CN2560146Y - 高效普通电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种干电池充电装置，是为克服现有充电器的充电极化现象而设计。其结构是变压器及整流电路有三路输出，其中两路半波整流电路的输出分接两充电控制电路，另一全波整流电路的输出接放电负脉冲形成及同步电路，放电负脉冲形成及同步电路的输出分接两放电执行电路，两放电执行电路各与一个充电控制电路的输出端共接一对充电端子。本充电器只在正弦波的正半周充电，而负半周则获得充分的休止。并在负半周休止期中间插入一个放电负脉冲，由此即可消除充电过程中的极化现象，防止了充电电流的阻塞和电池发热，充电效果提高，充电时间缩短。
Description
本实用新型涉及一种干电池充电装置，具体地说是一种高效普通电池充电器。
传统的干电池充电器是将交流电经过变压器和整流电路，转变成为低压直流电，对电池进行连续的直流充电。这种充电方式必然地会在电池内部形成浓差极化现象，其缺陷：一是阻塞了充电电流，弱化了充电效果，延长了充电时间；二是损伤了电池内部结构，造成电池发热，降低了电池的可使用寿命。
本实用新型的目的就是提供一种可有效地消除充电极化现象的高效普通电池充电器，以提高充电效果，缩短充电时间，提高电池的可使用寿命。
本实用新型是这样实现的：本高效普通电池充电器包括有变压器及整流电路，整流电路有三路输出，其中两路半波整流电路的输出端分接两充电控制电路，另一全波整流电路的输出端接放电负脉冲形成及同步电路，放电负脉冲形成及同步电路的输出端分接两放电执行电路，两放电执行电路各与一个充电控制电路的输出端共接一对充电端子，两放电执行电路又各有一个输入端与另一个充电控制电路的输入端相并联。本充电器利用市电电源经变压器降压及半波整流，输出两个正弦半波，分两路对两节充电电池或普通电池进行大电流低压差的充电。被充电电池只在正弦波的正半周充电，而负半周则获得充分的休止。这就使得电池内部的化学反应更充分、更完全。同时，利用负脉冲形成及同步电路和放电执行电路，在负半周休止期中间插入一个放电负脉冲，由此即可消除充电过程中的极化现象，从而防止了充电电流的阻塞和电池发热，因此充电效果较之现有的充电器有明显的提高，充电时间随之缩短，对电池内部结构的破坏降低到最小。
下面结合附图对本实用新型做进一步详述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的一种优选实现方式的电原理图。
图3是本实用新型的工作波形图。
本实用新型的主体结构如图1所示，包括有变压器及整流电路1，整流电路有三路输出，其中两路半波整流电路的输出端分接两充电控制电路3、4，另一全波整流电路的输出端接放电负脉冲形成及同步电路2，放电负脉冲形成及同步电路2的输出端分接两放电执行电路5、6，两放电执行电路5、6各与一个充电控制电路的输出端共接一对充电端子，两放电执行电路5、6又各有一个输入端与另一个充电控制电路的输入端相并联。
在上述原理结构形式下，本实用新型的一种较好的实现方式为如图2所示的电路结构形式。其中，变压器及整流电路1是在变压器B的副边中心抽头接地，在副边两端分接有整流二极管D1和D2，在副边两端之间共接有桥式整流器D3-D6，桥式整流器的两输出端之间接有滤波电容C1。
充电控制电路3是在整流二极管D1的负极并接有三极管T5的基极电阻R14和集电极电阻R15，在三极管T5的基极与地线之间接有稳压管DW2，三极管T5的发射极接充电端子E2。
充电控制电路4的电路结构与充电控制电路3的完全相同，即在整流二极管D2的负极并接有三极管T1的基极电阻R2和集电极电阻R3，在三极管T1的基极与地线之间接有稳压管DW1，三极管T1的发射极接第二充电端子E1。
放电负脉冲形成及同步电路2以555时基电路IC1及外围电阻R8和电容C3、C4连接组成双稳态触发电路，由变压器及整流电路1中的桥式整流器D3-D6的输出端供电，在IC1的2、6脚输入端和3脚输出端之间接有电阻R10和二极管D10的串联支路，在电容C3的两端并联有放电三极管T3，三极管T3的基极接在电阻R7、二极管D8和电阻R9串联支路中的二极管D8和电阻R9之间，在二极管D8和电阻R9的两端并联有同步控制三极管T2，三极管T2的基极经电阻R1接桥式整流器D3-D6的正极输出端A。
放电执行电路5是从整流二极管D2的负极引线接三极管T7的发射极，三极管T7的基极经电阻R12和二极管D11接555时基电路IC1的3脚输出端，三极管T7的集电极经电阻R13接三极管T8的基极，三极管T8的集电极经电阻R17接充电端子E2。
放电执行电路6的电路结构与放电执行电路5的完全相同，即是从整流二极管D1的负极引线接三极管T6的发射极，三极管T6的基极经电阻R11和二极管D9接555时基电路IC1的3脚输出端，三极管T6的集电极经电阻R6接三极管T4的基极，三极管T4的集电极经电阻R5接第二充电端子E1。
本实用新型的工作过程是：市电电源经变压器B降压，在变压器B的副边形成两个对称的正弦电压，经过整流二极管D1和D2半波整流，分别对变压器副边的中心地线形成两个正弦脉动电压，供给两充电控制电路3、4，提供充电电流。
