CN2482261Y

CN2482261Y - 充电器

Info

Publication number: CN2482261Y
Application number: CN 01237815
Authority: CN
Inventors: 梅家驹; 梅福兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2011-05-16

Abstract

本实用新型充电器涉及的是一种新颖的可充电瓶充电装置,特别适用于铅酸电瓶、镍氢电瓶、免维护可充电瓶作充电器。结构具有一种充电器,具有充电器外壳,充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路,其特征是充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路、指示电路组成,电源整流电路包括电容C1、C2、C5、线性滤波器LF1、桥式整流电路D1～D4。振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路。指示电路包括运算放大器IC2、指示灯、电阻、电容等。振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、二极管、三极管等。

Description

充电器

本实用新型充电器涉及的是一种新颖的可充电瓶充电装置，特别适用于铅酸电瓶、镍氢电瓶、免维护可充电瓶作充电器。

目前，电瓶三轮、助力电动自行车使用铅酸电瓶充电器，采用变压器降低电压经桥式整流直接给电瓶充电，充电过程中随着外电源电压波动，充电电压波动大，电瓶容易损坏，有的虽然加了稳压或恒流充电电路，由于元、器件损坏，仍然会对电瓶造成过充或短路、过放电损坏电瓶。

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种新颖充电器，具有振荡控制电路即输出端过流过压保护电路，可以防止电瓶过充电，保护电瓶，充电器本身具有短路和热保护功能，能保证充电器正常工作，使用寿命长。

充电器是采取以下方案实现的：充电器结构具有充电器外壳，充电器外壳设置有散热窗，散热窗口装置有防尘斜挡板，防护等级高。充电器外壳上装置有电源输入线、电源插头(输入插头)、电瓶充电插头(输出插头)，可按用户需要变换。外壳采用ABS工程塑料，绝缘性能好，防止触电，强度、韧性好。充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路及电子元、器件。充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路(过流过压保护电路)、指示电路组成。

电源整流电路包括电容C1、C2、C5、线性滤波器LF1、桥式整流电路D1～D4、电源火线ACL、零线CAN分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1与滤波器LF1输入端相连，滤波器LF1输入端连接有高频滤波电容C1，滤波器LF1输出端与桥式整流电路D1～D4输入端相连，桥式整流电路输出端连接有滤波电容C5；

振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路。自激振荡电路包括二极管D5、D6、D7、D11、大功率三极管V1、V2、电阻R1、R4～11、电容C3、C4、C6、C7、开关变压器EI22、EI33；输出供给集成块工作电路包括二极管D9、D10、电容C6；输出充电电源电路包括半桥D15、滤波电感EI28。

指示电路包括四输入集成运算放大器IC2、指示灯LED1、LED2、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、二极管D18、D19、电容C18、C19。

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R33、R^**、R^*、电容C9、C10、C12～16，二极管D11～14、D16、D17、三极管V3、V4、V5。

充电器工作原理：

一、主电路工作原理：由于充电器输出功率大，因此本电路采用半桥驱动式变换电路，并以专用脉冲调制集成电路IC1(TL494)为核心控制器件。接通电源后，市电经桥式整流滤波后需约300伏直流电压为TL494提供工作电源，输出两路频率约几十千赫，相位为180度，脉宽可自动调节的调制脉冲分别驱动开关管V1和V2，使它们轮流处于饱和截止状态。V1、V2与大容量电解电容构成半桥连接，负载回路是EI22与EI33，原边绕组，这一脉冲方波被感应到EI33副边绕组，经高频整流滤波后提供充电所需直流电源和IC1、IC2辅助电压，因变换过程主要由V1、V2完成，故称为半桥驱动方式。

