电感L，输出电流的检测分流器FLQ1组成。输入电源经过整流器B1整流，电解电容C30～C31滤波或者倍压、滤波后，获得的VCC高压直流电，一方面供给半桥逆变电路，另一方面，参见附图3，通过连接线，VCC高压直流母线电压供给开关电源电路(附图3的电路部分)。半桥逆变电路的功能主要为：高压直流母线电压转换为中频(几十KHz)交流电。逆变主变压器ZB实现电压降压和大电流输出的变换。快速恢复二极管D16～D19则是把逆变变压器ZB输出的中频交流电变换为直流电，经过C25电压滤波、L电感进行输出电流滤波后，由BAT+和BAT-端输出。BAT+和BAT-端连接到本发明充电器输出的蓄电池负载两端。串联在输出回路中的分流器FLQ1用于检测输出电流的信号大小，即获得FL-信号，用于其他控制电路部分的电流负反馈控制信号。
2)倍压转换电路，附图2中，半桥逆变主电路中，设有RLY2继电器及其触头RLY2-1、电解电容C30和C31，以及该继电器的控制电路组成的倍压转换电路。该倍压转换电路的控制电路由RLY2继电器、D10二极管、NPN型三极管Q6、电阻R45，以及BY2控制信号组成。BY2控制信号通过J1插座及其插头、控制线连接到面板控制电路部分，见附图4。
附图2中，在供电电源开关的控制作用下，供电电源110～120V或220～240V，50Hz或60Hz，从L、N端输入；PE为保护性接地，连接到供电电源的地。
如果本发明的控制电路系统检测到输入的电源电压属于220～240V高电压级别的，则附图2中的BY2控制信号为低电平，其控制结果是：RLY2继电器不动作，其触头RLY2-1不闭合，后级电路的电解电容C30和C31不参与倍压控制，倍压转换电路不进行转换控制，B1整流器整流、电解电容C30和C31滤波后的VCC电源电压大约为+310V；反之，如果本发明的控制电路系统检测到输入的电源电压属于110～120V低电压级别的，则附图2中的BY2控制信号为高电平，其控制结果是：RLY2继电器动作，其触头RLY2-1闭合，后级电路的电解电容C30和C31参与倍压控制，倍压转换电路进行转换控制，可使VCC电源电压接近+310V。也就是说，通过倍压转换电路的转换，在低电源电压输入的情况下，可使整流、滤波后的VCC电源电压升高到较大的电压水平。这样做的目的主要是利用后级的逆变电路实现高电压、小电流变换，有利于保障IGBT逆变电路的工作可靠性。这也是低电源电压输入时采取倍压转换控制的目的所在。
3)上电缓冲电路，附图2中，半桥逆变主电路中，设有PTC1热敏电阻、RLY1继电器及其触头RLY1-1，以及该继电器的控制电路组成的上电缓冲电路。该上电缓冲电路的控制电路由RLY1继电器、D8二极管、NPN型三极管Q5、电阻R44，以及RQ2控制信号组成。RQ2控制信号通过J1插座及其插头、控制线连接到面板控制电路部分，见附图4。参见附图2，输入交流电经过由PTC1热敏电阻、继电器RLY1的触头RLY1-1组成的上电缓冲电路，之后，再经整流器B1整流后变为脉动直流电，并对电解电容C30和C31进行充电，C30和C31的电压逐渐升高，最后变为较为VCC高压直流电。RLY1继电器的触头RLY1-1与PTC1热敏电阻并联，并且，它们串联在充电器供电电源与整流桥B1的输入端之间；RLY1继电器的动作时间是滞后于电源开关合上时刻的，即RLY1继电器是延时动作的。当电解电容C30和C31上的充电电压稳定后，RLY1继电器才动作，其触头RLY1-1闭合PTC1热敏电阻，使本发明充电器正常逆变工作时，大电流是从RLY1继电器的RLY1-1流过的。这样的电路，称为上电缓冲电路。主要是防止电源开关接通瞬间，由于电解电容C30和C31上没有电压，相当于短路，会形成较大的浪涌电流，烧坏电源开关。而上电缓冲电路的作用，就是通过电源开关合闸瞬间串入PTC1热敏电阻来限制浪涌电流的。并且，PTC1热敏电阻的阻值，是随其温度上升而增大的。因此，上电缓冲电路可起到较好的保护作用。此上电缓冲部分电路是通过如下的控制方式实现的：附图2中，RQ2控制信号的形成会滞后于充电器供电电源开关合上的时刻，当RQ2控制信号为高电平时，Q5三极管导通，RLY1继电器才会动作，这就实现了RLY1继电器的延迟动作控制。
4)IGBT的吸收保护电路，见附图2，在半桥逆变电路中，串联的R56、R57、C32并联在Q8、Q9 IGBT管的D、S端，组成阻容吸收电路，防止过电压尖峰损坏IGBT管，达到保护Q8、Q9管的目的；类似地，串联的R58、R59、C33并联在Q10、Q11管的D、S端，也组成阻容吸收电路，保护Q10、Q11。这些保护电路可降低电磁噪声，有利于提高充电器的电磁兼容性。
