專利名稱：可控硅充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制可控硅對蓄電池進行充電的電路，由自耦變壓器、可控硅、電源電路、同步采樣電路、整形電路、觸發(fā)脈沖形成電路、觸發(fā)驅(qū)動電路和濾波電路組成，它是通過同步采樣電源正弦波電壓的變化來形成可控硅的觸發(fā)脈沖，使可控硅在電源電壓過零點附近開始同步觸發(fā)可控硅導通并實現(xiàn)無沖擊軟啟動工作的可控制充電電路導通，調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的占空比可改變充電電壓和電流的大小，能夠滿足一般蓄電池及蓄電池組的充電要求，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠。
背景技術(shù)：
目前，常見的可控硅充電電路有以下幾種方式，一種方式是在交流電源的若干個周期內(nèi)觸發(fā)脈沖以一定的導通角觸發(fā)可控硅導通一次，輸出電壓的高低是這些通過可控硅后的脈沖電壓的平均值，通過調(diào)整導通角或?qū)ㄖ芷趤砀淖兂潆婋妷杭俺潆婋娏鞯拇笮。赃@種方式充電時，電壓的瞬間波動較大，對電網(wǎng)的沖擊也較大，一般只適用于較高電壓的蓄電池組；另一種方式是先通過變壓器將電源電壓降低到一定值后作為充電電源加在可控硅上，通過改變觸發(fā)脈的頻率或?qū)ń莵砀淖兛煽毓璧膶ù螖?shù)從而改變充電電流的大小，這種方式雖然可降低沖擊電壓，但總體體積和重量增大，適應的蓄電池電壓范圍有限。

發(fā)明內(nèi)容
為使采用可控硅充電方式實現(xiàn)對各種電壓等級的蓄電池及蓄電池組進行充電，本實用新型提供一種可控硅充電電路，它不僅充電電壓和電流隨意可調(diào)，適用于多種電壓等級的蓄電池或蓄電池組的充電，而且對電網(wǎng)無沖擊，充電電壓波動小，結(jié)構(gòu)簡單。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用一個自耦式變壓器將電源電壓先變換成控制電路所需的較低電壓后，一路經(jīng)過二極管整流及濾波、穩(wěn)壓電路為觸發(fā)電路提供穩(wěn)定的直流工作電壓，另一路通過二極管整流后作為采樣信號提供給采樣整形電路，整形電路是由比較器電路構(gòu)成，采用自耦變壓器的目的是使采樣信號與電源電壓保持同步變化并使觸發(fā)脈沖與電源電壓保持共模，從而使觸發(fā)脈沖可直接去觸發(fā)可控硅；采樣信號送入控制電路后，首先通過第一級由比較器構(gòu)成的整形電路進行整形處理，將采樣信號由正弦波半波波形的信號變換成與之相對應的矩形波信號，然后再將矩形波信號進行微分處理，變換成鋸齒波信號加到第二級由比較器構(gòu)成的整形電路上，通過改變第二極比較器的門限電壓的高低可改變其輸出的矩形波的脈沖寬度，而輸出的矩形波脈沖寬度的變化只是表現(xiàn)為脈沖波的起始時間的變化，因此，用第二級整形電路輸出的脈沖去觸發(fā)可控硅就可改變可控硅的導通角，從而可改變充電電壓和電流的大小。如果在第二級比較器的基準端加入延時電容，使比較器的門限電壓在接通電源后由接近電源電壓的高電位逐步降低到所設(shè)定的基準電位，其輸出的觸發(fā)脈沖寬度就會由零逐步增大到設(shè)定值，最終的結(jié)果使可控硅輸出的電壓及電流從零逐漸增大到設(shè)定值，實現(xiàn)控制電路的軟啟動目的。
本實用新型的有益效果是，可使充電電路能夠直接適用各種不同電壓等級的蓄電池及蓄電池組的充電，充電電流大小可隨意設(shè)定，并且在充電啟動瞬間對電網(wǎng)無沖擊，電壓、電流穩(wěn)定可靠，無需較大功率的配套電源變壓器和脈沖觸發(fā)變壓器，重量輕、結(jié)構(gòu)簡單。
圖面說明
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型的電路原理圖。
圖中T為自耦變壓器，L為濾波電感器，U1為穩(wěn)壓集成電路，U2A和U2B為集成電路比較器單元，SCR為單向可控硅，BAT為蓄電池，Q為三極管，R1～R10為電阻器，C1～C5為電容器，D1～D6為二極管。
具體實施方式
