[实用新型]全自动控制恒压恒限流电子充电器无效

专利信息
申请号: 94201997.0 申请日: 1994-01-31
公开(公告)号: CN2188818Y 公开(公告)日: 1995-02-01
发明(设计)人: 贾维溥 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H02J7/10 分类号: H02J7/10
代理公司: 清华大学专利事务所 代理人: 廖元秋
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 全自动 控制 恒压恒 限流 电子 充电器
【说明书】:

实用新型属于充电器设计技术领域。

蓄电池和多种多样的可充电电池(统称蓄电池)的应用日趋广泛。通常为了给蓄电池充电,一般采用恒压式或恒流式两种类型充电器。采用恒压式充电器给蓄电池充电,则充电器在充电过程中电压恒定,由于充电开始阶段,蓄电池端电压低,电流将过大,为避免变压器过热,电路中一般需串联一限流电阻。限流电阻阻值过大,必然发热严重,减小电阻又起不到限流的作用。另外,在调整好限流电阻的阻值后,若电网电压波动,例如,交流220V电压变大时,由于限流电阻阻值不变而电压升高,故电路的电流必将变大,从而使变压器和限流电阻过热,而损坏充电器;若交流220V电压变小,由于限流阻值不变,故充电电流将显著变小,使充电电流不足,并将加长充电时间。因此这种电路对电网电压的波动不能适应。特别是在很多电网波动范围较大的地区,这种充电器的缺点更为突出。采用恒流式充电器给蓄电池充电,则充电器在充电过程中电流恒定。由于蓄电池充电时,接受电流的能力为负指数关系(I=C- t其中I为充电电流,t为充电时间,C为常数),即刚开始充电时,接受电流的能力强,而充电一段时间后,接受电流的能力大大减弱。所以在恒流充电时,若始终以同一恒定电流充电,将使充电电池严重极化而损坏电池,因此这种充电器需分阶段使用不同大小的恒流来分段充电,但充电时间难于控制,很易发生过充电现象而损坏电池。

本实用新型的目的在于克服已有的充电器的不足之处,设计出一种新型电子充电器,能自动对充电过程调节、控制,具有恒压、自动恒限流的功能,能适应电网电压的波动情况等特点。

本实用新型设计的一种充电器,包括将市电转换成充电电池所需电压的变压器,将所说变压器输出的交流电信号进行整流的整流电路,其特征在于还包括恒压、自动恒限流充电电路及充满电后自动停充、显示电路,所说的充电电路包括由二极管,电容积分元件及采样电阻组成的能够对充电电流信号单向积分瞬时采样并延时保持的电路;产生与所说整流后的电信号严格同步的由集成比较器和电阻、电容元件组成的同步锯齿波发生器;将所说采样电压与锯齿波电压进行比较处理得到相位控制信号的由集成比较器构成的恒限流相位控制电路;所说的停充、显示电路由集成比较器、发光二极管、电阻元件组成。

本实用新型综合了已有的恒压式与恒流式充电器的优点,并克服了这两种充电器各自固有的缺点,设计出新的恒压自动恒限流充电电路,可自动对充电过程调节、控制。既使在电源电网电压严重波动的条件下及充电负载变化的条件下,均能使充电器工作在最佳状态,并且整个充电过程全部自动完成。

附图简要说明:

图1为本实用新型一种实施例充电电路图;

图2为本实施例外形结构示意图。

本实用新型设计出一种全自动控制恒压恒限流电子充电器实施例,如图1~2所示,结合附图说明描述如下:

图1为本实施例充电电路图。本电路由变压整流电路Ⅰ、单向积分瞬时采样并延时保持电路Ⅱ、同步锯齿波发生电路Ⅲ、恒限流相位控制电路Ⅳ、自动停充显示电路五大部分组成(图中用虚线框示出)。其中变压整流电路由直接与220V交流电网电压相接的变压器和4只1N5404整流二极管构成的整流电桥所组成,这部分为通用电路,其他部分均为本申请设计人特别设计的电路,分别描述如下:

1、单向积分瞬时采样及延时保持线路:

由电容C2,电阻R8,R9和整流二极管D6组成。为了实现自动恒限流控制,电路必须瞬时采样并将此采样结果延时保持到下一个整流波形以进行恒限流相位控制。为此设计了特殊的单向积分瞬时采样及延时保持电路。其中,R9为采样电阻,因仅为提取采样电压而不是用此电阻限流,故其电阻值可取得很小,避免严重发热。采样电压由电容C2积分。为瞬时响应采样,电容充电时采样电路的电阻值应较小。而采样后为延时保持,电容的放电电阻又需较大。为此,电路中采用了二极管D6,利用其正、反向不同的特性而达到上述目的。在电路中串联了电阻R8,以调整自动恒限流时的线性。

2、严格与整流波形同步的锯齿波发生器:

该部分电路由集成块IC1和R2,R3,R5,R6及电容C1构成。

电阻R2,R3取出整流波形位相信号。每个整流波形为正弦180°。整流波形从0°开始时,这时,电容C1经过电阻R5充电。当整流波形接近180°时,电容充电电压超过整流波形电压,这时电容电压经过R6由IC1放电。重复以上步骤即形成严格与整流波形同步的锯齿波。IC1可选用比较器LM339,运放LM324或脉宽调制控制器TL494。

3、恒限流位相控制电路:

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