5)输出滤波电路，见附图2，由电解电容C25、电阻R43、输出电流滤波电感L组成。逆变变压器ZB输出的中频交流电经过D16～D19整流变换为直流电，再经过C25电压滤波、L电感进行输出电流滤波后，由BAT+和BAT-端输出。BAT+和BAT-端连接到本发明充电器输出的蓄电池负载两端。通过检测此两端的电压信号，可获得输出电压反馈信号；串联在输出回路中的分流器FLQ1用于检测输出电流的信号大小，即获得FL-信号，用于其他控制电路部分的电流负反馈控制信号。通过该部分的电路，还可以获得输出电压的采样信号，也是输出电压反馈信号。这些反馈信号最终参与充电器的输出控制。
6)快速恢复二极管的吸收保护电路，见附图2，由并联的电阻R60、R61，以及电阻R62、R63，电容C34、C35组成，C34与并联的电阻R60、R61串联后，再并联在D18、D19快速恢复二极管的两端；类似地，C35与并联的电阻R62、R63串联后，再并联在D16、D17快速恢复二极管的两端。这样的阻容串联保护电路也是二极管的电压尖峰吸收电路，可防止尖峰过电压损坏二极管，降低电磁噪声，有利于提高充电器的电磁兼容性。
7)母线电流检测和过流保护控制电路，见附图2，在半桥逆变主电路中的ZB焊接变压器初级回路中设有电流检测互感器CT。电流检测互感器CT进行主变ZB的初级电流检测，检测输出信号OC、OC2经过D20～D23组成的整流桥整流后，获得直流输出电压，该电压两端并联有R64、R65，以及串联的电阻R66和C41电容，R66和C41的中间连接点连接稳压管Z5的阴极、R72，R72的另一端连接C39，C39的另一端，即FZJ信号，连接R7、R73，R7的另一端DIANLKZ连接U4A运算放大器的输出端，R73的另一端连接C5、R6、R9和NPN型三极管Q1的基极，R9的另一端和Q1的发射极接地，C5、R6的另一端和Q1的集电极连接R5、U1的9脚，R5的另一端连接U1的2脚和Vref参考电压；稳压管Z5的阳极连接R67、Q12晶闸管的控制极，R67的另一端和Q12晶闸管的阴极接地，Q12晶闸管的阳极连接D24的阴极，D24的阳极连接R68、R69、C40，R68的另一端接+12V，R69和C40另一端连接R70、NPN型三极管Q13的基极，R70的另一端和Q13的发射极接地，Q13的集电极连接R71、NPN型三极管Q14的基极，R71的另一端接+12V，Q14的发射极接地，Q14的集电极连接GLBH信号端、C3和U1的8脚，C3的另一端接地。这个部分控制电路的作用是：当ZB焊接变压器初级回路中出现过流现象时，可被CT检测到，可使C41两端的电压过大，Z5稳压管被击穿、稳压，并且有较大的电流流过Z5，于是，Q12晶闸管导通，通过D24的导通，把Q13从导通状态变为截止或不导通状态，而Q14则从截止状态变为导通状态，通过Q14的导通，把U1的8脚拉到低电平状态，从而使U1的11和14脚停止输出PWM信号，达到实现过流保护的目的；另一方面，当出现上述过流现象时，FZJ信号也会变化到高电压，该高电压会使Q1导通，可把U1的9脚拉到低电平状态，从而使U1的11和14脚停止输出PWM信号，也可以达到实现过流保护的目的。可见，本发明充电器的控制电路，采取了两种关断U1输出PWM信号的母线过流保护措施。
8)DIANLKZ控制电流信号过大而产生保护的电路，由附图2可见，R7的另一端DIANLKZ是连接U4A运算放大器输出端的，当DIANLKZ控制信号出现过大现象时，也会使Q1导通，可把U1的9脚拉到低电平状态，从而使U1的11和14脚停止输出PWM信号，也可以达到实现保护的目的。这是另一类因DIANLKZ控制电流信号出现异常现象时引起的保护现象。
9)IGBT的驱动电路，IGBT的驱动电路分为高压侧驱动电路和低压侧驱动电路：
A)低压侧驱动电路，见附图2。低压侧驱动电路由T2驱动变压器的初级、U2和U3驱动芯片(MSN4688)，二极管D1～D2、稳压管Z1～D4，电阻R11～R18、R36，电容C6～C9、C21～C22，+15V3电源，以及U1(SG3525)PWM芯片及其输出的OUTA和OUTB控制信号组成；U2芯片的5～8脚连接T2驱动变压器的初级的一端，U2的1脚接地，U2的3脚连接至+15V3，U2的2脚连接D1的阳极、C6、Z1的阳极，D1的阴极连接R13，R13的另一端接地，C6的另一端连接Z1的阴极、R11，R11的另一端连接OUTA控制信号端、R12，R12的另一端连接C7、Z2的阳极，C7的另一端连接Z2的阴极、R14、U2的4脚，R14的另一端连接至+15V3；类似地，U3芯片的5～8脚连接并联的C21、C22和R36的一端，之后，另一端再连接T2驱动变压器初级的另一端，U3的1脚接地，U3的3脚连接至+15V3，U3的2脚连接D2的阳极、C8、Z3的阳极，D2的阴极连接R17，R17的另一端接地，C8的另一端连接Z3的阴极、R15，R15的另一端连接OUTB控制信号端、R16，R16的另一端连接C9、Z4的阳极，C9的另一端连接Z4的阴极、R18、U3的4脚，R18的另一端连接至+15V3；OUTA和OUTB控制信号是U1 PWM芯片的输出脉冲信号，它的脉冲宽度将决定着本发明充电器半桥逆变主电路输出电压和电流的大小，而它的脉冲宽度取决于其它控制电路的给定和反馈信号等。
