屬于電子技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代生活的豐富，用電池的電器的種類越來越多，如數(shù)碼機(jī)機(jī)，手機(jī)，等等，為此也出現(xiàn)了很多充電器種類，但是這些種類中關(guān)于低碳環(huán)保充電電路種類還存在。

其意義一是，現(xiàn)在的產(chǎn)品，其中的充電主管，即是連通與關(guān)斷的充電的回路三極管，容易損壞，一旦損壞，這個(gè)充電器便成為了垃圾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這一故障成為了充電器的主要故障點(diǎn)，就因?yàn)檫@一點(diǎn)損壞而成為垃圾，是一種很大的浪費(fèi)，（如果去修，因?yàn)樯婕靶蘩沓杀荆笆褂谜呷バ蘩聿柯?lián)系的成本，所以人們常常是丟掉）。

其意義二是，由于在充電過程中，沒有對(duì)電池充電時(shí)行最大的科學(xué)化充電，因此影響電池的容量與壽命，所以有資料評(píng)說，可充電池常常不是用壞的，而是被充壞的。

原因一是，如在電池未激活前，需要對(duì)電池較長(zhǎng)時(shí)間的充電以激活。很多新電池賣家都說明需要激活三次。已激活后的電池充電時(shí)間將大大縮短。但是在高節(jié)奏的時(shí)代，充電器的性能不夠先進(jìn)，使用者只能按已想法行事。常常是大概而行之。由于這一關(guān)未理好，激活未到位，或電池受損的情況增大，更換機(jī)率增大。

原因二是在充電過程沒有采用較好的充電方式，很多資料都認(rèn)為，如果采用脈沖邊充邊停，或邊放的方式；如果采用恒流源充電的方式，將有很好的效果，這種效果不僅表現(xiàn)在容量與壽命不易受到損壞。（其容量越大，負(fù)向作用越大），甚至對(duì)損壞的電池有一定的修復(fù)作用。而且能使被充電池能很好地充電到位。好處多多。

原因三，本企業(yè)在前段時(shí)間申請(qǐng)了保安產(chǎn)品系列，而該系列產(chǎn)品必須要備份電池，這類電池是容量較大的酸性電池。很多不是隨身攜帶的電子產(chǎn)品，常常是這種密封式的、價(jià)格較低的、容量較大的酸性電池。而這類酸性電池，幾乎所有資料一致地認(rèn)為最好的方式是采用邊充邊放或邊停的方式，這不僅減少了鉛酸蓄電池在充電過程中內(nèi)部電化學(xué)副反應(yīng)——水的電解所產(chǎn)生的析氣量，而且對(duì)已經(jīng)嚴(yán)重極化而引起失效的鉛酸蓄電池還有修復(fù)作用。

現(xiàn)在的產(chǎn)品不足原因一是，還沒有用一種恒流并以脈沖方式充電的電路，且這種電路具有較簡(jiǎn)捷的電路，而且具有靈活調(diào)整充電與停的關(guān)系，二是不具有即有限壓充電結(jié)束（這種方式對(duì)已激活的電池很適合）與計(jì)時(shí)結(jié)束（這種方式對(duì)未激活的電池及對(duì)酸性等一大類電池充電很適合）相結(jié)合的電路。三是還沒有一種用有源件作變換來解決充電管易壞的問題。這一問題很有意義，因?yàn)榫哔Y料統(tǒng)計(jì)，對(duì)于非脈沖式的充電電路，其開關(guān)控制管都是故障的重點(diǎn)，而這種電路只有一次性的開與關(guān)。如果讓開關(guān)管處于脈沖的狀態(tài)，更容易成為損害的機(jī)率，增加充電器的整體報(bào)廢。

低碳是社會(huì)倡導(dǎo)的一種文明生活方式。應(yīng)該從微小的地方抓起。減少對(duì)充電器及電池的報(bào)廢率，就是一種很好低碳生活方式。這樣才利于社會(huì)的長(zhǎng)久進(jìn)步與發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有充電產(chǎn)品雖具有充電功能，但是對(duì)環(huán)保不足的弱點(diǎn)，本發(fā)明采用一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)的N型脈沖式雙結(jié)束恒流充電器，用幾個(gè)NPN三極管與一塊集成電路有效組合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切換的雙備份不容易損壞的充電路，并采用恒流脈沖充電的形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)充電電池科學(xué)的充電、最大化的充電，從而最大化的延長(zhǎng)充電器與被充電池的壽命與容量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的環(huán)保。

1、N型脈沖式雙結(jié)束恒流充電器由恒流源、過程顯示單元、接口單元、充電單元、形成脈沖的振蕩單元、結(jié)束切換單元、結(jié)束起動(dòng)單元、定時(shí)計(jì)數(shù)單元、負(fù)載單元、涓流電阻共同組成。

其中：恒流源由三端穩(wěn)壓電路、恒流電阻、泄放電阻組成：三端穩(wěn)壓電路的輸入接整流輸出；三端穩(wěn)壓電路的輸出接恒流電阻后成為恒流源的輸出，三端穩(wěn)壓電路的接地端接恒流源的輸出，泄放電阻接在恒流源的輸出與地線之間。

