[实用新型]无工频变压器的大功率恒流充电器

说明书

本实用新型是一种无工频变压器的大功率恒流充电器，可将高压市电变换成低压恒流，且输出电流可连续设定在几百毫安到几十安培的任意工作点上，由于采用高频开关变换方式，因而效率高，体积小重量轻，可用于各种镍镉电池、铅酸蓄电池等的充电。

申请号为90211814的无变压器安全充电机，具有重量轻体积小等优点，但因通过控制可控硅导通角来实现恒流控制，而可控硅存在误触发现象，因而可靠性不高，此外，由于充电夹与市电不隔离，因而人身安全难于保证。

申请号为92211392的开关型自动充电器也实现了恒流充电功能，但只能输出500毫安的小电流，无法满足大容量铅酸蓄电池的充电要求。

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足而研制出了一种无工频变压器的大功率恒流充电器。

本实用新型通过如下方式实现了无工频变压器的大功率恒流充电器。

这种无工频变压器的大功率恒流充电器由电流检测电路(1)、开关电路(2)和输出控制电路(3)组成，其特征在于电流检测电路(1)的电流取样电阻R35串联于开关电路(2)的输入回路中，R35的低电位端A为电流检测电路(1)的电位参考点，R35的高电位端B与电感L1的一端相连，L1的另一端与电阻R34的一端相连于C点，在C点与A点之间接有一个电容器C15，运算放大器IC4：B的同相输入端与A点相连，反相输入端与R34的另一端相连，IC4：B的输出端与光电耦合器OPT的输入端阴极相连，OPT的输入端阳极与电阻R33的一端相连，电阻R33的另一端则与IC4：B的反相输入端相连；通过改变开关电路(2)中电位器W1滑动头的位置来改变流过R35的电流I1的大小。

下面以最大输出电流为25安培，功率为400瓦的无工频变压器的大功率恒流充电器为例来说明本实用新型的工作原理。

原理图如图1所示，以变压器B1、B2、B3的中间线为界，左边为隔离低压工作区，右边为市电高压工作区。市电经桥堆BR整流后经R44、R35到达大功率场效应开关管T6、T7。电容C16、C17则被充电，R44用于抑制浪涌电流，经过一段时间后可控硅SCR导通，电流主要从SCR流过。当电流I1流过R35时，电流检电路(1)根据R35的压降U_BA来测出I1的大小，U_BA经L1、C15滤波后送到IC4：B与OPT、R33、R34组成的反相放大器，I1越大则U_BA越大，光电耦合器OPT输出电位(即IC1脚1的电位)越高。

开关电路(2)实现对输出充电电流的控制及功率变换，当电路进入稳态后IC1(TL494)的9脚和10脚输出相差为180°的高频矩形脉冲，经变压器B1的初级耦合到次级驱动大功率开关管T6、T7使其交替导通，于是在大功率开关变压器B2的次级就输出高频电压或电流再由D5、D6整流经L2、C24滤波后得到直流充电电流I2。

其恒流过程为：如果I1、I2增大，则IC1脚1的电位升高，于是IC1输出矩形脉冲宽度变窄，其结果使T6、T7的导通时间变短，其结果使输出电流I2变小。

根据变压器工作原理有 I 2 I 1 = N 1 N 2 ]]>

式中N1、N2分别为变压器B2初、次级的匝数。

显然I2与I1成正比，调整I1的大小就可以调整I2的大小。电位器W1用来完成此功能，当W1的滑动头往上滑时IC2：A的输出电位升高也即IC1的比较器输入端的参考电位增高，于是输出充电电流增大，当W1的滑动头从最下端滑到最上端时输出充电电流I2可从300mA变化到25A。W2则用于设定充电电压的最大值，当W2值调小时充电电压设大，当电池充电电压达到设定值后则处于小电流悬浮充电状态。