CN2241410Y - 镍镉电池充电器 - Google Patents

Abstract

一种镍镉电池充电器，其特征在于由过流保护电路1，开关电路2，稳压电路3，充电控制电路4，脉冲信号发生电路5，自锁开关电路6，放手机充电及显示电路7组成。该充电器具有延长电池使用寿命，消除电池“记忆效应”短路保护，过流过压保护及过热保护功能，且对电池的微短路、容量不足，有自动修复和恢复作用。

Description

镍镉电池充电器

本实用新型涉及一种充电器，特别是脉冲式镍镉电池充电器。

现有的普通电池充电器，种类繁多，一般主要由稳压电源，充电控制电路等组成，较高档的无非增加了充电电压监测电路，恒流电路，这些电池充电器几乎都采用串联充电方式，且以检测最高充电电压自动停止充电，这样不但不能解决过充电问题，而且还会导致电池可能充电不足。

由于镍镉电池具有体积小，容量大，内阻小，反复充电的次数多达1000次等优点而被广泛使用，而目前用于这种电池的充电器，一般是经变压器降压或整流后就对电池充电，甚至只用电容降压和整流后就对电池充电，虽然结构简单，但由于没有防止过充电装置，大多只是在说明书上说明充电多长时间，而实际上很难做到每次都按规定时间中止充电，以致发生过充电而使电池寿命大为缩短。

现有的大多数镉镍电池充电器，不能根据被光充电池的自身状况自动选择充电参数，控制终止充电过程，其中的快速充电器，充电时电池会发热，又不能充足，而快速充电器则因费时太多，常常耽误使用，这些充电器都不能解决既充得快，充得足，又不伤电池，缩短使用寿命的问题，在充电过程的控制终止方式上都采用人工手动方式，也给使用带来不便。

另外由于电池存在“记忆效应”，现有的电池串联充电很容易造成某个电池充电不足，而且越来越不足，而其他电池过充电的问题。

本实用新的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处。

本实用新型的目的在于提供一种新的充电器能显著延长电池使用寿命，延缓电池的衷老，而且能够消除电池的“记忆效应”，且不会使电池过充电。

本实用新型的另一目的在于对电池的微短路，容量不足，记忆效应等故障有自动修复作用和恢复作用。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

    一种镍镉电池充电器，其特征在于过流保护电路1，开关电路

    2，稳压电路3，充电控制电路4，脉冲信号发生电路5，自锁开关电路6，放手机充电和显示电路7。

a.过流保护电路：包括三极管BG₂，电阻R₁和二极管D₁、D₂，输入电压经R1接到BG₂的发射结，再经D₁和D₂接到BG₂的基极，BG₂的集电结经D₃接到充电池；

b.开关电路：包括三极管BG₁和电阻R₂，BG₁的发射结连接到输入电压正端，集电结连接到稳压块W7809；

c.稳压电路：W7809将送来直流电压稳压在9V在W7809输入端和接地端连接电容C₁₁，在输出端和接地端并接电容C₁₂和C₂，W78L05再次将9V直流电压稳在5V，9V电压经R₆接到W78L05输入端，在W78L05输入端和接地端连接电容C₁₃，在输出端和接地端并接电容C₁₄和C₄；

d.充电控制电路：充电电压经电阻R₂₀和R₂₂分压后接到集成块IC1的2脚，5V电压经电阻R₂₁和R₂₃分压后接到3脚，组成电压比较器，集成块输出端1脚通过电阻R₁₉和发光二极管D₁₆接到5V电源上，并通过电阻R₁₈和发光二极管D₁₈接地，组成充电显示电路，IC₂的3脚输出端信号经电阻R₃₀和R₁₅分压接到IC₁的5脚，IC₃的6脚输出信号接到IC₁的6脚，IC₂的3脚输出信号也通过电阻R₃₀和二极管D₉接到IC₁的10脚，IC₃的6脚输出信号通过电阻R₁₇接到IC₁的9脚，IC₁的8脚通过电阻R₁₀连接到13脚，12脚连到5V电源上，输出端14脚经R₅和D₄接到三极管BG₃的基极，BG₃发射结接地，集电结通过R₃连接到BG₂的基极；

e.脉冲信号发生电路：包括集成块IC₂，电容C₃，电阻R₂₇和R₂₈组成，IC₂的2脚和6脚串接后通过C₃接地，并通过电阻R₂₇接到7脚，4脚和8脚串接后接9V电源，并在脚7和脚8之间并接电阻R₂₈，脚3通过电阻R₃₀送到充电控制电路；

f.自锁开关电路：它包括集成块IC₃，电容C₁₀，C₅，电阻R₂₉，R₃₉，IC₃的1脚接到开关上，2脚和3脚串接，后通过电阻R₃₉连接到开关另一端和C₅上，电容C₅另一端接地，4脚和5脚串接后通过D₆接到充电电池，并在3脚和4脚之间并接，电阻R₂₇和电容C₁₀，6脚输出信号送到充电控制电路；