B)高压侧驱动电路，见附图2，高压侧驱动电路由T2驱动变压器的2个次级绕组、快速二极管D6和D7，电阻R37～R40，电容C23、C24组成；T2一个次级绕组的10脚连接D6的阴极、R37的一端，D6的阳极连接R38，R38的另一端连接R37的另一端和G1端，G1端连接附图2中Q8和Q9 IGBT的G1端，T2该次级绕组的9脚连接附图2中Q8和Q9 IGBT的E1端，G1与E1端之间连接C23；类似地，T2另一个次级绕组的1脚连接D7的阴极、R39的一端，D7的阳极连接R40，R40的另一端连接R39的另一端和G2端，G2端连接附图2中Q10和Q11 IGBT的G2端，T2该次级绕组的2脚连接附图2中Q10和Q11 IGBT的E2端，G2与E2端之间连接C24。
当T2驱动变压器的初级侧有驱动脉冲信号时，会在T2的次级绕组中产生驱动信号，再通过上述两组驱动电路，可去驱动Q8和Q9，以及Q10和Q11这两组电子开关中的一组IGBT处于导通状态，一定时间后，导通的这组IGBT开关关闭，再经过一定的死区时间，另外一组IGBT开关再开通，如此交替通、断控制，在换流电容C28和C29的配合下，可在逆变主变压器ZB的初级绕组中形成中频交流；当T2的初级绕组中没有驱动控制信号时，则Q8和Q9，以及Q10和Q11这两组IGBT电子开关处于关断状态。
在半桥逆变主电路中，四个IGBT管Q8和Q9，以及Q10和Q11分为两组电子开关，因此，就需要两组IGBT的驱动电路，两路驱动部分的电路形式基本是一致的；由于U1的11脚和14脚输出的PWM信号驱动功率小，故需要经过低压侧驱动控制电路进行功率放大，再通过T2驱动隔离变压器隔离，最后由高压侧驱动电路去控制两组IGBT管的通或断工作状态。
10)输出PWM控制电路，见附图2，由U1(SG3525)芯片、电阻R1～R4、电容C1～C4、+15V电源组成；U1的1和12脚接地；U1的5脚接+15V；+15V对地之间连接C4滤波电容；+15V对U1的13脚之间连接并联的R3和R4；U1的16脚输出Vref参考电压，它连接至U1的2脚，并且，该16脚对地之间连接C2；U1的6脚对地之间连接R1；U1的5脚对地之间连接C1；U1的7脚对5脚之间连接R2。C1和R2是决定U1(SG3525)芯片11和14脚输出PWM脉冲宽度调制信号频率和死区时间的重要参数；U1的8脚受Q14控制，用于GLBH过流保护控制；U1的9脚受Q1控制，用于FZJ信号的过流保护控制和DIANLKZ控制信号过大时引起的保护控制。当DIANLKZ控制信号在正常范围内变化时，可使U1(SG3525)芯片11和14脚输出PWM脉冲宽度调制信号的占空比发生变化，这就可实现本发明充电器输出电压和电流的改变。DIANLKZ控制信号是受输出电流参数的给定、反馈及其PI(比例+积分)运算控制电路的输出决定的。
11)输出电流参数的给定、反馈及其PI(比例+积分)运算控制电路，见附图2，由U4双运算放大器(分为U4A和U4B)、二极管D3～D5、NPN型三极管Q3，电阻R20～R35，电容C12～C17、C19和C20，电解电容C18、+15V电源组成；U4B的5脚同相输入端连接C19、R35，R35的另一端为PWM4-1信号端，也是电流给定控制信号，它连接至J1插座，通过其插头及其控制线连接至附图4中的面板控制板电路部分；C19的另一端接地，U4B的6脚反相输入端连接R33和R34，R33的另一端接地，R34的另一端连接U4B的7脚输出端、R25、R26和Igd信号端，R25的另一端连接R23、R24，R24的另一端接地，R23的另一端接+15V，R26的另一端连接C14、R27，C14的另一端接地，R27的连接U4A的2脚反相输入端、C12、R20、R21，R20的另一端接+15V，C12的另一端接地，R21的另一端连接C13、R22和FL-信号端(来自本充电器输出回路中分流器FLQ1的直流电流检测负反馈信号)，C13和R22的另一端接地；U4A的3脚同相输入端接地U4A的1脚输出端连接DIANLKZ(电流)控制信号端；U4A的2脚反相输入端与其1脚输出端之间连接着一个反馈网络，U4A的2脚反相输入端连接C15、R28、D3的阴极、R31，C15的另一端连接U4A的1脚；R28的另一端连接C16，C16的另一端连接U4A的1脚；
D3的阳极连接D4的阴极，D4的阳极连接R29、R30和U4A的1脚，R30的另一端连接Q3的基极，Q3的发射极接地，Q3的集电极连接D5的阳极、R32、C18的正极，C18的负极接地；R31的另一端连接D5的阴极，R32的另一端接+15V；U4运算放大器的工作电源是+15V单电源电压，其4脚接地，8脚接+15V；C15、R28和C16是U4A运算放大器部分构成PI(比例+积分)运算控制的反馈网络，决定着该控制器的调节速度和充电器的输出电流参数控制精度；U4B部分的电路是放大器，可对PWM4-1信号进行近3倍的放大，放大后获得的信号Igd用于与FL-电流负反馈信号在U4A的PI运算控制环节进行比较、比例积分控制，输出的信号为DIANLKZ电流控制信号，它连接至输出PWM控制电路，决定着本发明充电器输出电流的大小。