充電單元由工作電路、備份管、充電觸發(fā)電阻、充電轉(zhuǎn)換二極管組成。

工作電路由工作管與限制電阻組成。

工作管與備份管的集電極接恒流源的輸出，充電觸發(fā)電阻的一端接恒流源的輸出，充電觸發(fā)電阻的另一端為充電控制點(diǎn)，限制電阻的一端接充電控制點(diǎn)，限制電阻的另一端接工作管的基極，充電轉(zhuǎn)換二極管的正極接充電控制點(diǎn)，充電轉(zhuǎn)換二極管的負(fù)極接備份管的基極，備份管的發(fā)射極與工作管的發(fā)射極相接，成為充電單元的輸出。

接口電路由接口三極管、充電鉗位二極管、接口電阻組成：接口三極管的發(fā)射極接地線，接口電阻的一端接形成脈沖的振蕩單元中振蕩一管的集電極，接口電阻的另一端接接口三極管的基極，充電鉗位二極管的正極接充電控制點(diǎn)，充電鉗位二極管的負(fù)極接接口三極管的集電極。

結(jié)束切換單元由結(jié)束切換開關(guān)與結(jié)束切換二極管組成。

定時(shí)計(jì)數(shù)單元由結(jié)束計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)電容、計(jì)數(shù)電阻、計(jì)數(shù)保護(hù)電阻、停振蕩導(dǎo)向電阻、停振導(dǎo)向二極管、清零導(dǎo)向二極管，清零放電二極管，清零微分電容組成。

結(jié)束計(jì)數(shù)器的三個(gè)振蕩端的第一振蕩端接計(jì)數(shù)電容到計(jì)數(shù)中心點(diǎn)，第二振蕩端接計(jì)數(shù)電阻到計(jì)數(shù)中心點(diǎn)，第三振蕩端接計(jì)數(shù)保護(hù)電阻到計(jì)數(shù)中心點(diǎn)，停振導(dǎo)向電阻的一端接結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端，停振導(dǎo)向電阻的另一端串聯(lián)停振導(dǎo)向二極管到計(jì)數(shù)中心點(diǎn)。

清零微分電容正極 接恒流源輸出端，清零微分電容負(fù)極分二路，一路經(jīng)清零放電二極管負(fù)極到地，另一經(jīng)清零導(dǎo)向二極管正極接結(jié)束計(jì)數(shù)器的清零端。

結(jié)束起動(dòng)單元由起動(dòng)上偏可調(diào)電阻、起動(dòng)上偏保護(hù)電阻、起動(dòng)下偏電阻、起動(dòng)導(dǎo)向二極管組成。

起動(dòng)上偏可調(diào)電阻與起動(dòng)下偏保護(hù)電阻串聯(lián)，一端接充電單元的輸出，另一端為起動(dòng)輸出端，起動(dòng)下偏電阻接在起動(dòng)輸出端與地線之間，起動(dòng)導(dǎo)向二極管的正極接起動(dòng)輸出端，起動(dòng)導(dǎo)向二極管的負(fù)極接接口三極管的基極。

結(jié)束切換開關(guān)的一端接起動(dòng)輸出端，另一端接結(jié)束切換二極管到結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端。

形成脈沖的振蕩單元由振蕩一管、振蕩二管、第二積分電阻、第一積分電阻、隔離二極管一、隔離二極管二、集電極電阻一、集電極電阻二、基極電阻一、基極電阻二、第一交連電容、第二交連電容組成。

振蕩一管與振蕩二管的集電極分別接集電極電阻一、集電極電阻二到恒流源的輸出，振蕩一管與振蕩二的基極分別接基極電阻一、基極電阻二到恒流源的輸出，第一積分電阻的一端接恒流源的輸出，第一積分電阻的另一端為兩路，一路接隔離二極管一到振蕩一管的集電極，另一路接第一交連電容到振蕩二管的基極，第二積分電阻的一端接恒流源的輸出，第二積分電阻的另一端為兩路，一路接隔離二極管二到振蕩二管的集電極，另一路接第二交連電容到振蕩一管的基極。

過程顯示單元由過程指示燈與過程指示保護(hù)電阻組成：過程指示燈與過程指示保護(hù)電阻串聯(lián)在恒流源的輸出與接口三極管的集電極之間。

負(fù)載單元由被充電池與接觸指示支路組成。

接觸指示支路由接觸指示燈與接觸指示保護(hù)電阻串聯(lián)而成。

被充電池接在充電單元的輸出與地線之間，接觸指示支路與被充電池并聯(lián)。

2、充電轉(zhuǎn)換二極管由兩個(gè)面體合型二極管串聯(lián)而成。

3、所有三極管選用同一類型的三極管。

4、計(jì)數(shù)電容用兩個(gè)電解電容接為無極的形式，兩個(gè)電解電容的負(fù)極相接，一個(gè)電解電容的正極接第一振蕩端，另一個(gè)電解電容接計(jì)數(shù)中心點(diǎn)。

進(jìn)一步說明：

1、工作原理說明：

通電后，恒流源為所有單元提供電源，因而充電形式是恒流電流充電，又由于形成脈沖的振蕩單元控制了接口單元，形成高與低的輸出，接口單元控制充電單元處于開通與關(guān)閉，所以又形成了脈沖形式。

應(yīng)指出的是本發(fā)明設(shè)計(jì)的充電單元，包含有兩只三極管，即是工作管（圖2中的5.11）與備份管(圖2中的5.5)。盡管兩管對(duì)被充電池組成了或門的充電通道。但是由設(shè)計(jì)措施的特殊性，平常只有工作管通電工作，而備份管卻處于開路狀態(tài)，但是一旦工作管損壞，備份管將自動(dòng)投入通電工作。

