CN202167888U - 锂电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池充电器，属于电池充电技术领域，包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路，其中电压控制电路由电阻（R30、R51、R53）、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成，关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻（R51、R52、R53）和二极管D10构成，指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻（R19、R22、R23）以及电阻R31和二极管D9构成；电压控制电路与关断控制电路电性连接，关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。有益效果是结构简单，方便实用，成本低廉，实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池充电器，具体是一种锂电池充电器，属于电池充电技术领域。
背景技术
当前，由于锂电池重量轻，体积小，功率密度大，环保等优势，在电动工具行业迅速发展，逐步替代了Ni-MH和Ni-Cd电池，在行业中已占据主导地位。随着锂电池的快速发展，对应锂电池充电器的发展也大有可为。
目前，传统的锂电充电器大都通过MCU来控制指示灯LED来实现指示状态，通过MCU控制Mos管实现关断充电等，如图3所示，这种用MCU来控制的方式电路图复杂，生产成本较高，功能繁琐，难以适应电池充电产品快速发展的需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种锂电池充电器，充电管理核心芯片采用的是比较器，通过采用比较器控制，实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种锂电池充电器，包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路，其中电压控制电路由电阻（R30、R51、R53）、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成，关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻（R51、R52、R53）和二极管D10构成，指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻（R19、R22、R23）以及电阻R31和二极管D9构成；电压控制电路与关断控制电路电性连接，关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
比较器U4采用双运算放大器。
电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
本实用新型的工作原理包括：
电压控制：
R30、U3、U2、U5、R51和R53是电压控制环路，R51，R53决定充电器的输出电压，如果输出电压偏离设定值，则通过U2的作用使流过R30，U3B的电流发生变化，U3A将电流变化信号反馈给U5，U5通过调节占空比达到稳压目的。
关断控制：
当电池充满后会达到某一电压值（本实施方式是3串锂电，电压为12.6V左右）控制充电器输出电压比电池电压还低，这样充电器就不会有电流给电池充电，为了防止电池倒灌电，须加一个隔离二极管，具体工作原理如下：
当大电流充电时，U4A的1脚为高电位，Q5导通，输出电压由R51，R52，R53分压决定（本实施方式为3串锂电，设定电压值为12.6V）当充电电流减少到设置值时（本实施方式为150mA）,认为电池充满，此时电池电压为12.6V左右，电池充满后，U4A的1脚为低电位，Q5截止，输出电压由R51，R53分压决定（本实施方式设定为12.2V左右），此时充电器输出电压比电池电压低，达到关断目的，D10为隔离二极管，防止电池倒灌电。
指示灯转换控制：
接入R31和D9，结合R19、U4A和Q3组成指示灯转换控制电路，当大电流充电时，U4A的3脚电位大于2脚电位，U4A的1脚为高电位，Q3导通，R31，D9无电流通过，R22，R23分压，对应一个电流的基准电压（本实施方式为150mA）,当电流充满后（充电电流小于150mA）U4A的1脚为低电位，R31，D9有电流通过。U4A的2脚电位不仅是R22，R23分压，还要考虑R31，D9支路的影响，通过对R22，R23，R31的参数调整，分压后对应另一个新的电流基准电压（本实施方式为170mA）.如此一来，当充电电流小于150mA时，此时红灯灭，绿灯亮，Q3截止，新的电流基准电压（对应于170 mA）建立，此时电流在第一个基准电流（150 mA）上下波动，只要没有达到新建立的基准电流（170 mA）就一直维持红灯灭，绿灯亮，防止误动作。
本实用新型的有益效果是：结构简单，方便实用，成本低廉，实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是本实用新型的电路原理图；
图3是现有技术中锂电池充电器的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1和图2所示，一种锂电池充电器，包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路，其中电压控制电路由电阻（R30、R51、R53）、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成，关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻（R51、R52、R53）和二极管D10构成，指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻（R19、R22、R23）以及电阻R31和二极管D9构成；电压控制电路与关断控制电路电性连接，关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
比较器U4采用双运算放大器。
电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
本实用新型的工作过程是：
空载状态时：U4A的2脚电位大于3脚和1脚输出低电位，绿灯亮，Q5截止，R51、R53分压决定空载输出电压为12.2V。
充电状态时：接入电池，充电器给电池充电，U4B及外围器件组成恒流电路，R19为电流取样电阻，取样信号分别经R43、R39给U4B的6脚和5脚，通过U4B和D12控制U3B的电流变化，U3A接收U3B的电流变化信号，经电源控制芯片U5的处理，可以达到电流恒定的效果；电池电压在4-12V范围内，以1.5A恒流充电，由于有1.5A电流通过R19，U4B的3脚电位高于2脚，U4B的1脚为高电位，红灯（LED-2）亮，Q5导通，输出电压由R51、R52和R53决定为12.6V，即充电过程中最高可将电池充到12.6V。
充满状态时：充电过程中，电池电压逐渐上升，当电池电压达到快接近12.6V时，充电电流在逐渐减小，当减小到150mA以下时，U4A的2脚电位大于3脚，1脚输出低电位，绿灯（LED-1）亮，Q5截止，输出电压由R51和R53分压决定，为12.2V，由于此时输出电压为12.2V，比电池电压12.6V低，达到关断充电的目的。
Claims (3)
1. 一种锂电池充电器，包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路，其特征在于，电压控制电路由电阻（R30、R51、R53）、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成，关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻（R51、R52、R53）和二极管D10构成，指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻（R19、R22、R23）以及电阻R31和二极管D9构成；电压控制电路与关断控制电路电性连接，关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
2. 根据权利要求1所述的一种锂电池充电器，其特征在于，所述的比较器U4采用双运算放大器。
3. 根据权利要求1所述的一种锂电池充电器，其特征在于，所述的电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
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|---|---|---|---|---|
| CN104079012A (zh) * | 2013-03-25 | 2014-10-01 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 充电指示电路、充电电路及电子设备 |
| CN104079023A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 一种充电指示灯控制电路及充电器 |
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