二、工作指示回路：当交流电源接通后，LED1发出红光电源指示。当电瓶充电时，R30、R41、R40、R31、R2构成电压取样回路，供给集成运算放大器IC1输入，由放大器输出高电平驱动LED2中的红色指示灯工作，此时指示为红色，当充电结束时，R2、R3、R31、R41构成电压取样的回路，供给IC2(LM324)输入端，由输入端放大器输出高电压驱动LED2中的绿色指示灯亮(同时LED2中的红灯熄灭)，当电源处于空载，由R3、R40、R2构成电压取样回路，供给IC2(LM324)中的二个运算放大器输入端同时驱动LED2中的红、绿灯同时亮，此时指示为黄色。

三、其主要特点：本电路和因保护电路动作或本身故障时，V1、V2基极因无驱动方波而不工作，电路处于关闭状态，这种电路称为它励工作方式，可有效地保护被充电瓶不受过电压电流冲击。

四、具体工作原理及过程：当主电源接通后，300V直流电压经R6、R7、R8、R9形成直流通路，V2优先导通，由于EI22(6)、(8)绕组同名端关系，使V2更进一步导通，产主强烈的正反馈，使V2进入饱和状态。EI22、EI33中的(9)、(7)、(5)、(6)电流也迅速增大，(其中EI33由300V经C4-(6)脚-(5)脚-EI22，(7)脚-(9)脚-直流300V接地)。由于C4充电完成，EI22感应电压消失，V2无法继续维持饱和状态而进入放大状态，此时EI22(7)、(9)脚电流开始减小，则在EI22中产生负感应电压使V2迅速截止，V1迅速导通，又产生一个强烈的正反馈过程，使V1达到饱和状态，以此反复产生一个个自激振荡，由于EI33中的电流变化，使副边产生一个感应电压经整流滤波后提供给IC1(TL494)、IC2(LM324)工作电压，再由IC1(TL494)的(8)、(11)脚输出脉冲方波串经V3、V4放大后驱动V1、V2，使V1、V2又转换成它励工作方式，即受控于IC1(TL494)，由IC1(TL494)检测到的电流电压信号通过改变其脉冲宽度来调节充电电压和电流。充电器特点：

一、输出端过流过压保护，当电瓶充电电流大于规定值(由于被充电瓶故障发生短路)时，R30上电压升高提供给IC1(TL494)的15脚使IC1(TL494)驱动方波减弱或停止(短路时停止)，从而保证以1.8A左右的电流对电瓶恒流充电，从而保护了电瓶。

二、防止电瓶过充电，当电瓶电压上升到限定电压如44V左右时，R22、R25、R26、R27、R28构成的取样电路供给IC1(TL494)误差取样放大器输入端，使IC1(TL494)驱动方波停止，从而保证输出电压不大于限定电压44V，即保护电瓶不致于过充电。

三、充电器本身短路和热保护，电源回路FU1和RT，作过流保护和热保护，能保证充电电路正常工作。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是充电器示意图。

图2是充电器电子线路原理图。

参照附图，充电器结构具有充电器外壳1，充电器外壳1设置有散热窗4，散热窗口装置有防尘斜挡板，防尘效果好，充电器外壳1上装置有电源输入线2、连接有输入外电源插头3，电源输入线与充电器电子线路板相连，电瓶充电插头6通过连接线5与充电器输出端DC+、DC-相连，充电器外壳1内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路及电子元、器件。充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路(过流过压保护电路)、指示电路组成。电源整流电路包括电容C1、C2、滤波电容C5、线性滤波器LF1、桥式整流电路D1～D4、熔断器RT、热敏电阻FU1。电源ACL火线、CAN零线、接地线分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1，与滤波器LF1输入端相连，桥式整流电路输出端连接有滤波电容C5。

