CN1336710A

CN1336710A - 正负脉冲组合充电电路

Info

Publication number: CN1336710A
Application number: CN 00119533
Authority: CN
Inventors: 苏永贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-20

Abstract

一种正、负脉冲组合充电电路,包含具有中间抽头o的电源变压器,由电阻R₁和半导体二极管D₁组成的第一正脉冲电路,由可控硅CT₂、可变电阻Rw₂、电容C₂、电阻R₅和触发器DB₂组成的第二正脉冲电路,由可控硅CT₁、电阻R₂和R₄、可变电阻Rw₁、触发器DB₁组成的负脉冲电路和由可控硅CT₃、电阻R₆-R₉、可变电阻RW₂、三极管BG₁、稳压管DW组成的控制电路。它不需整流,直接利用交流产生正、负脉冲充电电流,且负脉冲出现时,正脉冲截止,电路结构简单,电器原器件少,不易发热。

Description

正、负脉冲组合充电电路

本发明是关于电子电路，特别是关于产生正、负脉冲组合的充电电路。

充电机的充电电路是根据充电方法而设计的。每一种充电电路均有其不同的特点，即使为同一种充电方法所设计的各种不同的充电电路也是如此。近年来脉冲充电逐渐推广，同时由正脉冲和负脉冲组合的各种充电方法也获得了应用。目前使用脉冲充电的电路普遍使用桥式整流电路将第一变压器次级线圈中的低压交流脉冲转变为直流正脉冲。而对于由正、负脉冲组合充电机，其充电电路同样为在由桥式整流脉冲电路的基础上，增加由专门的控制电路控制导通的产生负脉冲的电路组成。有的充电机还设置专门的小电流补充充电和涓流充电电路。这些充电电路结构复杂，使用的原器件多，使得充电机的体积庞大。且需要使用昂贵的集成块来构成控制电路，使成本增加。此外，它们有一重大缺陷，即负脉冲出现时，正脉冲也同时存在，它们叠加的结果，使充电电能损耗增加，充电机易发热。

本发明的目的在于提供一种正、负脉冲组合充电电路，它不需整流，直接利用交流产生正、负脉冲充电电流，且负脉冲出现时，正脉冲截止，无叠加现象，具有结构简单，使用的电器原器件少、不易发热的优点。

本发明的目的是这样实现的：一种正、负脉冲组合充电电路，包含申源变压器、正脉冲申路、负脉冲电路、控制申路和与蓄电池相连的正极、负极输出接线端，其特征在于所述的电源变压器次级线圈L₂设置用负极导线与负极输出接线端d相连的中间抽头o，所述的正脉冲电路包含由串联的电阻R₁和半导体二极管D₁组成的第一正脉电路，由可控硅CT₂、串联在该可控硅CT₂两端的可变电阻R_W2、电容C₂和串联在该可控硅CT₂控制极与可变电阻R_W2之间的触发器DB₂、电阻R₅组成的第二正脉冲电路，上述的第一正脉冲电路和第二正脉冲电路的一端分别与上述电源变压器次级线圈L₂的a、b两端相连；所述的负脉冲电路包含阴极连接在电阻R₁和半导体二极管D₁之间的可控硅CT₁、一端与可控硅CT₁阳极相连另一端通过电阻R₈与正极输出接线端c相连的电阻R4，串联在电源变压器a端与中间抽头o之间的电容C₁和可变电阻R_W1，串联在电容C₁与可变电阻R_W1相连的一端和可控硅CT₁控制极之间的电阻R₂、触发器DB₁；所述的控制电路是开关和涓流控制电路，它包含阳极分别与第一正脉冲电路的半导体二极管D₁、第二正脉冲电路中的可控硅CT₂的阴极连接的可控硅CT₃，连接在该可控硅CT₃阳极和正极输出接线端c之间的电阻R₈，串联在可控硅CT₃控制极和可控硅CT₂阴极间电阻R₆和R₇，连接在正极输出接线端c和负极输出接线端d之间的可变电阻RW₂，放射极与负极输出接线端d相连而集电极连接在电阻R₆和R₇之间的三极管BG₁，串联在三极管BG₁基极与可变电阻R_W2输出端之间的电阻R₉和稳压管DW。