在附圖中，交流電源從L、N兩點輸入后，一路經(jīng)過濾波電感L、整流二極管D6、單向可控硅SCR加到蓄電池上，另一路通過自耦變壓器的降壓，從其抽頭繞組處得到一個較低的電壓加在控制電路上，在控制電路中，D1、C1、C2、U1構(gòu)成電源的整流濾波及穩(wěn)壓電路，主要為控制電路提供穩(wěn)定的工作電源，R1、R2、U2A構(gòu)成第一級整形電路，R6、Rp、R8、U2B構(gòu)成第二級整形電路，R5、C3、D3、D4構(gòu)成積分電路，C4為軟啟動電容，R7、R9、Q構(gòu)成可控硅觸發(fā)驅(qū)動電路，D5、C5、R10構(gòu)成抗干擾電路；經(jīng)過自耦變壓器降壓后的與交流電源同步的交流電壓首先由D2進行半波整流后再由R3、R4進行分壓作為采樣信號加到比較器U2A的同相輸入端上，采樣信號通過第一級整形電路的整形，將采樣信號由正弦波半波波形的信號變換成與之相對應的矩形波信號從比較器U2A的輸出端輸出到積分電路上，積分電路再次將矩形波信號轉(zhuǎn)換成鋸齒波信號加到第二級整形電路中的比較器U2B的同相輸入端上，鋸齒波信號通過第二次整形后形成可控硅的觸發(fā)信號，由驅(qū)動電路放大后施加在可控硅的觸發(fā)電極上控制可控硅工作。調(diào)節(jié)電位器Rp的阻值可改變比較器U2B的門限電壓從而會改變U2B輸出的矩形脈沖的脈沖寬度，最終會改變可控硅觸的導通角，實現(xiàn)對充電電壓和電流的控制；軟啟動電容器C4跨接在比較器U2B的基準電壓端，開機后，利用電容器兩端的電壓不能突變的特點，使得比較器的基準電壓逐漸從接近工作電源電壓的高電位下降到由Rp所設(shè)定的基準電壓點，通過U2B整形輸出的矩形脈沖的脈沖寬度相應地會由零逐步增大到設(shè)定寬度，可控硅的導通角也就由小逐步增大，使通過可控硅的充電電壓和電流從零逐步增加到設(shè)定值，實現(xiàn)軟啟動功能。
權(quán)利要求1.一種可控硅充電電路，利用交流電通過可控硅的控制對蓄電池進行充電，其特征是整流二極管(D2)的正端連接在自耦變壓器(T)抽頭上，負端經(jīng)過限流電阻(R3)連接在一個比較器(U2A)的同相輸入端，比較器(U2A)的同相輸入端也通過一個分壓電阻(R4)連接在電路的公共地線端上，比較器(U2A)的反相輸入端一路通過上偏電阻(R1)連接在電路的正電源上，一路通過下偏電阻(R2)連接在電路的公共地線端上，比較器(U2A)的輸出端通過限流電阻(R5)連接到隔離二極管(D4)的正端，隔離二極管(D4)的負端連接在另一個比較器(U2B)的同相輸入端，比較器(U2B)的同相輸入端也通過一個微分電容(C3)連接在電路的公共地線端上，比較器(U2B)的反相輸入端一路通過上偏電阻(R6)連接在電路的正電源上，一路通過電位器(Rp)與下偏電阻(R8)串聯(lián)后連接在電路的公共地線端上比較器(U2B)的輸出端通過限流電阻(R7)連接到驅(qū)動三極管(Q)的基極上，驅(qū)動三極管(Q)的集電極直接與電路的正電源連接，發(fā)射極經(jīng)過限流電阻(R9)連接到隔離二極管(D5)的正端，隔離二極管(D5)的負端連接在可控硅(SCR)的控制極上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅充電電路，其特征是自耦變壓器(T)的兩端分別連接在交流電源的火線和零線上，自耦變壓器(T)的抽頭端連接整流二極管(D2)的正端，自耦變壓器(T)的公共端連接在電路的公共地線端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅充電電路，其特征是在后一級比較器(U2B)的反相輸入端上連接的上偏電阻(R6)兩端并聯(lián)著電容器(C4)。
專利摘要一種利用可控硅對蓄電池進行充電控制的電路，主要由自耦變壓器、可控硅、電源電路、同步采樣電路、整形電路、觸發(fā)脈沖形成電路、觸發(fā)驅(qū)動電路和濾波電路組成，它是通過同步采樣電源正弦波電壓的變化來形成可控硅的觸發(fā)脈沖，使可控硅在電源電壓過零點附近開始導通，調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的占空比可改變充電電壓和電流的大小，能夠滿足一般蓄電池及蓄電池組的充電要求，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號H02J7/10GK2754253SQ20042006749
公開日2006年1月25日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者張盛忠, 郝慶凱, 黃維慶 申請人:新疆新能源股份有限公司