在脈沖形式的充電過程中，充電物理過程是，即又充電又停充的特殊形式。其規(guī)律是，在脈沖的一周期之內(nèi)，當(dāng)振蕩一管（圖2中的6.1）的集電極為高位時(shí)，觸發(fā)接口三極管（圖2中的4.1），接口三極管的集電極為低位，鉗位充電單元截止，形成停充狀態(tài)，當(dāng)振蕩一管的集電極為低位時(shí)，接口三極管截止，不鉗位充電單元，充電單元被充電觸發(fā)電阻觸發(fā)，開始充電。

在本發(fā)明中，有兩種結(jié)束充電方式，一種是限壓結(jié)束方式，這種方式是在電池充滿電后，經(jīng)過比較放大，輸出低位信號(hào)，鉗位了充電控制點(diǎn)，使充電單元的基極觸發(fā)電壓為零，停止對(duì)電池的充電。另一種為定時(shí)結(jié)束方式，對(duì)于一些需要激活的電池而言，它對(duì)時(shí)間有要求，因此，定時(shí)結(jié)束就是在一定時(shí)間后，結(jié)束計(jì)數(shù)器（圖2中的9.1）的終極輸出端輸出高壓，讓自身停振的同時(shí)，不再鉗位起動(dòng)輸出端，起動(dòng)輸出端產(chǎn)生高壓，而觸發(fā)接口三極管。這兩種結(jié)束方式，經(jīng)過結(jié)束切換單元進(jìn)行選擇，靈活而方便。

當(dāng)充電結(jié)束后，充電單元關(guān)閉，此時(shí)所連的涓流電阻（圖2中的11）向被充電池提供所需的維持的涓電流。

2、線路特點(diǎn)分析：

（1）、恒流單元該單元由三端集成穩(wěn)壓電路連成了恒流源的方式。

該單元由三端穩(wěn)壓電路（圖2中的2.1）及恒流電阻（圖2中的2.2）組成。主要功能將直流變?yōu)楹懔?，采用恒流充電?/p>

該單元的恒流源采用78系列的三端集成穩(wěn)壓源變換而來，其優(yōu)點(diǎn)：一是恒流值可調(diào)，適應(yīng)面寬，二是線路簡(jiǎn)潔。當(dāng)充電單元處于斷路時(shí)，恒流穩(wěn)壓源的輸出有兩個(gè)電阻通道。一個(gè)是涓流電阻（圖2中的11），該電阻功能是充電結(jié)束后對(duì)被充電池提供所需的維持電流。第二個(gè)是恒流源輸出對(duì)地所連的泄放電阻（圖2中的2.3），兩個(gè)電阻共同組成恒流的泄放功能，形成對(duì)恒流穩(wěn)壓源的一種保護(hù)，其原因當(dāng)充電回路驟然停止而斷路時(shí)，恒流源的輸出不會(huì)從較大的輸出電流驟然變?yōu)榱恪?/p>

（2）、接口單元。

該單元由接口三極管（圖2中的4.1）、充電鉗位二極管（圖2中的4.2）、接口電阻（圖2中的4.3）組成。接口三極管主要有三大功能。

一是將充電的恒流變成脈沖充電形式。其原因是在形成脈沖的振蕩單元的激勵(lì)下，經(jīng)過該三極管的傳遞，使充電單元的基極產(chǎn)生高低的脈沖變化。（接口三極管集電極為高位時(shí)，充電單元是正向偏置，為通電的狀態(tài)，反之接口三極管集電極為低位時(shí)，充電單元是無偏置，為斷路狀態(tài)）從而使該單元的輸出端產(chǎn)生高低狀的變化。因而形成脈沖形式。

二是成為充電單元終結(jié)的控制管。當(dāng)電池充滿電或定時(shí)結(jié)束后，起動(dòng)輸出端輸出高壓，使接口三極管（圖2中的4.1）的邏輯將產(chǎn)生集電極為低位信號(hào)，因而充電單元為斷路狀態(tài)。

三是激勵(lì)過程指示燈（圖2中的3.2）閃光。當(dāng)該管集電極為低位時(shí)，電流從恒流源流向接口三極管集電極，過程顯示發(fā)光管亮。反之不亮。充電結(jié)束時(shí)接口三極管集電極為高位，過程顯示發(fā)光管不發(fā)光。

（3）、形成脈沖的振蕩單元。

該單元是將充電單元形成脈沖形式的基本單元，由振蕩一管（圖2中的6.1）、振蕩二管（圖2中的6.2）、第二積分電阻（圖2中的6.3）、隔離二極管二（圖2中的6.5）、集電極電阻二（圖2中的6.6）、基極電阻二（圖2中的6.7）、集電極電阻一（圖2中的6.8）、第一積分電阻（圖2中的6.9）、隔離二極管一（圖2中的6.10）、第一交連電容（圖2中的6.11）、第二交連電容（圖2中的6.12）、基極電阻一（圖2中的6.15）組成。