上述的正、负脉冲组合充电电路，其特征在于：设置有负脉冲显示电路，它包含串联于负极输出接线端d与可控硅CT₁控制极之间的电阻R₃和发光二极管LD₁。

上述的正、负脉冲这充电电路，其特征在于：设置有充电显示电路，它包含串联在正极输出接线端c和负极输出接线端d之间的电阻R₁₀和发光二极管LD₂。

本发明与现有各种充电中的充电电路相比具有下列优点：

1、取消一般常用的桥式整流电路，简化了正脉冲电路。

2、负脉冲电路使第二正脉冲后期脉冲中止，转换为负脉冲，不尽电路简单，而且降低了电源变压器的负载，大大减轻其温升，从而许可输出大的充电电流。

3、控制电路可根据电池充电程度自动使正、负脉冲电路从大电流充电进入涓流充电，最后进入补充充电。从而取消了一般充电机中的涓流充电电路和补充充电电流。使整个电路进一步的简化。

4、在大电流充电、涓流充电和补充充电的阶段内，始终保持正、负脉冲的组合脉冲充电，有利于消除蓄电池的极化反差，提高蓄电池电容量和使用寿命。

以下结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的电路图。

图2为本发明对镉镍蓄电池充电的一种脉冲示意图。

参照图1，本发明包含电源变压器L、正脉冲电路1、负脉冲电路2、控制电路3、正极输正接线端c和负极输出接线端d。电源变压器L的初极线圈L₁的两端接220(110)伏交流电源；其次极线圈L₂具有中间抽头o。该中间抽头o用负极导线4与负极输出接线端d相连。正脉冲电路1包含第一正脉冲电路11和第二正脉冲电路12。上述的第一正脉冲电路11由串联的电阻R₁与半导体二极管D₁组成，该电阻R₁与半导体二极管D₁组成，该电阻R₁的一端与电源变压器L的次级线圈L₂的a端相连。第二正脉冲电路12包含可控硅CT₂、电阻R₅、电容C₂、可变电阻R_W2和触发器DB₂。可控硅CT₂的阳极与电源变压器L次级线圈L₂的b端相连。可变电阻R_W2和电容C₂串联在可控硅CT₂阴极与阳极间，可变电阻R_W2的可变端与可控硅CT₂的阴极相连。可控硅CT₂的控制极通过串联的触发器DB₂、电阻R₅连接在可变电阻R_W2和电容C₂之间。负脉冲电路2包含可控硅CT₁、电阻R₂和R₄、可变电阻R_W1、型触发器DB₁、电容C₁。上述的可控硅CT₁的阴极连接在第一正脉冲电路11的电阻R₁和半导体二极管D₁之间，其阳极则与电阻R₄一端连接。电阻R₄的另一端通过控制电路3的电阻R₈与正极输出接线端c相连。电容C₁和可变电阻R_W1串接在次级线圈L₂的a端与中间抽头o之间，且可变电阻R_W1的可变端与中间抽头o连接。电阻R₂一端连接在电容C₁与可变电阻R_W1之间，其另一端通过串联的解发器DB₁与可控硅CT₁的控制极相连。控制电路3包含可控硅CT₃、半导体三极管BG₁、电阻R₆～R₉、稳压管DW、可变电阻R_W2。可控硅CT₃的阳极分别与第一正脉冲电路11中半导体二极管D₁输出端、第二正脉冲电路12中可控硅CT₂的阴极相连接，其阴极通过电阻R₈与正极输出接线端c相连接。电阻R₆和R₇串接在可控硅CT₃的阳极阳极与其控制极之间。半导体三极管BG₁的集电极连接在电阻R₆和R₇之间，发射极与负极导线4相连。可变电阻R_W2二固定端分别与正极输出接线端c和负极输出接线端d相连。电阻R₉和稳压管DW串接在半导体三极管BG₁的基极和可变电阻R_W2可变端之间。在可控硅CT₁的控制极和负极导线4之间可设置包含串接的电阻R₃和发光二极管LD₁的负脉冲显示电路。在正极输出接线端c和负极输出接线端d之间可设置充电显示电路，该充电显示电路包含串接的电阻R₁₀和发光二极管LD₂。