g.放手机充电及显示电路：包括集成块IC₄，R₃₁，D₁₆，R₃₄，D₁₉，D₂₀，D₁₄，D₁₂，C₇，正金属片端子径R₃₈，D₁₂接到IC₄的2脚，9V电压经稳压管D₁₄电容C₆和R₃₅稳压后接到IC₄的3脚，IC₁的1脚和9V电源之间连接电阻R₃₁和发光二极管D₁₈，同时1脚通过电阻R₃₄，发光二极管D₁₉，D₂₀连接到BG₅的集电结和IC₄的11脚，负金属片端子接到BG₅的基极，BG₅的发射极和基极之间并接二极管D₁₅。

IC₁采用324或类似的四运放，IC₂用555集成块，IC₃用4068集成块，IC₄用324或类似的四运放集成块。

本实用新型具有以下的积极效果：

1.由于本实用新型采用了合适的脉冲方式给电池充电，先大电流充电，后小电流充电，这样就可使电池充到最大容量，同时由于脉冲信号的作用，使电池在充电的间隙放一点电，故本实用新型的充电器又具有放电功能，且放完后又自动转为为充电，消除了电池的记忆效应。

2.本实用新型的充电器具有短路保护，过压保护，过电流保护及过热保护的功能。

3.本实用新型的充电器由于采用电压比较电路，电池充满后自停，故不会过充电，不会损伤电池，能显著延长电池的使用寿命，延缓电池缓老。

4.本实用新型的充电器对电池的微短路，容量不足，记忆效应等故障有自动修复和恢复作用。

附图1为本实用新型电路原理方框图，图中：

1.过流保护电路  2.开关电路  3.稳压电路  4.充电控制

  电路  5.脉冲信号发生电路  6.自锁开关电路

7.放手机充电机显示电路

附图2为本实用新型电路原理图。

以下接合附图2对本实用新型做进一步的详述：

直流口V从A、B两点输入，三极管BG₂及R₁，二极管D₁、D₂组成过电流保护电路，二极管D₃防止镍镉电池放电，三极管BG₁和电阻R₂组成电子开关，W7809将送来的不稳直流电压稳压在9V，C₁，C₁₂及C₂用来防止自激和滤波，W78L05再次将9V直流稳压在5V。

集成块2C₁的1、2、3脚组成电压比较器，当电池充满后，2脚电压高于3脚，故1脚输出低电位，绿色发光管点亮。

集成块1C₂组成肪冲信号发生电路，IC₂的第3脚输出脉冲信号。

集成块IC₃和C₁₀，R₂₉，R₃₉，C₅等组成自锁电子开关电路。

集成块IC₄和R₃₁，D₁₈，R₃₄，D₁₉，D₂₀，D₁₄，D₁₂，C₇等元件组成，放手机充电及显示电路。

充电原理为：当IC₂的第3脚输出高电手时，信号从R₃₀经D₉加至IC₁的第10脚，由于10脚电手高于9脚，故8脚输出高电平，从而13脚电手比12脚高，14脚输出低电平，三极管G₃截止，从而三极管G₂截止，停止向镍镉电池充电。反之，当IC₂第3脚输出低电平时，IG₁的14脚输出高电平，三极管BG₃导通，使三极管BG₂导通，电流通过电阻R₁，BG₂，D₃给镍镉电池充电，这样经过一段时间电池电压慢慢上升，IC₁的13脚电压也慢慢升高，当电池充满时，13脚电压高于12脚时，IC₁的14脚便一直输出低电平，BG₃便截止，BG₂也截止，外界电流只能通过R₁和R₃₇，D₃给电流率电，由于R₃₇阻值较大，故充电电流很小，这个小电流可能将电池充到最大容量，在充电的同时，脉冲信号也通过D₁₁，D₂₂分别加至IC₁的第5脚和放电管G₆的B极，使电池在充电的间隙放一点电，这样经过充电，放电，停、充电，放电，……可完全消除电池的“记忆效应”。由于充电时，IC₃的第6脚输出高电平，这个电平比IC₃的3脚高电平还高，因此IC₁的7脚在电池充电时输出低电平，不会影响红色发光管的发光状态。电池充满后，IC₁的2脚电平高于第3脚，故1脚输出低电平，绿色发光管点亮。

放电原理为：按一下轻触开关，IC₃的第6脚输出状态改变，原来是高的变为低，原来是低电平的就变成高电平，变成低电平时，R₅也变成低电平，使G₃截止，G₂截止，另一方面，IC₁的6脚电平比5脚的高电平低，当5脚电平高于6脚时，7脚输出高电平，这个高电平脉冲信号加至三极管G₄的B极和三极管G₆的B极从而使镍镉电池间隙放电，红色发光管一闪一闪。