該線路的特點(diǎn)是用兩個(gè)三極管相互在本級(jí)基極與對(duì)方的集電極連接交連電容而成。當(dāng)開通電源后，當(dāng)某一管集電極為高位時(shí)，通過積分電阻與交連電容向?qū)Ψ交鶚O充電，使對(duì)方管基極獲得更大基流，因而向飽和趨勢(shì)加速變化，同時(shí)飽和趨勢(shì)變化的三極管通集電極電壓降低，通過交連電容向?qū)Ψ饺龢O管傳遞飽和反饋低位的信號(hào)，強(qiáng)烈的正反饋促使本來向截止方向轉(zhuǎn)變的截止管再次趨向截止，反過來截止管通過交連電容使飽和管更飽和，強(qiáng)烈的正反饋完成第一次振蕩的前半個(gè)周期，當(dāng)交連電容充電完畢后，原飽和管將向退出方向轉(zhuǎn)變，因而兩管的交連電容再次傳遞飽和與截止信號(hào)，形成前半周期相同的的反饋?zhàn)兓^程，只是兩管的狀態(tài)變化與前半周期不同，前半周期的飽和管轉(zhuǎn)為截止，截止管變?yōu)轱柡停绱嗽懋a(chǎn)生第二次周期，第三次周期------等等。在此期間。

在本電路中，兩個(gè)交連電容與兩個(gè)三極管的集電極之間接有隔離二極管，其好處是，起動(dòng)振容易，不會(huì)停振。

該單元的振蕩體現(xiàn)在充電單元中，其結(jié)果是，當(dāng)振蕩二管（圖2中的6.2）截止時(shí)，集電極產(chǎn)生高位，振蕩一管（圖2中的6.1）必定為飽和，它的集電極是低位，此時(shí)的接口三極管（圖2中的4.1）無基極觸發(fā)電壓，因此接口三極管的集電極為高位，此時(shí)的充電單元中的三極管被充電觸發(fā)電阻觸發(fā)，成為充電形式，當(dāng)振蕩二管的集電極轉(zhuǎn)變?yōu)榈臀粫r(shí)，振蕩一管的集電極轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶唬藭r(shí)的接口三極管被觸發(fā)，成飽和狀態(tài)，其集電極與發(fā)射極相通，充電單元被鉗位，呈斷開狀態(tài)，停止充電。

（4）、結(jié)束的兩種選擇說明。

本發(fā)明的結(jié)束有兩種選擇，專為第一次充電的電池設(shè)計(jì)了一種定時(shí)的結(jié)束，也有當(dāng)電池充滿電后的結(jié)束，形成多樣選擇性。

定時(shí)的時(shí)間比電池充滿電的時(shí)間長(zhǎng)，因此兩種結(jié)束方式能共用一個(gè)結(jié)束電路，結(jié)束切換開關(guān)串聯(lián)結(jié)束切換二極管到結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端，當(dāng)定時(shí)結(jié)束后，電池早已充滿電，所以結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端剛輸出高壓，結(jié)束起動(dòng)端就能立即輸出高壓。這樣的好處是邏輯準(zhǔn)確，線路簡(jiǎn)潔。

A、結(jié)束選擇單元。

該由結(jié)束切換開關(guān)（圖2中的7.1）、結(jié)束切換二極管（圖2中的7.2）組成。雖然只有兩個(gè)元件，但是它形成了兩種結(jié)束方式的選擇，而且開關(guān)靈活性強(qiáng)。

在結(jié)束切換開關(guān)為接通狀態(tài)下，因?yàn)榻Y(jié)束切換開關(guān)與結(jié)束切換二極管的串聯(lián)連接了結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端，在定時(shí)時(shí)間未結(jié)束時(shí)，結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端為低位，因此開關(guān)導(dǎo)向二極管成為了鉗位起動(dòng)輸出端（圖2中的8.8），使起動(dòng)輸出端無電壓輸出，只有在結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端有了高壓后，起動(dòng)輸出端才能有電壓輸出，觸發(fā)接口三極管為飽和狀態(tài)，從而鉗位充電單元。

在結(jié)束切換開關(guān)為斷開狀態(tài)下，在電池充滿電后，起動(dòng)輸出端立即輸出高壓，觸發(fā)接口三極管。

由此形成了兩個(gè)結(jié)束單元之間的轉(zhuǎn)換。

B、定時(shí)計(jì)數(shù)單元。

該單元在結(jié)束切換開關(guān)（圖2中的7.1）按下接通后，該單元成為定時(shí)結(jié)束的計(jì)數(shù)單元。

由結(jié)束計(jì)數(shù)器與三個(gè)振蕩端中的第一振蕩端連接的計(jì)數(shù)電容（圖2中的9.2），第二振蕩端所連接的計(jì)數(shù)電阻（圖2中的9.3），第三振蕩端所連的計(jì)數(shù)保護(hù)電阻（圖2中的9.5），停振導(dǎo)向二極管（圖2中的9.7）與停振導(dǎo)向電阻（圖2中的9.6）清零導(dǎo)向二極管（圖2中的9.10），清零放電二極管（圖2中的9.11），清零微分電容（圖2中的9.12）共同組成。

其主要功能是可以進(jìn)行頻率調(diào)整，從而使結(jié)束計(jì)數(shù)器具有可調(diào)的定時(shí)時(shí)間的功能。

產(chǎn)生振蕩與頻率可調(diào)的原理是，計(jì)數(shù)電阻與計(jì)數(shù)電容是振蕩可調(diào)件，形成的RC振蕩電路。計(jì)數(shù)電阻由兩個(gè)電阻串聯(lián)而成，其串聯(lián)阻值大，則對(duì)計(jì)數(shù)電容充電與放電的時(shí)間長(zhǎng)，則振蕩的周期的越長(zhǎng)。調(diào)整定時(shí)頻率電阻，即可調(diào)整其頻率，也即是周期可調(diào)。