12)冷却风扇控制电路，见附图2，由电阻R46、NPN型三极管Q7、二极管D11、插座FAN、+12V电源、FAN2控制信号组成；冷却风扇通过插头及其控制线连接至插座FAN；FAN2控制信号连接至J1插座，通过其插头及其控制线连接至附图4中的J1插座，最终，由附图4中的微处理器U1输出FAN1控制信号，通过附图4中的信号转换电路，获得FAN2信号；当FAN2控制信号为高电平时，附图2中的三极管Q7导通，可使冷却风扇进行工作，以便冷却本充电器位于风扇冷却风道上的相关元器件和零部件，如冷却IGBT及其铝散热器等，可保障电路工作的可靠性。
13)过热保护控制电路，见附图2，由NTC1热敏电阻、R47电阻、插座OT、+5V电源组成；NTC1热敏电阻紧贴逆变主电路输出整流部分的快恢复二极管D16和D17的铝散热器表面进行安装，它通过其连接线、插头连接至OT插座，OT的1脚ADCKZ信号端还连接J1插座的7脚，最终连接至附图4中的微处理器系统；如果NTC1热敏电阻出现过热现象，会被附图4中U1微处理器的29脚(P17端口)检测到，附图4中U1微处理器控制系统会输出较大的控制信号，产生DIANLKZ控制信号过大现象，最终使附图2中U1芯片PWM信号的脉冲占空比迅速减小，充电电流将迅速减小到较小的数值，从而实现过热保护的目的。
14)输出端的保护控制电路，见附图2，由NPN型三极管Q15、P沟道MOS管Q16(CJ3401)，N沟道MOS管Q17～Q19(IRF2804S-7P)、电阻R42、R74～R76组成；Q17～Q19的D端连接为一点，并连接BAT-(负极)端，Q19的S端连接FL+或(输出侧的)地端，Q17～Q18的S端接地，Q17～Q19的G端或控制端连接为一点，并连接R42、Q16的D端，R42的另一端接地，Q16的S端连接R76，R76的另一端接+12V，Q16的G端连接R75、Q15的集电极，R75的另一端接+12V，Q15的发射极接地，Q15的基极连接SCKZ信号端；本发明充电器输出正极、负极的两端，也是使用时对应连接的蓄电池的BAT+(正极)、BAT-(负极)连接端；控制信号为SCKZ信号，它连接至J1插座，通过插头及其控制线连接到附图4部分的控制电路；当SCKZ信号为低电平时，Q15三极管截止或不导通，Q16 MOS管也不导通，这样，Q17～Q19也不会导通，此时，充电器的输出回路中会产生输出；相反，当SCKZ信号为高电平时，Q15三极管导通，Q16 MOS管也导通，这样，Q17～Q19也会导通，此时，充电器的输出回路中允许产生输出；保护控制过程及工作原理是：本发明的充电器，在没有把充电器的输出正极、负极连接线连接到蓄电池的正极、负极端子之前，充电器是没有输出(电压和电流)的。当充电器的输出正极、负极连接线之间发生短路连接时，由于控制系统2秒检测时间内没有检测到其正极、负极之间的电压(因为此时它们之间是0V电压的缘故)，因此，充电器仍然不会产生输出，这样就起到了“输出短路”保护的作用；当出现“极性接反”现象，即操作人员把正极连接线连接到蓄电池的负极端子，而把充电器的输出负极连接线连接到蓄电池的正极时，控制系统2秒检测时间内会检测到这种情况，此部分的电路会把信号通过J1插座及其插头、连接线传递到附图4中的电路部分，由于附图4中的“BAT-”实际为蓄电池的正极端，“OUT+”实际为蓄电池的负极端，因此，附图4中的U2光耦中的输出级三极管会导通，FANJIE信号为低电平，充电器的控制系统会检测到FANJIE信号的低电平状态，这样，充电器的控制系统会停止其输出。当控制系统检测到FANJIE信号的高电平状态，此时，表明充电器所连接的蓄电池的极性是正常的，也没有出现短路现象，因此，控制系统发出的SCKZ信号是允许充电器输出的。因此，本发明充电器是通过输出端的保护控制电路，并在控制系统其它电路的配合下，实现“输出短路”、“极性接反”保护，以及决定是否允许充电器输出。
附图3是本发明充电器电源板部分的电路原理图，本发明充电器的开关电源电路由开关电源变压器T1、MOS场效应管(开关管)Q1(SVF3878)、PWM控制芯片U1(UC3845B)、光耦U2和U3、+12V输出的集成稳压器U4、+5V输出的集成稳压器U5、稳压管Z1和Z2、快恢复二极管D1～D5、电阻R1～R22，电容C1～C4、C6～C8和C12，电解电容C5、C9～C11，以及插座CN1和CN2组成；开关电源变压器T1有三个绕组，分别是N1、N2和N3绕组；初级绕组N1的一端连接VCC电源，VCC电源来自附图2中主电路板部分、经过输入整流器B1整流且经过后级电解电容C30和C31滤波后获得的电压，它通过插头CN1的1脚、3脚及其控制线连接到附图3中的CN1插座，并为开关电路部分进行供电；绕组N1的另一