振荡电路包括自激振荡电路，输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路。输出供给集成块工作电路为专用脉冲调制集成电路IC1、集成运算放大器(具有四输入)IC2工作电源电路。自激振荡电路包括二极管D5、D6、D7、D11、大功率三极管V1、V2、电阻R1、R4～R11、电容C3、C4、C7、C8、开关变压器EI22、EI33；输出供给集成块工作电路包括二极管D9、D10、电容C6；输出充电电源电路包括半桥D15、滤波电感EI28。电路中大功率三极管V1的集电极与发射极之间并联有二极管D6，其作用为消除开关变压器EI22、EI33反向自感电动势，大功率三极管V1的集电极与发射极之间连接有R5、R6、R7，二极管D4、D5串联后与C8并联与R7相连，起正反馈作用，D5、C8与EI22的10脚相连，大功率三极管V2的集电极与发射极之间并联有二极管D7、连接有R8、R9、R10，电阻R11与D11串联后与C7并联，一端与R8、R9、R10相连，另一端与EI22的6脚相连，V1的发射极与V2的集电极相连，同时与EI22的9脚相连，开关变压器EI33的1脚与D10相连，2脚与D9相连，3脚与C6相连，D10、D9、C6另一端与IC1、IC2集成块电源脚以及R1与C3串联后再与EI33的5、6脚并联，其作用是抑制自激振荡尖脉冲，整流电源输出端通过C4与EI33的6脚相连，EI33的11、12脚分别与半桥D15输入端连接，半桥D15输出端与滤波电感EI28相连，EI28输出端与充电电路正极相连(DC+)。

指示电路包括四输入集成运算放大器IC2、指示灯LED1、LED2、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、二极管D18、D19、电容C18、C19。IC2可采用运算放大器LM324等，电路中IC2的3脚与5脚之间连接有电阻R2，IC2的5脚与R32、R3连接，IC2的6脚与D18、R31相连，IC2的7脚与R35、R36相连，R35、R36与LED2相连，IC2的8脚与9脚与间连接有电容C19，IC2的8脚与R36相连，IC2的10、11脚相连后再连接到集成块IC2的电源负端，IC2的13脚与8脚相连并与R36相连，IC2的14脚与D19、R42相连，C18与D19、D17相连。

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R33、R^**、R^*，电容C9、C10、C12～16，二极管D11～14、D16、D17、三极管V3、V4、V5。IC1可采用TL494、SG3524等。电路中V3的集电极与发射极之间并联二极管D11，V3的集电极与EI22的5脚相连，V4的集电极与发射极并联二极管D14，V4的集电极与EI22的3脚相连，EI22的4脚与R12相连，V3与V4的发射极相连并与D13相连，D13与D12相连后接电源负极，V3的基极与IC1的8脚相连，V4的基极与IC1的11脚相连并与R17相连，IC2的1脚与R33相连后接到V5的基极，V5的发射极与电源负极相连，V5的集电极与R33相连，IC1的1脚与R26、C13、R*、C4、R27、D16、D17相连，IC1的2脚与R21、R22、R25相连，R21与C11串联后接IC1的3脚并与R23相连，IC1的4脚与R20、C15、R24相连，R20另一端与电源负极相连，IC1的5脚与C10相连，C10另一端接电源负极，IC1的6脚与R19相连，R19的另一端与电源负极相连，IC1的7脚接电源负极，IC1的8脚与R16、R18、C9、V3的基极相连，IC1的9脚、10脚直接连电源负极，IC1的11、12脚并联有R15，IC1的11脚与V4的基极相连，IC1的12脚直接接电源正极，IC1的13脚与14脚相连并与R33、D16、C15、R24、R22相连，IC1的14、15脚并联有电阻R14，IC1的15脚与C12、R13、R^**相连，其中R13、R^**相并联后连接到R30，再连接EI33的3脚、9脚、10脚。R30的另一端与电源负极相连。C12与R23串联后并联到IC1的3脚与15脚，C14与R27并联后再与R28串联接到充电电源的正极，IC1的16脚接电源负极，充电电源正、负极两端并联R29、C16，用于放电。

Claims

1、一种充电器，具有充电器外壳，充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路，其特征是充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路、指示电路组成；

电源整流电路包括电容C1、C2、C5、线性滤波器LF1、桥式整流电路D1～D4，电源火线ACL、零线CAN分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1与滤波器LF1输入端相连，滤波器LF1输入端连接有高频滤波电容C1，滤波器LF1输出端与桥式整流电路D1～D4输入端相连，桥式整流电路输出端连接有滤波电容C5；