在变压器B副边两端之间连接的整流桥D3-D6将市电整流并经电容C1滤波，形成平稳的直流电供给555时基电路IC1及同步控制的电源。
整流器D1的输出经负载电阻R15接到输出三极管T5的集电极，同时还经电阻R14接到T5的基极，由发射极输出接电池。在电阻R15两端并联有发光管LED2和电阻R16支路，为充电工作提供指示。在三极管T5的基极上连接的稳压管DW2的作用是限制基极电位和发射极输出电压(即充电终止电压)。整流器D2输出接另一路充电电路，其工作原理相同。
整流桥D3-D6的输出作为供给时基电路IC1的电源，IC1的4、8脚接桥式整流器输出端的正极，1脚接负极，5脚经电容C4接负极，2、6脚触发端并接后经电阻R8(充电电阻)接正极，经电容C3接负极。电容C3两端并联的三极管T3是适时为C3放电。IC1的3脚输出端与2、6脚输入端的逻辑关系是：当2、6脚电位低于1/3电源电位时，3脚输出高电位；当2、6脚电位高于2/3电源电位时，3脚输出为低电位。本充电器的放电负脉冲即是在3脚输出低电位时产生。当3脚为低电位时，三极管T6、T7分别因通过电阻R11、二极管D9和电阻R12、二极管D11提供了正向的基极电流而导通，再经电阻R6和R13为放电三极管T4和T8提供了基极电流，使T4、T8导通，提供了一个放电负脉冲，使得被充电电池在此负脉冲期间得以瞬时放电。该负脉冲的宽度取决于IC1的3脚低电位时刻，而该时刻又决定于IC1的2、6脚高电位的时间，此时间则决定于R10和C3的乘积值。
在整流桥D3-D6输出过零点时，A点输出电压为零，三极管T2的基极电压为零，T2截止。而滤波电容C3两端的平稳电压可经电阻R7、二极管D8，给三极管T3提供基极电流，使T3饱和导通，并对电容C3放电。当过零点电位结束后，A点电压经电阻R1给T2提供基极电流，使T2饱和导通，T3截止，电容C3经电阻R8充电，C3两端电压逐渐上升，直到IC1的2、6脚电位达到2/3电源电压，IC1的3脚变为低电位，由此为被充电电池提供了放电负脉冲。
由于本充电器的充电脉冲直接取自市电正弦波，而负脉冲的产生则正好受控于整流桥输出端A点的过零点时刻。即过零时，电容C3被放电，此后经电阻R8充电才能产生放电负脉冲。这样放电负脉冲就可保证与交流正弦波同步。
图3是在市电正弦波的条件下，本充电器中两个充电端子E1、E2上被充电电池对应所形成的充放电工作波形图。由图3可见，充电波形具有明显的脉动性和平缓的电流变化率，这对于电池内部分子结构的破坏作用较小，并可允许充电电流增大。经试验，可使普通碱性电池在30分钟内，使中性(碳性)电池在15分钟内充满，并使电池能量恢复到新电池的95％以上，反复充放次数达20次以上，且对普通干电池和充电电池均可适用。
Claims (5)
1、一种高效普通电池充电器，包括有变压器及整流电路(1)，其特征在于整流电路有三路输出，其中两路半波整流电路的输出端分接两充电控制电路(3、4)，另一全波整流电路的输出端接放电负脉冲形成及同步电路(2)，放电负脉冲形成及同步电路(2)的输出端分接两放电执行电路(5、6)，两放电执行电路(5、6)各与一个充电控制电路的输出端共接一对充电端子，两放电执行电路(5、6)又各有一个输入端与另一个充电控制电路的输入端相并联。
2、根据权利要求1所述的高效普通电池充电器，其特征在于变压器及整流电路(1)是在变压器B的副边中心抽头接地，在副边两端分接有整流二极管D1和D2，在副边两端之间共接有桥式整流器D3-D6，桥式整流器的两输出端之间接有滤波电容C1。
3、根据权利要求2所述的高效普通电池充电器，其特征在于充电控制电路(3)是在整流二极管D1的负极并接有三极管T5的基极电阻R14和集电极电阻R15，在三极管T5的基极与地线之间接有稳压管DW2，三极管T5的发射极接充电端子E2。
4、根据权利要求3所述的高效普通电池充电器，其特征在于放电负脉冲形成及同步电路(2)以555时基电路IC1及外围电阻R8和电容C3、C4连接组成双稳态触发电路，由变压器及整流电路(1)中的桥式整流器D3-D6的输出端供电，在IC1的2、6脚输入端和3脚输出端之间接有电阻R10和二极管D10的串联支路，在电容C3的两端并联有放电三极管T3，三极管T3的基极接在电阻R7、二极管D8和电阻R9串联支路中的二极管D8和电阻R9之间，在二极管D8和电阻R9的两端并联有同步控制三极管T2，三极管T2的基极经电阻R1接桥式整流器D3-D6的正极输出端A。
5、根据权利要求4所述的高效普通电池充电器，其特征在于放电执行电路(5)是从整流二极管D2的负极引线接三极管T7的发射极，三极管T7的基极经电阻R12和二极管D11接555时基电路IC1的3脚输出端，三极管T7的集电极经电阻R13接三极管T8的基极，三极管T8的集电极经电阻R17接充电端子E2。
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- 2002-10-10 CN CN02257271U patent/CN2560146Y/zh not_active Expired - Fee Related
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