端连接场效应管Q1的D端、二极管D2的阳极，Q1的G端连接R5(Q1的栅极电阻)、Z1的阴极，Z1的阳极接地(高压侧的地，见附图3)，R5的另一端连接U1的6脚PWM输出信号OUT端；D2的阴极连接D1的阳极，D1的阴极连接C7、R14，R14的另一端连接R13，R13和C7的另一端连接VCC电源；R12的一端连接VCC电源，R12的另一端连接R11，R11的另一端连接R10、C6、C5的正极、U2光耦中输出级三极管的集电极和U1的7脚芯片电源端VDD，C5的阴极、C6和R10的另一端接地；U2光耦中输出级三极管的发射极连接R2、R3，R3的另一端接地，R2的另一端连接U1的2脚、R1和C1，R1和C1的另一端连接U1的1脚；U1的5脚接地；U1的8脚连接C2、R4，R4的另一端连接C3、U1的4脚，C2和C3的另一端接地；Q1的S端连接R6、R7，R6的另一端连接U1的3脚、C4，C4和R7的另一端接地；绕组N2的一端接地，N2的另一端连接D3的阳极，D3的阴极连接R8，R8的另一端连接VDD信号端(即U1芯片的7脚)；U2光耦中输入级发光二极管的阴极接地(开关电源电路低压侧的地，见附图3中的类似三角形的符号，与高压侧的地是不同的)，U2光耦中输入级发光二极管的阳极连接R9，R9的另一端连接Z2的阳极，Z2的阴极连接D4和D5的阴极、C9的正极，D4和D5的阳极连接开关电源变压器T1的绕组N3的一端，N3的另一端接地(低压侧的地)，C9的另一端接地，C9的正极对地之间输出+15V电源电压；+15V作为输入，通过U4稳压器、R19、R20和C10的稳压电路后获得+12V电源电压；+15V作为输入，通过U5稳压器、R21、R22和C11的稳压电路后获得+5V电源电压；此外，VCC电源还连接R15，R15的另一端连接R16，R16的另一端连接C12、R17、U3光耦中输入级发光二极管的阳极，C12、R17的另一端和U3光耦中输入级发光二极管的阴极接地(高压侧的地)，U3光耦中输出级三极管的集电极连接+5V电源，U2光耦中输出级三极管的发射极连接RP0的一端、C8、CN2的1脚，RP0的中间滑动端和其另一端、C8的另一端接地(低压侧的地)。当本发明输入电源电压从80VAC到265VAC之间变化时，U3-3端或110220JC信号端的电压可从0.8V到5V之间变化。RP0为微调电位器，用于参数校正。通过U3-3端或110220JC信号的采样可监测本发明充电器接入的供电电源电压是高级别的，还是低级别的；+15V、+12V、+5V和110220JC信号端通过插座CN2及其插头、控制线输出到主电路板和面板控制电路，作为这两块板电路部分的直流工作电源电压。
附图3中，U1 PWM芯片的1脚为补偿控制端；2脚为电压反馈控制端；3脚为电流取样控制端；6脚为脉冲宽度调制PWM信号输出控制端；4脚为RT/CT端，通过R4、C3参数的组合，可设定U1芯片6脚输出PWM信号的频率和脉冲占空比；5脚为地端；8脚为参考电压Vref输出端；7脚为其工作电压端。
本发明中，U1芯片是一款高集成度、低功耗的PWM(脉冲宽度调节)控制芯片。关于PWM控制芯片U1(UC3845B)的内部组成及其工作原理，读者可查阅相关的资料进行了解。鉴于篇幅的原因，这里不作更多的说明。
附图3中，开关电源变压器T1、场效应管Q1及其外围器件组成隔离反激式电源电路。开关电源变压器T1在电路中的主要作用：储能电感和隔离。当开关管Q1导通时，初级绕组N1开始储存能量；当开关管Q1截止时，初级绕组N1储存的能量通过磁芯传递给次级绕组。当开关管Q1导通时，开关电源变压器T1一次绕组N1的感应电压为上正下负，由于变压器T1的初级绕组和次级绕组的同名端相反，此时次级绕组的整流二极管D4和D5处于截止状态，初级绕组N1储存能量。当开关管Q1截止时，变压器初级绕组N1储存的能量通过次级绕组N3和D4、D5整流，电容C9滤波后向负载输出。初级辅助绕组N2的输出经过D3整流、R8后产生VDD电源电压给U1供电。
附图3中，C7、R13、R14、D1和D2组成缓冲器，可使场效应管(开关管)Q1的电压应力减少，降低电压尖峰，不发生二次击穿现象，同时，改善电磁兼容性。在开关管Q1关断时，变压器的原边绕组易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元器件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。
附图3中，R5和Q1中的结电容一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管Q1的开关速度。R5过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R5过大，会降低开关管Q1的开关速度。Z1用于将MOS管Q1的G、S两端电压限制在一定电压以下，从而保护MOS管Q1。Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，开关电源变压器T1所储存的能量也就越多；当Q1截止时，开关电源变压器T1释放能量，同时也达到了磁场复位的目的，为开关电源变压器T1的下一次存储、传递能量做好了准备。U1 PWM芯片根据输出电压和电流时刻调整着其6脚锯形波占空比的大小，从而稳定了开关电源电路的输出电流和电压。
