[实用新型]LED手电筒充电自停装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子与蓄电池充电技术领域，是关于一种LED手电筒充电自停装置。

背景技术

目前广泛使用的可充电LED充电手电筒，大都采用简单的电容降压式充电方式，它存在电压高、冲击电流大和充电不能自停等缺陷。由于充电状态不易把握，极易造成蓄电池组过充电或者充电不足，使蓄电池内的电解液过早干涸而夭折。

本实用新型采用电压检测、过零触发和单向可控硅控制等电路，克服了电容降压充电冲击电流大、易损坏元件等缺点。本实用新型的电路能实现充满自停和涓流充电功能，具有电路可靠性好、制作成本低、实用性强等优点。

以下详细说明本实用新型所述的LED手电筒充电自停装置在实施过程中所涉及的相关技术内容。

实用新型内容

发明目的及有益效果：现在广泛使用的可充电LED充电手电筒，大都采用简单的电容降压式充电方式，存在电压高、冲击电流大和充电不能自停等缺陷。由于充电不易把握，极易造成蓄电池组过充电，使蓄电池中的电解液过旱干涸而夭折。

本实用新型采用电压检测、过零触发和单向可控硅控制等电路，克服了电容降压充电冲击电流大、易损坏元件等缺点。本实用新型的电路能实现充满自停和涓流充电功能，具有电路可靠性好、制作成本低、实用性强等优点。避免了蓄电池过旱夭折，延长了蓄电池的使用寿命，减少了资源浪费和铅污染。

电路的工作原理：在典型电路的基础上增加了由NPN型晶体管VT1组成电压检测电路、NPN型晶体管VT2组成过零检测电路，利用单向可控硅SCR作为电子开关，用于控制充电电路的通与断。其中，发光二极管LED为充电指示灯，稳压二极管DW作为电压检测，隔离二极管D1用于蓄电池组与电路隔离，防止电路蓄电池组通过电路缓慢放电。

正常充电：当蓄电池组电压低于4.4V设定电压时（大多数LED手电筒采用2节蓄电池供电，故充电终止电压设定为4.4V）,此时稳压二极管DW截止，NPN型晶体管VT1因无基极偏压而截止。在220V交流电过零后起始部分，过零检测NPN型晶体管VT2因基极偏压低而截止；由于电阻R5的偏压，单向可控硅SCR得到触发电压而导通，给蓄电池组正常充电。

充满自停：当充电电压上升到设定电压4.4V时，稳压二极管DW导通，NPN型晶体管VT1导通，将单向可控硅SCR的控制极电位下拉到0V，单向可控硅SCR因无触发电压而截止，关断了充电电路，实现了充电充满自停。当然，在实际使用中，蓄电池组静置一会后电压会有所下降，所以单向可控硅SCR又会导通（若此时交流电压瞬时值在200V以上，会有很大冲击电流，正因为有NPN型晶体管VT2组成的过零触发，才避开了冲击大电流），电压上升到设定后又会关断。这样周而复始，充电指示灯闪烁，表示蓄电池组接近充满。随着蓄电池组电压的继续上升，导通时间变短，指示灯闪烁变慢，最后接近熄灭，表示充满。这种间歇脉动充电方式更有利于蓄电池充足和延长蓄电池的使用寿命。

技术方案：LED手电筒充电自停装置，它由220V交流电，阻容降压电路、全桥整流电路、电压检测电路及触发电路、过零检测电路、充电控制电路及防蓄电池放电电路、充电状态指示电路和蓄电池组构成，其特征包括：

电压检测电路及触发电路：由稳压二极管DW、电阻R3、电解电容C2、电阻R4、NPN型晶体管VT1和电阻R5组成，稳压二极管DW的负极通过电阻R3接电解电容C2的正极和蓄电池组的正极，稳压二极管DW的正极接NPN型晶体管VT1的基极和电阻R4的一端，电解电容C2的负极和电阻R4的另一端及NPN型晶体管VT1的发射极接电路地GND，NPN型晶体管VT1的集电极通过电阻R5接电路正极VCC；

过零检测电路：由NPN型晶体管VT2、电阻R6和电阻R7组成，NPN型晶体管VT2的基极接电阻R6的一端和电阻R7的一端，NPN型晶体管VT2的集电极接NPN型晶体管VT1的集电极，电阻R6的另一端接电路正极VCC，电阻R7的另一端和NPN型晶体管VT2的发射极接电路地GND；

充电控制电路及防蓄电池放电电路：由单向可控硅SCR和隔离二极管D1组成，单向可控硅SCR的阳极接电路正极VCC，单向可控硅SCR的控制极接NPN型晶体管VT1的集电极，单向可控硅SCR的阴极接隔离二极管D1的正极，隔离二极管D1的负极接蓄电池组的正极，蓄电池组的负极接电路地GND。

充电状态指示电路：由发光二极管LED和电阻R2组成，发光二极管LED的正极通过电阻R2接单向可控硅SCR的阴极，发光二极管LED的负极接电路地GND。