本單元的另一個(gè)特點(diǎn)是計(jì)數(shù)電容采用了兩個(gè)電解電容接為了無極的形式，漏電系數(shù)小，因而能使振蕩很可靠，不易停偏振，同時(shí)相對(duì)頻率準(zhǔn)確，因而定時(shí)準(zhǔn)確，符合普通產(chǎn)品的要求。

定時(shí)到點(diǎn)后，主要產(chǎn)生兩大作用，一是不再鉗位起動(dòng)輸出端，使起動(dòng)輸出端能輸出高壓，觸發(fā)接口三極管，從而使充電單元關(guān)閉，。二是用使結(jié)束計(jì)數(shù)器的振蕩停振，結(jié)束計(jì)數(shù)器的輸出端不再發(fā)化，成為一種自鎖線路，不會(huì)產(chǎn)生過充情況。

結(jié)束計(jì)數(shù)器功能可靠，計(jì)時(shí)的長(zhǎng)度有很寬的時(shí)間范圍。計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，其中一個(gè)重要原因是計(jì)數(shù)電容采用了漏電系數(shù)小的電容。三是是外圍件少。同時(shí)該件廉價(jià)，可操作性強(qiáng)。

C、電池充滿電后，結(jié)束方式選擇的說明。

當(dāng)該單元在結(jié)束切換開關(guān)（圖2中的7.1）為斷開狀態(tài)下，結(jié)束方式選擇限壓結(jié)束方式。

該單元由起動(dòng)上偏可調(diào)電阻（圖2中的8.1）、起動(dòng)上偏保護(hù)電阻（圖2中的8.2）、起動(dòng)下偏電阻（圖2中的8.3）、起動(dòng)導(dǎo)向二極管（圖2中的8.5）組成，起動(dòng)上偏可調(diào)電阻可以靈活地調(diào)整取樣電壓，又因?yàn)榇?lián)了起動(dòng)上偏保護(hù)電阻，所以在調(diào)試過程不會(huì)產(chǎn)生過大的偏差。當(dāng)電池充滿電后，使起動(dòng)輸出端輸出高壓，觸發(fā)接口三極管，從而鉗位充電單元，停止充電。

該單元在結(jié)束切換開關(guān)（圖2中的7.1）為接通狀態(tài)下，結(jié)束方式選擇定時(shí)結(jié)束方式。

結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端在未到定時(shí)時(shí)，輸出為低將起動(dòng)輸出端鉗位，當(dāng)定時(shí)結(jié)束后，電池早已充滿電，所以結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端剛輸出高壓，結(jié)束起動(dòng)端就能立即輸出高壓。觸發(fā)接口三極管，從而鉗位充電單元，停止充電，這樣的好處是邏輯準(zhǔn)確，線路簡(jiǎn)潔。

（5）、充電單元。

A 、充電單元的組成及形成的主要主意義。

具維修統(tǒng)計(jì)，對(duì)于所有的充電器中最易壞的元件就是這個(gè)充電回路中執(zhí)行開與關(guān)的三極管。所以本發(fā)明中對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)處理，該點(diǎn)措施也成為了本發(fā)明的一個(gè)重要核心。

充電單元中的兩三極管分別為工作管與備份管，與轉(zhuǎn)換二極管相配合，本發(fā)明設(shè)計(jì)了的這樣形式，能使工作管從通電的一開始就始終處于正常的工作狀態(tài)，而備份管則處于斷路的“休眠狀態(tài)”，一旦工作管損壞而停止工作時(shí)，備份管將自動(dòng)投入工作，因此大大提升了充電器的壽命。

B、工作管與備份管產(chǎn)生 “替換工作”的原因分析

備份管的基極，與工作管的基極相比，同一電壓下比工作管的基極要多兩個(gè)PN節(jié)，其原因是串聯(lián)了二個(gè)二極管作為充電轉(zhuǎn)換二極管，僅管充電管的基極串聯(lián)有限流電阻，但在制作的調(diào)試中以把它調(diào)整在兩個(gè)PN節(jié)之下。所以充電管的基極電壓高于備份管。由于三極管發(fā)射極比基極低于一個(gè)PN節(jié)，所以工作管的發(fā)射極應(yīng)比備份管高，當(dāng)兩管發(fā)射極相連時(shí)，所以備份管將被封門，也即是備份管基極與發(fā)射處于反向偏置。不會(huì)有輸出電流。所以備份管處于無功率消耗的休眠狀態(tài)。正常情況下，充電任務(wù)只由工作管完成。當(dāng)工作管損壞后，無電流或放大量不足時(shí)，此時(shí)備份管因失去封門電壓，立即向外輸出電流，實(shí)現(xiàn)了正常的自動(dòng)切換。充電器不會(huì)因此報(bào)廢。因而大大地提高了充電器的可靠性。

此外還應(yīng)說明兩點(diǎn)，一是由于在理論上三極管的壽命很高，但是三極管本身的生產(chǎn)過程，及充電器在制作中對(duì)三極管的焊接等方面的原因，或在使用過程中的不當(dāng)因素，常常使三極管這樣的壽命受到挑戰(zhàn)，達(dá)不到這樣的要求，而這樣的自動(dòng)切切換工作，就是對(duì)這種三極管達(dá)不到高壽命的一種彌補(bǔ)。二是由于兩三極管參數(shù)一致，工作時(shí)都是處于開通與斷開的開關(guān)狀態(tài)，所以無論是工作管工作，還是備份管工作，所以整個(gè)充電性不會(huì)發(fā)生變化。三是采用一管（本發(fā)明中的備份管）為休眠狀，該管的功率消耗近似為零，而三極管壽命與其所消耗的功率有很大的關(guān)系，所以不易損壞，而比用兩管采用簡(jiǎn)單的并聯(lián)關(guān)系連接工作可靠性好得多。