电路图中正金属片，负金属片是接大哥大手机的，当手机放入时，充电器一边给手机提供电能，一边通过手机给镍镉电池充电，当电池充满后，IC₄的2脚电平比3脚高，1脚输出低电平，绿色发光管D₁₈点亮，当手机没有放入充电器时，D₁₅没有电流通过，三极管G₅关断没有电流通过，D₁₈，D₁₉，D₂₀这三个发光管都不亮。

在放电状态时，电池电压不断下降，当降到4.3V左右时，IC₃的5，6脚低于4.5V，由于5，6脚为低电平，故迫使7脚输出高电平，从而自动变为充电状态。

本充电器IC₁用324或类似的四运放。

IC₂用555集成块

IC₃用4068集成块

IC₄用324或类似的四运放集成块

D₁₅，D₁，D₂，D₃用4001，D₁₆，D₁₇，D₁₈，D₁₉，D₂₀为发光的二极管。

其余用4148。

三极管BG₂用大功率管，并装散热片，BG₁为中功率管，BG₆为大功率管，BG₅，BG₃用小功率管。

Claims (3)

1.一种镍镉电池充电器，其特征在于由过流保护电路1，开关电路2，稳压电路3，充电控制电路4，脉冲信号发生电路5，自锁开关电路6，放手机充电及显示电路7组成。

2.根据权利要求1的充电器，其特征在于：

a.过流保护电路：包括三极管BG₂，电阻R₁和二极管D₁、D₂，输入电压经R1接到BG₂的发射结，再经D₁和D₂接到BG₂的基极，BG₂的集电结经D₃接到充电池；

b.开关电路：包括三极管BG₁和电阻R₂，BG₁的发射结连接到输入电压正端，集电结连接到稳压块W7809；

c.稳压电路：W7809将送来直流电压稳压在9V在W7809输入端和接地端连接电容C₁₁，在输出端和接地端并接电容C₁₂和C₂，W78L05再次将9V直流电压稳在5V，9V电压经R₆接到W78L05输入端，在W78L05输入端和接地端连接电容C₁₃，在输出端和接地端并接电容C₁₄和C₄；

d.充电控制电路：充电电压经电阻R₂₀和R₂₂分压后接到集成块IC1的2脚，5V电压经电阻R₂₁和R₂₃分压后接到3脚，组成电压比较器，集成块输出端1脚通过电阻R₁₉和发光二极管D₁₆接到5V电源上，并通过电阻R₁₈和发光二极管D₁₈接地，组成充电显示电路，IC₂的3脚输出端信号经电阻R₃₀和R₁₅分压接到IC₁的5脚，IC₃的6脚输出信号接到IC₁的6脚，IC₂的3脚输出信号也通过电阻R₃₀和二极管D₉接到IC₁的10脚，IC₃的6脚输出信号通过电阻R₁₇接到IC₁的9脚，IC₁的8脚通过电阻R₁₀连接到13脚，12脚连到5V电源上，输出端14脚经R₅和D₄接到三极管BG₃的基极，BG₃发射结接地，集电结通过R₃连接到BG₂的基极；

e.脉冲信号发生电路：包括集成块IC₂，电容C₃，电阻R₂₇和R₂₈组成，IC₂的2脚和6脚串接后通过C₃接地，并通过电阻R₂₇接到7脚，4脚和8脚串接后接9V电源，并在脚7和脚8之间并接电阻R₂₈，脚3通过电阻R₃₀送到充电控制电路；

f.自锁开关电路：它包括集成块IC₃，电容C₁₀，C₅，电阻R₂₉，R₃₉，IC₃的1脚接到开关上，2脚和3脚串接，后通过电阻R₃₉连接到开关另一端和C₅上，电容C₅另一端接地，4脚和5脚串接后通过D₆接到充电电池，并在3脚和4脚之间并接，电阻R₂₇和电容C₁₀，6脚输出信号送到充电控制电路；

g.放手机充电及显示电路：包括集成块IC₄，R₃₁，D₁₆，R₃₄，D₁₉，D₂₀，D₁₄，D₁₂，C₇，正金属片端子径R₃₈，D₁₂接到IC₄的2脚，9V电压经稳压管D₁₄电容C₆和R₃₅稳压后接到IC₄的3脚，IC₁的1脚和9V电源之间连接电阻R₃₁和发光二极管D₁₈，同时1脚通过电阻R₃₄，发光二极管D₁₉，D₂₀连接到BG₅的集电结和IC₄的11脚，负金属片端子接到BG₅的基极，BG₅的发射极和基极之间并接二极管D₁₅。

3.根据权利要求2的充电器，其特征在于：IC₁采用324或类似的四运放，IC₂用555集成块，IC₃用4068集成块，IC₄用324或类似的四运放集成块。

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