CN2907037Y - 应急灯用电瓶充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型应急灯用电瓶充电器，包括与市电连接的整流器，滤波电容C1，在滤波电容上接有高频振荡电路，振荡电路含开关三极管Q1，脉冲变压器T1，连接在开关管基极上的，使开关管导通/截止间歇振荡的一个反馈网络，反馈网络具有连接在开关三极管Q1基极与脉冲变压器T1反馈绕组N3每一端上的串联的基极电阻R5和电容C3及串联的稳压管ZD1和电容C4，在稳压管ZD1与电容C4的接点及电容C3与反馈绕组N3的接点上并接正向的二极管D4；脉冲变压器的次极绕组N2上接高频整流滤波电路，以输出低压直流电；保护三极管Q2与开关三极管Q1相连。本实用新型的充电器，能在市电110V至240V之间工作，输入与输出相隔离，具有过流过压保护功能，使用安全。

Description

应急灯用电瓶充电器

技术领域

本实用新型涉及电瓶的充电装置，尤其是一种用于应急灯电瓶的充电装置。

背景技术

应急灯是电网停电时的临时照明灯具。当电网恢复供电时，它能自动停止照明并转换至向电瓶充电状态。现有的应急灯电瓶充电装置多数是用工频变压器经降压整流、滤波后向电瓶充电，虽然其市电的输入与直流电的输出是隔离的，但对输入的市电电压稳定度要求高。当电压偏低时，会造成应急灯不能正常工作或电瓶充不足电；当电压偏高时，容易引起应急灯线路板或变压器烧毁。也有部分应急灯电瓶充电装置采用了阻容降压式充电器，虽然这类阻容降压式充电器，对输入的市电电压兼容范围宽，然而其输入输出无法隔离，使用中很有可能造成触电危险，而且因为应急灯长期接在市电上工作，其降压电容的损耗会慢慢变大发热严重，导致自身烧毁或火灾。

实用新型内容

针对上述存在问题，本实用新型的任务是提供一种能在市电110V至240V之间工作，输入与输出互相隔离的，具有过流过压保护功能的应急灯用电瓶充电器。

本实用新型的技术解决方案是：一种应急灯用电瓶充电器，它包括整流器，滤波电容C1，所述整流器的输入与工频市电连接，在滤波电容C1上接有一个高频振荡电路，所述振荡电路包括一个开关三极管Q1，一个脉冲变压器T1，开关三极管Q1的集电极经脉冲变压器T1的初级绕组N1与滤波电容R5的正极相连，其发射极通过射极电阻R4接在滤波电容C1的负极上，基极电阻R5和电容C3串联，连接在开关三极管Q1的基极与脉冲变压器T1的反馈绕组N3一端之间，稳压管ZD1和电容C4串联，连接在开关三极管Q1的基极与反馈绕组N3接滤波电容C1负极一端之间，并在稳压管ZD1与电容C4的接点及电容C3与反馈绕组N3的接点上并接一个正向二极管D4，成为开关三极管Q1导通/截止间歇振荡的反馈网络，一个启动电阻R3连接在滤波电容C1正极与开关三极管Q1的基极之间；在脉冲变压器T1的次级绕组N2上接有一个高频整流滤波电路，它由高频二极管D5及高频滤波电容C5组成，从而可将次级绕组上感应的高频电压转变为低压直流电压输出；一个保护三极管Q2的集电极及发射极分别与开关三极管Q1基极及滤波电容C1负极相连，保护三极管Q2的基极接在开关三极管Q1的发射极上。当开关三极管Q1发射极电流过大时，射极电阻R4上的电压降使保护三极管Q2导通，开关三极管Q1便截止。