切換之單元之一所以產(chǎn)采用兩個(gè)二極管串聯(lián)主要原因有二，一是兩個(gè)二極管封門有更大的空間，余量更大，二是可以成為批量生產(chǎn)中的取樣件，即是檢查該路無電流時(shí)，可以不斷開該支路將表串聯(lián)在支路中，因?yàn)槟菢硬僮鞑槐恪６芍苯訉㈦娏鞅聿⒙?lián)在二極管兩端就可。

本發(fā)明實(shí)施后有著突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、由本發(fā)明一是大大提高了充電器的壽命，減少了充電器的報(bào)廢率，二是對(duì)被充電池實(shí)現(xiàn)了科學(xué)充電，增進(jìn)了維護(hù)，延長(zhǎng)了被充電池的壽命，減少了報(bào)廢率。而這兩種產(chǎn)品，無論是可充電池，還是配套的充電器，都是現(xiàn)代生活普遍應(yīng)用的種類，所以能增強(qiáng)兩種產(chǎn)品的環(huán)保。環(huán)保無小事，所以本發(fā)明有積極意義。

2、本發(fā)明也有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)于普通的電子產(chǎn)品的價(jià)值，如充電器這類產(chǎn)品，在沒有貴重元材料下，其要點(diǎn)：第一是科技價(jià)值，第二是人工加費(fèi)，第三才是元件的成本，而本發(fā)明所增加的元件有限。本發(fā)明實(shí)施后，使用者后會(huì)明顯感覺到：一是充電器壽命的延長(zhǎng)，二是被充電池壽命延長(zhǎng)，三是容量不會(huì)發(fā)生明顯變化，因此社會(huì)一定會(huì)接受，承認(rèn)其科學(xué)價(jià)值，因此這種優(yōu)良的產(chǎn)品會(huì)代替劣質(zhì)產(chǎn)品。由于現(xiàn)代生活中，該產(chǎn)品用途極為普遍，所以會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3、由于采用恒流源的充電方式，結(jié)合又充又停的脈沖形式，對(duì)很多電池能進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)，特別是對(duì)酸性電池等等一大類電池，科學(xué)充電對(duì)電池的壽命與容量有很大影響，所以網(wǎng)上還有這樣的論點(diǎn)，很多電池不是用壞的，而是被充壞的這一說法，所以很多高級(jí)用電器，明確地提出對(duì)所使用的電池要用專業(yè)的充電器充電。

4、本發(fā)明性能優(yōu)異，一是對(duì)被充電池的充電與停充時(shí)間之間的比例靈活可調(diào)，即是占空比可調(diào)，二是對(duì)脈沖的頻率可調(diào)，三是對(duì)被充電壓結(jié)束充電靈活可調(diào)，所以從多角度多層面，適應(yīng)了不同種類型號(hào)的被充電池型號(hào)。

5、增加了結(jié)束充電的選擇，特別是對(duì)一些第一次充電的電池而言，增加了定時(shí)的結(jié)束方式，時(shí)間準(zhǔn)確，不需要另設(shè)制時(shí)間提醒。

6、各單元相連科學(xué)，并做到了綜合利用（如開關(guān)管與恒流源為一體），因而線路電路精簡(jiǎn)、可靠性高。

7、易生產(chǎn)，易調(diào)試，很適合微型企業(yè)生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是N型脈沖式雙結(jié)束恒流充電器方框原理單元關(guān)系圖。

圖中：1、整流輸出；2、恒流源；3、過程顯示單元；4、接口單元；5、充電單元；6、形成脈沖的振蕩單元；7、結(jié)束切換單元；8、結(jié)束單元；9、定時(shí)計(jì)數(shù)單元；10、負(fù)載單元；11、涓流電阻。

圖2是N型脈沖式雙結(jié)束恒流充電器的一種方案的元件連接的原理圖。

圖中：1、輸出；2.1、三端穩(wěn)壓電路；2.2、恒流電阻；2.3、泄放電阻；3.1、過程指示保護(hù)電阻；3.2、過程指示燈；4.1、接口三極管；4.2、充電鉗位二極管；4.3、接口電阻；5.11、工作管；5.12、限制電阻；5.3、充電觸發(fā)電阻；5.4、充電轉(zhuǎn)換二極管；5.5、備份管；5.7、充電控制點(diǎn)；5.9、充電單元的輸出；6.1、振蕩一管；6.2、振蕩二管；6.3、第二積分電阻；6.5、隔離二極管二；6.6、集電極電阻二；6.7、基極電阻二；6.8、集電極電阻一；6.9、第一積分電阻；6.10、隔離二極管一；6.11、第一交連電容；6.12、第二交連電容；6.15、基極電阻一；7.1、結(jié)束切換開關(guān)；7.3、結(jié)束切換二極管；8.1、起動(dòng)上偏可調(diào)電阻；8.2、起動(dòng)上偏保護(hù)電阻；8.3、起動(dòng)下偏電阻；8.5、起動(dòng)導(dǎo)向二極管；8.8、起動(dòng)輸出端；9.1、結(jié)束計(jì)數(shù)器；9.2、計(jì)數(shù)電容；9.3、計(jì)數(shù)電阻；9.5、計(jì)數(shù)保護(hù)電阻；9.6、停振蕩導(dǎo)向電阻；9.7、停振導(dǎo)向二極管；9.9、計(jì)數(shù)中心點(diǎn)；9.10清零導(dǎo)向二極管；9.11清零放電二極管；，9.12清零微分電容；10.1、被充電池；10.2、接觸保護(hù)電阻；10.3、接觸指示燈11、涓流電阻。