附图3中，当输出电路短路或过流，变压器T1的初级绕组电流增大，R7两端电压降增大，U1的3脚电压升高，U1的6脚输出PWM信号的占空比逐渐增大，当U1的3脚电压超过1V时，U1关闭其6脚的PWM信号输出。
附图3中，Z2、R9、U2光耦、C1、R1～R3组成输出端过压保护电路，其工作原理是：当输出电压过大时，Z2稳压管会被击穿、稳压，R9有较大电流流过，U2光耦中的发光二极管发光，其输出级三极管导通，R3两端的电压上升，U1的6脚输出PWM信号的占空比降低，变压器T1的次级绕组N3的输出电压降低，从而达到输出过压保护的目的。
附图3中，R15～R18、C8和C12、U3光耦、VCC和+5V电源组成VCC电压的检测电路，U3光耦进行高、低压侧电路的隔离。当VCC电压正常时，U3光耦中的发光二极管发光，其输出级三极管导通，U3-3或110220JC信号端为+5V高电平；反之，当VCC电压异常时，则U3-3或110220JC信号端为0V低电平。U3-3或110220JC信号通过插座CN2及其插头、控制线输送至其他控制板电路部分。
本发明充电器的开关电源电路还具有输出电路短路或过流、过压保护电路功能，此外，还采用了光耦隔离，RC网络以及电容、电阻、快速二极管组成的缓冲器保护场效应管(开关管)的技术措施，这就进一步保障开关电源电路工作的可靠性；由于没有采用传统意义上的变压器和整流器等组成电源电路的方式，因此，就节省了电源电路的制造成本，并且，还获得了较宽供电电网电压波动时输出工作电源有良好的稳定性，这就为本发明充电器有较大的输入电压适应范围创造了有利条件。
可见，本发明不仅采用了先进的控制技术，而且还采用了先进的制造工艺技术来生产电路板。充电器具有充电模式多，充电电流范围大，充电控制性能好，可大电流启动，结构合理、体积小、重量轻、成本低、生产效率高、制造工艺技术先进等优点。良好的电路及其结构设计是本发明的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、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电路原理、结构和电路板布局设计。
以上内容是结合具体的充电器电路、结构和电路板及控制功能对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对本发明所述技术领域的其他技术人员来说，在不脱离本发明电路和结构构思的前提下，还可以做出若干简单的推演和替换，这些都应该视为属于本发明保护的范畴。
Claims (7)
1.一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其结构特征在于：充电器主要包括提手、充电夹子支架、外壳上盖、磁环、正极性输出充电夹子、负极性输出充电夹子、拉不脱或固线器、外壳底板、主电路板、冷却风机或风扇支架、冷却风机或风扇、右侧塑料罩、显示和操作控制板、电源线、拉不脱或固线器、电源板、左侧塑料罩、主变压器、快恢复二极管、IGBT管、整流桥或整流器、IGBT管和继电器；电源线采用拉不脱或固线器固定在外壳底板相应卡槽部位，电源线的一端连接供电电网，其另一端则连接至充电器的输入电路接线端；正极性输出充电夹子、负极性输出充电夹子分别采用拉不脱或固线器中的一个固定在外壳底板相应卡槽部位；磁环放置在机壳的内部，一部分套在正极性输出充电夹子的导线上，一部分套在充电器内部的部分连接线上，磁环是用于电磁抗干扰的；电源板、主电路板分别通过各自的支撑件和螺丝固定在外壳底板上；显示和操作控制板则通过其支撑件和螺丝固定在外壳上盖上，另外，提手和充电夹子支架也通过螺丝固定在外壳上盖上；冷却风机或风扇通过螺丝固定在冷却风机或风扇支架上，它们所组成的组件再通过螺丝固定在外壳底板上；右侧塑料罩、左侧塑料罩通过螺丝与外壳底板组装在一起，外壳上盖与显示和操作控制板、提手和充电夹子支架组装后构成的组件最后与右侧塑料罩、左侧塑料罩通过螺丝与外壳底板部分组装在一起，最终成为一个整体；冷却风机或风扇的连接采用插头及其控制线与主电路板上的接口FAN插座连接；供电电源线中的保护性PE黄绿双色接地线连接到充电器的金属底板上，电源线中的火线和零线连接到主电路板上的L、N电源输入接线端；正极性输出充电夹子的内部连接线末端连接到主电路板上的BAT+端，负极性输出充电夹子的内部连接线末端连接到主电路板上的BAT-端；主电路板部分的电路包括半桥逆变主电路、倍压转换电路、上电缓冲电路、IGBT的吸收保护电路、输出滤波电路、快速恢复二极管的