本实用新型的工作原理是：当110V～240V的市电接入时，在滤波电容C1两端上形成200V～300V左右的直流电压，此电压经脉冲变压器T1的初级绕组N1加在开关三极管Q1的集电极上，同时该电压经启动电阻R3为开关三极管Q1的基极提供一个正向偏置电压，开关三极管Q1开始导通，集电极电流在初级绕组N1中增长，在反馈绕组N3中感应出使开关三极管Q1基极为正，其发射极为负的正反馈电压，使开关三极管迅速饱和。与此同时，感应电压经电阻R5给电容C3充电，随着电容C3上的电压增高，开关三极管Q1的基极电压逐渐降低，使开关管Q1退出饱和区，流经初级绕组的集电极电流开始减少，通过脉冲变压器的磁感应，在反馈绕组N3感应出使开关三极管Q1基极为负，发射极为正的负反馈电压，使开关三极管Q1开始截止，此时，反馈绕组N3感应的脉冲电压又经二极管D4整流，对电容C4充电，电容两端电压升高，产生一个与振荡频率成正比的取样电压，此取样电压若超过稳压管ZD1的稳压值时，稳压管ZD1导通，此负极性的取样电压加在开关三极管Q1的基极，使开关三极管Q1迅速截止，完成一个振荡周期。流经脉冲变压器T1初级绕组N1的高频电流经磁感应，在其次极绕组N2两端感应出高频电压，此高频电压经二极管D5、电容C5的整流滤波后输出给电瓶充电的低压直流电。由于反馈网络中稳压管ZD1，二极管D4及电容C4的作用，开关三极管Q1在饱和导通退出至截止期间，反馈绕组N3通过二极管D4对电容C4充电形成的取样电压与稳压管ZD1的稳压值配合，完成对输出电压的稳压过程。电网电压越低或负载电流越大，会使电容C4上的取样电压变低，稳压管ZD1的导通时间缩短，开关三极管Q1的导通时间延长，输出电压升高，反之电网电压越高或负载电流越小时，电容C4上的取样电压升高，开关三极管Q1的导通时间缩短，截止时间延长，使输出电压下降。从而在电网电压出现较大范围波动时，均能使本实用新型充电装置的输出电压保持相对稳定，达到在110V～240V较大电压范围内工作目的。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、由于本实用新型将整流器直接接在工频市电上，并采用高频间歇振荡电路，将所产生的高频振荡交流电经脉冲变压器次级绕组降压及高频整流滤波电路整流滤波，转换成给电瓶充电的低压直流电。输入与输出完全隔离，使用安全；由于反馈网络中稳压管、电容、二极管的作用，使开关三极管的导通时间随电网电压波动量作相反的变动，从而使输出电压相对稳定，电压兼容范围宽，因而本充电器能在110V～240V电压范围内正常工作。

2、由于设置了保护三极管，当发生电源过压或负载短路时，均会使保护三极管导通而使开关三极管截止，停止振荡，确保了本充电器及负载的安全。

附图说明

图1为实用新型应急灯用电瓶充电器的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，应急灯用电瓶充电器，包括有一对二极管D1、D2构成的半波整流器，其两端连接在二极管D1阴极及二极管D2阳极上的滤波电容C1，二极管D1的阳极通过保险丝F1与工频市电火线端L相连，二极管D2的阴极与工频市电地线端N之间串有一减小开机瞬间冲击电流的限流电阻R1。在滤波电容C1上接有一个高频振荡电路，该高频振荡电路包括一个开关三极管Q1，一个脉冲变压器T1，开关三极管Q1可选用NPN型Bvceo≥400V的双极型功率开关管。开关三极管Q1的集电极通过脉冲变压器T1的初级绕组N1与滤波电容C1的正极相连，其发射极通过射极电阻R4接在滤波电容C1的负极上。