振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路，自激振荡电路包括二极管D5、D6、D7、D11、大功率三极管V1、V2，电阻R1、R4～11，电容C3、C4、C7、C8，开关变压器EI22、EI33；输出供给集成块工作电路包括二极管D9、D10、电容C6；输出充电电源电路包括半桥D15、滤波电感EI28；电路中大功率三极管V1的集电极与发射极之间并联有二极管D6，大功率三极管V1的集电极与发射极之间连接有R5、R6、R7，二极管D4、D5串联后与C8并联与R7相连，D5、C8与EI22的10脚相连，大功率三极管V2的集电极与发射极之间并联有二极管D7、V2集电极与基极之间连接有R8、R9、R10，电阻R11与D11串联后与C7并联，一端与R8、R9、R10相连，另一端与EI22的6脚相连，V1的发射极与V2的集电极相连，同时与EI22的9脚相连，开关变压器EI33的1脚与D10相连，2脚与D9相连，3脚与C6相连，D10、D9、C6另一端与IC1、IC2集成块电源脚以及R1与C3串联后再与EI33的5、6脚并联，整流电源输出端通过C4与EI33的6脚相连，EI33的11、12脚分别与半桥D15输入端连接，半桥D15输出端与滤波电感EI28相连，EI28输出端与充电电路正极相连；

指示电路包括四输入集成运算放大器IC2、指示灯LED1、LED2、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、二极管D18、D19、电容C18、C19；电路中IC2的3脚与5脚之间连接有电阻R2，IC2的5脚与R32、R3连接，IC2的6脚与D18、R31相连，IC2的7脚与R35、R36相连，R35、R36与LED2相连，IC2的8脚与9脚之间连接有电容C19，IC2的8脚与R36相连，IC2的10、11脚相连后再连接到集成块IC2的电源负端，IC2的13脚与8脚相连并与R36相连，IC2的14脚与D19、R42相连，C18与D19、D17相连；

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R33、R^*、R^**、电容C9、C10、C12～16，二极管D11～14、D16、D17、三极管V3、V4、V5；电路中V3的集电极与发射极之间并联二极管D11，V3的集电极与EI22的5脚相连，V4的集电极与发射极并联二极管D14，V4的集电极与EI22的3脚相连，EI22的4脚与R12相连，V3与V4的发射极相连并与D13相连，D13与D12相连后接电源负极，V3的基极与IC1的8脚相连，V4的基极与IC1的11脚相连并与R17相连，IC2的1脚与R33相连后接到V5的基极，V5的发射极与电源负极相连，V5的集电极与R33相连，IC1的1脚与R26、C13、、R^*、C4、R27、D16、D17相连，R26、C13、R^**的另一端均与电源负极相连，IC1的2脚与R21、R22、R25相连，R21与C11串联后接IC1的3脚并与R23相连，IC1的4脚与R20、C15、R24相连，R20另一端与电源负极相连，IC1的5脚与C10相连，C10另一端接电源负极，IC1的6脚与R19相连，R19的另一端与电源负极相连，IC1的7脚接电源负极，IC1的8脚与R16、R18、C9、V3的基极相连，IC1的9脚、10脚直接连电源负极，IC1的11、12脚并联有R15，IC1的11脚与V4的基极相连，IC1的12脚直接接电源正极，IC1的13脚与14脚相连并与R33、D16、C15、R24、R22相连，IC1的14、15脚并联有电阻R14，IC1的15脚与C12、R13、R^**相连，其中R13、R^**相并联后连接到R30，再连接EI33的3脚、9脚、10脚；R30的另一端与电源负极相连；C12与R23串联后并联到IC1的3脚与15脚，C14与R27并联后与R28串联接到充电电源的正极，IC1的16脚接电源负极，充电电源正、负极两端并联R29、C16，用于放电。

2、根据权利要求1所述的充电器，其特征是充电器外壳设置有散热窗，散热窗口装置有防尘斜挡板。

3、根据权利要求1所述的充电器，其特征是充电器外壳上装置有电源插头、电瓶充电插头。