圖3是檢測(cè)是用的假負(fù)載與檢測(cè)結(jié)束計(jì)數(shù)器的圖。

圖中：1、輸出；2.1、三端穩(wěn)壓電路；2.2、恒流電阻；2.3、泄放電阻；3.1、過程指示保護(hù)電阻；3.2、過程指示燈；4.1、接口三極管；4.2、充電鉗位二極管；4.3、接口電阻；5.11、工作管；5.12、限制電阻；5.3、充電觸發(fā)電阻；5.4、充電轉(zhuǎn)換二極管；5.5、備份管；5.7、充電控制點(diǎn)；5.9、充電單元的輸出； 7.1、結(jié)束切換開關(guān)；7.3、結(jié)束切換二極管；8.1、起動(dòng)上偏可調(diào)電阻；8.2、起動(dòng)上偏保護(hù)電阻；8.3、起動(dòng)下偏電阻；8.5、起動(dòng)導(dǎo)向二極管；8.8、起動(dòng)輸出端；9.1、結(jié)束計(jì)數(shù)器；9.2、計(jì)數(shù)電容；9.3、計(jì)數(shù)電阻；9.5、計(jì)數(shù)保護(hù)電阻；9.6、停振蕩導(dǎo)向電阻；9.7、停振導(dǎo)向二極管；9.9、計(jì)數(shù)中心點(diǎn)；10.2、接觸保護(hù)電阻；10.3、接觸指示燈11、涓流電阻；30、假負(fù)載的上偏可調(diào)電阻；31、假負(fù)載的上偏限值電阻；32、假負(fù)載下偏電阻；33、假負(fù)載可調(diào)三極管；34、假負(fù)載集電極電阻；35、檢測(cè)結(jié)束計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)電容并聯(lián)的小電阻。

圖4是檢測(cè)充電單元的圖。

圖中：1、輸出；2.1、三端穩(wěn)壓電路；2.2、恒流電阻；2.3、泄放電阻；3.1、過程指示保護(hù)電阻；3.2、過程指示燈；4.1、接口三極管；4.2、充電鉗位二極管；4.3、接口電阻；5.11、工作管；5.12、限制電阻；5.3、充電觸發(fā)電阻；5.4、充電轉(zhuǎn)換二極管；5.5、備份管；5.7、充電控制點(diǎn)；5.9、充電單元的輸出； 8.1、起動(dòng)上偏可調(diào)電阻；8.2、起動(dòng)上偏保護(hù)電阻；8.3、起動(dòng)下偏電阻；8.5、起動(dòng)導(dǎo)向二極管；8.8、起動(dòng)輸出端；10.2、接觸保護(hù)電阻；10.3、接觸指示燈11、涓流電阻；30、假負(fù)載的上偏可調(diào)電阻；31、假負(fù)載的上偏限值電阻；32、假負(fù)載下偏電阻；33、假負(fù)載可調(diào)三極管；34、假負(fù)載集電極電阻；36、電流表；37、電流表紅表筆；38、電流表黑表筆。

具體實(shí)施方式

圖1、2、3、4例出了一種實(shí)施制件實(shí)例，圖3例出實(shí)施中的檢測(cè)圖。

一、挑選元件：充電轉(zhuǎn)換二極管由兩個(gè)面體合型二極管串聯(lián)而成。所有三極管選用同一類型的三極管。計(jì)數(shù)電容用兩個(gè)電解電容接為無極的形式，兩個(gè)電解電容的負(fù)極相接，一個(gè)電解電容的正極接第一振蕩端，另一個(gè)電解電容接計(jì)數(shù)中心點(diǎn)。結(jié)束計(jì)數(shù)器用CD4060。

二、制作電路控制板，焊接元件：接圖2的原理圖制作電路控制板，接圖2的原理圖焊接元件。

三、通電檢查與調(diào)試。

檢查焊接無誤，可進(jìn)行通電 檢查與調(diào)試。

1、對(duì)恒流源部分的檢查。

如圖3所示焊接一個(gè)假負(fù)載，用一只三極管連成可調(diào)的穩(wěn)壓管模擬電路，代替被充電池成為假負(fù)載。用萬用表的電流表紅筆串在假負(fù)載中，或紅筆接在假負(fù)載中的二極管正極，黑筆接二極管負(fù)極。

調(diào)整假負(fù)載的阻值，此時(shí)電流表的指示示不發(fā)生變化。如果正確，說明恒流源工作正常。

調(diào)整恒流電阻的阻值，使其恒流值符合要求。

2、對(duì)充電單元的通電檢測(cè)。

接上假負(fù)載，將假負(fù)載調(diào)整為未電池未充滿電的時(shí)候。

斷開接口三極管的基極，斷開工作管的發(fā)射極，將電流表串聯(lián)在其中，此時(shí)電流表有電流顯示，再恢復(fù)工作管的發(fā)射極，斷開備份管的發(fā)射極，將電流表串在備份管的發(fā)射極中，此時(shí)電流表為零。