基极电阻R5，电容C3串联，连接在开关三极管Q1的基极与脉冲变压器T1的反馈绕组N3一端之间，稳压管ZD1，电容C4串联，连接在开关三极管Q1的基极与接在滤波电容C1负极上的反馈绕组N1另一端之间，并在电容C4与稳压管的接点A及电容C3与反馈绕组N3的接点B上并接一个正向二极管D4，成为开关三极管Q1导通/截止间歇振荡的反馈网络。其中基极电阻R5和串接的电容C3成为正反馈通路，而稳压管ZD1，二极管D4及电容C4成为控制开关三极管Q1导通时间的相关元件。当开关三极管Q1开始导通时，流经初级绕组N1的集电极电流线性增长，通过磁耦合，使反馈绕组N3产生感应电压，其极性为上端3为正，下端4为负，开关三极管Q1获得正反馈电压而迅速饱和。此时，感应电给电容C3充电，随着电容C3上的电压升高，开关三极管Q1的正反馈电压逐渐下降，使开关三极管Q1退出饱和区，其流经初级绕组N1的集电极电流开始减少，反馈绕组N3上感应的电压极性翻转，其上端3为负，下端4为正，形成开关三极管Q1的负反馈而开始截止。此时，感应电流通过二极管D4对电容C4充电，电容C4上的电压升高，形成一个与振荡频率成正比的取样电压，此取样电压若超过稳压管ZD1的稳压值时，稳压管ZD1导通。此负极性取样电容加在开关管Q1的基射极上，使开关管Q1迅速截止。

在滤波电容C1正极与开关三极管Q1的基极之间连接一个启动电阻R3。

本电瓶充电器还包括一个低压直流输出电路，它由脉冲变压器T1的次极绕组N2及接在次级绕组上的含二极管D5及电容C5的高频整流滤波电路组成。二极管D5需采用快速整流二极管，比如FR107。

为了防止开关三极管Q1发生过流损坏，本电瓶充电器中设置了一个保护三极管Q2，它的集电极及发射极分别与开关三极管Q1的基极及滤波电容负极相连，其基极接在开关三极管Q1的发射极上。当开关三极管Q1的发射极电流过大时，射极电阻R4上的电压降超过0.6V，保护三极管Q2导通，开关三极管Q1的基极电位接近零而截止。该保护三极管的设置还可减轻开机瞬间冲击电流的影响。

此外，在开关三极管Q1的集电极上设有一个过压保护电路，它具有串接在开关三极管Q1集电极与滤波电容C1正极之间的正向二极管D3和电容C2，在电容C2两端并联一个电阻R2。本实用新型的应急灯用的电瓶充电器，输入与输出互相隔离，电压兼容范围宽，可在波动范围大的电网电压或在110V的电网或220V的电网电压上工作。

Claims (3)

1、一种应急灯用电瓶充电器，包括整流器，滤波电容，其特征在于：整流器的输入与工频市电连接，在滤波电容(C1)上接有一个高频振荡电路，所述高频振荡电路包括一个开关三极管(Q1)，一个脉冲变压器(T1)，所述开关三极管(Q1)的集电极经脉冲变压器(T1)的初级绕组(N1)与滤波电容(C1)的正极相连，其发射极通过射极电阻(R4)接在滤波电容(C1)的负极上，基极电阻(R5)和电容(C3)串联，连接在开关三极管(Q1)的基极与脉冲变压器(T1)的反馈绕组(N3)一端之间，稳压管(ZD1)和电容(C4)串联，连接在开关三极管(Q1)的基极与所述反馈绕组(N3)接滤波电容(C1)负极一端之间，并且在稳压管(ZD1)与电容(C4)的接点(A)及电容(C3)与反馈绕组(N3)的接点(B)上并接一个正向二极管(D4)，成为开关三极管(Q1)导通/截止间歇振荡的反馈网络，在滤波电容(C1)正极与开关三极管(Q1)基极之间连接一个启动电阻R3；在脉冲变压器(T1)的次级绕组(N2)上接有一个高频整流滤波电路，以获得为电瓶充电的低压直流电；一个保护三极管(Q2)的集电极及发射极分别与开关三极管(Q1)基极及滤波电容(C1)负极相连，保护三极管(Q2)的基极接在开关三极管(Q1)的发射极上，形成开关三极管的过流保护电路。

2、根据权利要求1所述的应急灯用电瓶充电器，其特征在于：开关三极管(Q1)集电极与滤波电容(C1)正极之间串接有一个正向的二极管(D3)和电容(C2)，在电容(C2)两端上并联一个电阻(R2)，成为开关三极管的过压保护电路。

3、根据权利要求1或2所述的应急灯用电瓶充电器，其特征在于：所述整流器(D1或D2)与市电之间串有一个电阻(R1)。

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