充电时，蓄电池5的正、负极分别连接在负极输出接线端d和正极输出接线端c之间。将电源变压器L的初级线圈L₁两端与220(110)伏的交流电源连接。在0～2π的一个交流周期中，当次线线圈L₂的a端为正、b端为负时，0～π时段内的正向半波脉冲电流经第一正脉冲电路11输至控制电路3。此时控制电路3中的可控硅CT₃控制极上有电压处于导通状态，故该正向半波脉冲通过可控硅CT₃、电阻R₈、蓄电池5、负极导线4至次线线圈L₂构成回路，形成第一正脉冲充电电波6(参见图2)。π～2π时段内，次级线圈b端为正、a端为负，第二正脉冲电路12中的可控硅CT₂导通，次线线圈L₂的负向半波脉冲经可控硅CT₂、可控硅CT₃、电阻R₈、蓄电池5、负极导线4至次级线圈L₂构成回路，形成第二正脉冲充电电波7。由电容C₁和可变电阻R_W1组成的振荡器和电容C₂和可变电阻R_W2组成的振荡器位于同一半波周期内，但相位相反，当可控硅CT₁导通，形成由次级线圈L₂中间抽头o、经负极导线4、蓄电池5、电阻R₈、电阻R₄、可控硅CT₁、电阻R₁至次级线圈L₂的负脉冲回路，产生负脉冲充电电波8。而此时可控硅CT₂截止，使第二正脉充电电波7成为末端缺损的不完整波形。根据被充蓄电池的种类，调整可变电阻R_W1和R_W2的电阻值，可以改变正、负脉冲组合的比例。如镉镍蓄电池为2∶1(如图2所示即每二个正脉冲充电电波后就有一个负脉冲充电电波)，或4∶1(每四个正脉冲充电电波后就有一负脉冲)；对氢镍蓄电池则调整为4∶1或6∶1；而对铅酸蓄电池一般采用8∶1或10∶1、12∶1。当蓄电池用上述的大电流正、负脉冲充电至90％左右的电容量时，其端电压E上升至大于稳压管DW的击穿电压时，半导体三极管BG₁的基极获得电压，使其导通，则可控硅CT₃由控制极失去电压而截止，切断脉冲充电通路，蓄电池5暂停充电。待其端电压E下降，不能击穿稳压管DW后，半导体三极管BG₁截止，可控硅CT₃又处于导通状态，继续前述充电过程。上述暂停充电时间的长短随蓄电池的端电压E大小而变化。端电压E小，暂停充电时间短，正、负脉冲的波形较前期的大电流充电阶段的为小，以较小的电流进行所谓的涓流充电。至蓄电池充至97％左右容量后，端电压E又升高，暂停充电时间变长，正负脉冲波形处于更小的不完整波形，即进入所谓的补充充电阶段，直至充电结束。可见控制电路3实际上仍是开关和涓流控制电路。在整个充电过程中，发光二极管LD₂发光显示，而每当有负脉冲出现，则发光二极管LD₁发光闪烁。

Claims

1、一种正、负脉冲组合充电电路，包含电源变压器、正脉冲电路、负脉冲电路、控制电路和与蓄电池相连的正极、负极输出接线端，其特征在于所述的电源变压器次级线圈L₂设置用负极导线与负极输出接线端d连接的中间抽头o，所述的正脉冲电路包含由串联的电阻R₁和半导体二极管D₁组成的第一正脉电路，由可控硅CT₂、串联在该可控硅CT₂两端的可变电阻R_W2、电容C₂和串联在该可控硅CT₂控制极与可变电阻R_W2之间的触发器DB₂、电阻R₅组成的第二正脉冲电路，上述的第一正脉冲电路和第二正脉冲电路的一端分别与上述电源变压器次级线圈L₂的a、b两端相连；所述的负脉冲电路包含阴极连接在电阻R₁和半导体二极管D₁之间的可控硅CT₁、一端与可控硅CT₁阳极相连另一端通过电阻R₈与正极输出接线端c相连的电阻R4，串联在电源变压器a端与中间抽头o之间的电容C₁和可变电阻R_W1，串联在电容C₁与可变电阻R_W1相连的一端和可控硅CT₁控制极之间的电阻R₂、触发器DB₁；所述的控制电路是开关和涓流控制电路，它包含阳极分别与第一正脉冲电路的半导体二极管D₁、第二正脉冲电路中的可控硅CT₂的阴极连接的可控硅CT₃，连接在该可控硅CT₃阳极和正极输出接线端c之间的电阻R₈，串联在可控硅CT₃控制极和可控硅CT₂阴极间的电阻R₆和R₇，连接在正极输出接线端c和负极输出接线端d之间的可变电阻RW₂，放射极与负极输出接线端d相连而集电极连接在电阻R₆和R₇之间的三极管BG₁，串联在三极管BG₁基极与可变电阻R_W2输出端之间的电阻R₉和稳压管DW。

2、根据权利要求1所述的正、负脉冲组合充电电路，其特征在于：设置有负脉冲显示电路，它包含串联于负极输出接线端d与可控硅CT₁控制极之间的电阻R₃和发光二极管LD₁。

3、根据权利要求1所述的正、负脉冲这充电电路，其特征在于：设置有充电显示电路，它包含串联在正极输出接线端c和负极输出接线端d之间的电阻R₁₀和发光二极管LD₂。