CN2482261Y - 充电器 - Google Patents
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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
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 (3)
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。
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CN100429824C (zh) * | 2005-01-13 | 2008-10-29 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 具备电源接入部的充电器 |
CN110474394A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-19 | 深圳睿蚁科技有限公司 | 一种散热式充电器 |
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- 2001-05-16 CN CN 01237815 patent/CN2482261Y/zh not_active Expired - Fee Related
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