以上所述正確，表明工作管與備份管通電正常，如有異常，則連接有誤。

3、對(duì)工作管與備份管自動(dòng)切換檢查。

用假負(fù)載電阻接在被充電池的位置。

將如圖4所示，接在充電轉(zhuǎn)換二極管的基極一個(gè)二極管兩端。

斷掉工作管的發(fā)射極，模擬工作管損壞，此時(shí)電流表應(yīng)有指示，而且此值與工作管充電電流基本一致。其意義表示當(dāng)工作管損壞時(shí)，備份管已自動(dòng)投入工作。

如果指示不正確，則是連接錯(cuò)誤，或備份管損壞。

4、對(duì)接口三極管的檢測(cè)。

將接口三極管（圖2中的4.1）基極對(duì)地短路，此時(shí)該管集電極應(yīng)為高位，用電壓表測(cè)度充電單元的輸出有電，否則是連線有錯(cuò)。

此時(shí)過程指示燈（圖2中的3.2）不亮。

將接口電阻接電源，此時(shí)接口三極管的集電極為低位，用萬用表測(cè)充電單元的輸出無電壓，否則充電鉗位二極管（圖2中的4.2）焊反或脫焊。

此時(shí)過程指示燈亮。

5、對(duì)兩種結(jié)束方式的檢測(cè)與調(diào)試。

（1）、對(duì)選擇單元的通電檢查

A、當(dāng)結(jié)束切換開關(guān)（圖2中的7.1）為斷開狀態(tài)下，這種狀態(tài)下是電池充滿電后，由起動(dòng)輸出端輸出電壓觸發(fā)接口三極管，接口三極管鉗位充電單元，從而關(guān)閉，結(jié)束充電。

B、當(dāng)結(jié)束切換開關(guān)接通時(shí)，用電壓表測(cè)起動(dòng)輸出端無電壓，被結(jié)束切換二極管（圖2中的7.3）鉗位，此時(shí)是由結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出觸發(fā)接口三極管。

（2）、對(duì)定時(shí)單元的檢測(cè)。

按下結(jié)束切換開關(guān)，讓起動(dòng)輸出端無電壓，結(jié)束計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)定時(shí)。

A、工作狀態(tài)的檢查。

用示波器的熱端連接計(jì)數(shù)電容的一端，冷端接地。示波器有振蕩圖形顯示。

該線路外圍簡(jiǎn)單，加之有采用漏電系數(shù)小的電容后，在接通電源后，示波器立即會(huì)出現(xiàn)振蕩圖形顯示。

如果不正確，只可能是元件焊接連接有誤。

B、頻率可調(diào)的的檢查。

調(diào)整計(jì)數(shù)電阻阻值，使調(diào)節(jié)頻率的范圍符合設(shè)計(jì)的要求，用振蕩的頻率可以算出振蕩的周期，可以根據(jù)振蕩的周期，以及內(nèi)部計(jì)數(shù)器的分頻級(jí)數(shù)，算出定時(shí)的預(yù)定時(shí)間。并可以用快速調(diào)試法印證。該法即是如圖3所示的在計(jì)數(shù)電阻兩端新增加一個(gè)阻值很小的電阻，此時(shí)結(jié)束計(jì)數(shù)器終極輸出端很快有輸出。

C、對(duì)定時(shí)結(jié)束的檢測(cè)。

用快速調(diào)試法。該法即是在計(jì)數(shù)電阻兩端新增加一個(gè)阻值很小的電阻，此時(shí)結(jié)束計(jì)數(shù)器終極輸出端很快有輸出，電壓表測(cè)結(jié)束計(jì)數(shù)器的終極輸出端，有電壓指示，這個(gè)電壓值與結(jié)束計(jì)數(shù)器的電源電壓類似。

說明：用快速調(diào)試法的原理是，當(dāng)并上新的阻值小的電阻后，頻率極劇的加快，周期極劇變短，因而定時(shí)集成電路內(nèi)部計(jì)數(shù)器很快有結(jié)果輸出。

（3）、對(duì)電池充滿電后的結(jié)束的檢測(cè)與調(diào)試。

斷開結(jié)束切換開關(guān)，當(dāng)電池充滿電后，起動(dòng)輸出端產(chǎn)生高壓，觸發(fā)接口三極管，接口三極管再鉗位充電單元，從而結(jié)束充電。

用電壓表測(cè)充電單元的輸出與地線。調(diào)試假負(fù)載，讓萬用表中的電壓檔顯示為不同的電壓值，如6伏，12伏，18伏，24伏。

調(diào)節(jié)起動(dòng)上偏可調(diào)電阻之值，使接口三極管分別在6伏、12伏、18伏24伏值時(shí)，均有0位輸出，否則應(yīng)換起動(dòng)上偏可調(diào)電阻與起動(dòng)上偏保護(hù)電阻之值。

6、形成脈沖的振蕩單元的通電檢查與調(diào)試。

用示波器的熱端接振蕩一管的集電極，冷端接地線，在通電后，示波器的圖形顯示，調(diào)整兩交連電容與兩積分電阻可調(diào)整振蕩頻率。

7、對(duì)負(fù)載單元中的接觸指示燈檢查。

當(dāng)安裝被充電池，且沒有接通電源時(shí)，該接觸指示燈（圖2中的10.3）應(yīng)亮，如果不正確則可能是極性焊反，或接觸指示保護(hù)電阻（圖2中的10.2）阻值過大。

8、對(duì)涓電流的檢測(cè)。

將電流表串聯(lián)在涓電阻（圖2中的11）支路上，調(diào)試涓電阻阻值，使涓電流合乎要求。其規(guī)律是電阻越小電流越大。反之電阻越大電流越小。