吸收保护电路、母线电流检测和过流保护控制电路、DIANLKZ控制电流信号过大而产生保护的电路、IGBT的驱动电路、输出PWM控制电路，输出电流参数的给定、反馈及其PI比例积分运算控制电路，冷却风扇控制电路和过热保护控制电路以及输出端的保护控制电路；所述的电源板部分，主要电路是开关电源电路，用于产生+15V、+12V、+5V电源和供电电源电压采样信号，微处理器通过对该信号的采样进行相应的控制；所述的显示和操作控制板部分的电路包括微处理器控制电路、液晶屏显示电路、操作选择按键电路、启动模式LED指示灯指示电路、输出极性反接信号检测电路、输出电流微调电路、输出电压采样电路，以及上电缓冲、倍压转换、冷却风扇和电压控制信号的转换电路；本发明的主电路板、电源板和显示和操作控制板之间通过插头及其连接线进行相应的电路连接，最终组成完整的本发明充电器控制电路，并进行相应的工作；不同电路板的控制电路承担着不同的功能和作用。
2.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的倍压转换电路部分设置在半桥逆变主电路中，由RLY2继电器及其触头RLY2-1、电解电容C30和C31，以及该继电器的控制电路组成；该倍压转换电路的控制电路由RLY2继电器、D10二极管、NPN型三极管Q6、电阻R45，以及BY2控制信号组成；BY2控制信号通过J1插座及其插头、控制线连接到面板控制电路部分，通过微处理器电路控制控制，低输入电压级别时进行倍压转换，高输入电压级别时则不进行转换。
3.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的IGBT的驱动电路分为高压侧驱动电路和低压侧驱动电路；低压侧驱动电路由T2驱动变压器的初级、U2和U3驱动芯片，二极管D1～D2、稳压管Z1～D4，电阻R11～R18、R36，电容C6～C9、C21～C22，+15V3电源，以及U1PWM芯片及其输出的OUTA和OUTB控制信号组成；U2的5～8脚连接T2初级的一端，U2的1脚接地，U2的3脚连接+15V3，U2的2脚连接D1的阳极、C6、Z1的阳极，D1的阴极连接R13，R13的另一端接地，C6的另一端连接Z1的阴极、R11，R11的另一端连接OUTA信号端、R12，R12的另一端连接C7、Z2的阳极，C7的另一端连接Z2的阴极、R14、U2的4脚，R14的另一端连接+15V3；类似地，U3的5～8脚连接并联的C21、C22和R36的一端，之后，另一端再连接T2初级的另一端，U3的1脚接地，U3的3脚连接+15V3，U3的2脚连接D2的阳极、C8、Z3的阳极，D2的阴极连接R17，R17的另一端接地，C8的另一端连接Z3的阴极、R15，R15的另一端连接OUTB信号端、R16，R16的另一端连接C9、Z4的阳极，C9的另一端连接Z4的阴极、R18、U3的4脚，R18的另一端连接+15V3；OUTA和OUTB控制信号是U1 PWM芯片的输出脉冲信号；高压侧驱动电路由T2驱动变压器的2个次级绕组、快速二极管D6和D7，电阻R37～R40，电容C23、C24组成；T2一个次级绕组的10脚连接D6的阴极、R37的一端，D6的阳极连接R38，R38的另一端连接R37的另一端和G1端，G1端连接附图2中Q8和Q9 IGBT的G1端，T2该次级绕组的9脚连接附图2中Q8和Q9 IGBT的E1端，G1与E1端之间连接C23；类似地，T2另一个次级绕组的1脚连接D7的阴极、R39的一端，D7的阳极连接R40，R40的另一端连接R39的另一端和G2端，G2端连接附图2中Q10和Q11 IGBT的G2端，T2该次级绕组的2脚连接附图2中Q10和Q11 IGBT的E2端，G2与E2端之间连接C24；IGBT的驱动电路在OUTA和OUTB控制信号的作用下，实现对充电器输出的控制。
4.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的输出电流参数的给定、反馈及其PI比例积分运算控制电路部分由U4双运算放大器(分为U4A和U4B)、二极管D3～D5、NPN型三极管Q3，电阻R20～R35，电容C12～C17、C19和C20，电解电容C18、+15V电源组成；U4双运算放大器包括4A和U4B，4B的同相输入端连接C19、R35，R35的另一端为PWM4-1信号端，也是电流给定控制信号，它连接至J1插座，通过其插头及其控制线连接至附图4中的面板控制板电路部分；C19的另一端接地，U4B的反相输入端连接R33和R34，R33的另一端接地，R34的另一端连接U4B的7脚输出端、R25、R26和Igd信号端，R25的另一端连接R23、R24，R24的另一端接地，R23的另一端接+15V，R26的另一端连接C14、R27，C14的另一端接地，R27的连接U4A的反相输入端、C12、R20、R21，R20的另一端接+15V，C12的另一端接地，R21的另一端连接C13、R22和FL-信号端，FL-信号端来自输出回路中分流器FLQ1的直流电流检测负反馈信号，C13和R22的另一端接地；U4A的同相输入端接地U4A的输出端连接DIANLKZ电流控制信号端；U4A的反相输入端与其输出端之间连接着一个反馈网络，U4A的反相输入端连接C15、R28、D3的阴极、R31，C15的另一端连接U4A的1脚；R28的另一端连接C16，C16的另一端连接U4A的1脚；D3的阳极连接D4的阴极，D4的阳极连接R29、R30和U4A的1脚，R30的另一端连接Q3的基极，Q3的发射极接地，Q3的集电极连接D5的阳极、R32、C18的正极，C18的负极接地；R31的另一端连接D5的阴极，R32的另一端接+15V；U4运算放大器的工作电源是+15V单电源电压，其4脚接地，8脚接+15V；C15、R28和C16是U4A运算放大器部分构成PI比例积分运算控制的反馈网络，决定着该控制器的调节速度和充电器的输出电流参数控制精度；U4B部分的电路是放大器，可对PWM4-1信号进行近3倍的放大，放大后获得的信号Igd用于与FL-电流负反馈信号在U4A的PI运算控制环节进行比较、比例积分控制，输出的信号为DIANLKZ电流控制信号，它连接至输出PWM控制电路，决定着本发明充电器输出电流的大小。
5.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的输出端的保护控制电路部分由NPN型三极管Q15、P沟道MOS管Q16，N沟道MOS管Q17～Q19、电阻R42、R74～R76组成；Q17～Q19的D端连接为一点，并连接BAT-负极端，Q19的S端连接FL+或地端，Q17～Q18的S端接地，Q17～Q19的G端或控制端连接为一点，并连接R42、Q16的D端，R42的另一端接地，Q16的S端连接R76，R76的另一端接+12V，Q16的G端连接R75、Q15的集电极，R75的另一端接+12V，Q15的发射极接地，Q15的基极连接SCKZ信号端；本发明充电器输出正极、负极的两端，也是使用时对应连接的蓄电池的BAT+正极、BAT-负极连接端；控制信号为SCKZ信号，它连接至J1插座，通过插头及其控制线连接到附图4部分的控制电路；其作用是通过输出端的保护控制电路，并在控制系统其它电路的配合下，实现“输出短路”、“极性接反”保护，以及决定是否允许充电器输出。
6.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的微处理器控制电路和液晶屏显示电路部分包括微处理器芯片U1和程序烧写接口插座J2；液晶屏显示电路包括液晶屏显示器YJ、电阻R22、电容C1和电解电容E1、+5V电源组成；R22连接+5V、C1和E1的正极，R22的另一端连接YJ的14脚电源端，C1和E1的另一端接地；YJ的其它引脚连接至U1微处理器；U1-VSS接地；U1-VDD接+5V；U1-P10、U1-P20～P27分别连接至YJ的SEG14、SEG13～SEG6端；U1-P34～P37、U1-P43分别连接至YJ的COM4～COM1、BGD端；U1-P50～P54分别连接至工作模式选择按键K2的ANJIAN2信号端、启动模式选择按键K1的ANJIAN1信号端、“电流减”调节按键K3的ANJIAN3信号端、“电流加”调节按键K4的ANJIAN4信号端、输出极性反接信号检测电路的FANJIE信号端；U1-P02连接至冷却风扇控制信号转换电路的FAN1信号端；U1-P12连接至电压控制信号转换电路的SPV信号端；U1-P13连接至上电缓冲控制信号转换电路的RQ1信号端；U1-P14连接至倍压转换控制信号转换电路的BY1信号端；U1-P16连接至J1插座的SCKZ信号端；U1-P17连接至J1插座的ADCKZ信号端；U1-P06连接至输出电压采样电路的ADCV信号端；U1-P05连接至电阻R3的一端，R3的另一端连接至J1插座的110220JC信号端；U1-P03连接至输出电流微调电路中R14的一端；U1-P11连接至输出电流微调电路的信号端；U1-P55连接至启动模式LED指示灯指示电路的LED1信号端；U1-P42连接至启动模式LED指示灯指示电路的LED2信号端。
7.如权利要求1所述的一种微处理器控制技术的大电流启动蓄电池充电器，其特征在于：所述的输出极性反接信号检测电路部分包括光耦U2、二极管D1，电阻R2、R5、R8、R19和R20；R2、R5、R8并联，一端接地，另一端连接“BAT-”充电器的输出负极性端、R19，R19的另一端连接U2中发光二极管的阳极，该发光二极管的阴极连接D1的阳极，D1的阴极连接“OUT+”充电器的输出正极性端，U2中输出级三极管的发射极接地，该三极管的集电极连接R20、FANJIE信号端，R20的另一端接+5V，FANJIE信号端连接到U1的P54端口。
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