本實用新型涉及一種充電電源，具體的說，是一種基于過壓保護電路的電池充電電源。

背景技術(shù)：

在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，世界各國均大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的大功率充電電池。大功率充電電池作為一種可移動電源被廣泛用于戶外作業(yè)的大型機電設(shè)備。然而，現(xiàn)有大功率充電電池的充電電源存在充電效率低的問題，導(dǎo)致充電電池的充電時間過長，致使大功率充電電池長時間的處于高狀態(tài)，從而嚴(yán)重的減少了大功率充電電池的使用壽命。

因此，提供一種能提高充電效率的充電電池用充電電源便是當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有大功率充電電池的充電電源存在充電效率低的缺陷，提供的一種基于過壓保護電路的電池充電電源。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：基于過壓保護電路的電池充電電源，主要由變壓器T1，變壓器T2，二極管整流器U1，單向晶閘管VL，開關(guān)S，正極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接、負(fù)極與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接的極性電容C1，N極與單向晶閘管VL的調(diào)節(jié)端相連接、P極與變壓器T2原邊電感線圈的同名端相連接的二極管D1，N極與變壓器T2副邊電感線圈的同名端相連接、P極與變壓器副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管 D3，與單向晶閘管VL的陰極相連接的偏值放大電路，分別與變壓器T2原邊電感線圈的同名端和非同名端以及偏值放大電路相連接的充電調(diào)整電路，以及分別與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端和充電調(diào)整電路相連接的過壓保護電路組成；所示變壓器T1原邊電感線圈的同名端經(jīng)開關(guān)S后與非同名端共同形成電源的輸入端；二極管整流器U1的其中一個輸入端與變壓器T1副邊電感線圈的非同名端相連接，該二極管整流器U1的另一個輸入端分別與變壓器T1副邊電感線圈的中間抽頭和同名端相連接；所述極性電容C1的負(fù)極還與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接；所述單向晶閘管VL的陽極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。

所述過壓保護電路由三極管VT2，三極管VT3，光電耦合器V，P極與三極管VT2的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R9后與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管D6，正極與二極管D6的N極相連接、負(fù)極與三極管VT3 的基極相連接的極性電容C5，負(fù)極經(jīng)電阻R14后與三極管VT2的基極相連接、正極與光電耦合器V的第二輸出端相連接的極性電容C6，一端與三極管VT3 的集電極相連接、另一端與極性電容C6的負(fù)極相連接后接地的可調(diào)電阻R13，一端與光電耦合器V的第一輸出端相連接、另一端接地的電阻R15，一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、另一端與充電調(diào)整電路相連接的電阻R10，一端與與電阻R和充電調(diào)整電路的連接點相連接、另一端與光電耦合器V的第二輸入端相連接的電阻R11，以及P極經(jīng)電阻R12后與光電耦合器V的第一輸入端相連接、N極作為過壓保護電路的輸出端的穩(wěn)壓二極管D5組成；所述三極管VT2 的集電極接地。

所述偏值放大電路由放大器P1，三極管VT1，P極經(jīng)電阻R1后與放大器 P的之間相連接、N極與放大器P的輸出端相連接的二極管D2，一端與放大器 P的負(fù)極相連接、另一端與放大器P的輸出端相連接的電阻R2，一端與放大器 P的負(fù)極相連接、另一端接地的可調(diào)電阻R3，以及正極與可調(diào)電阻R3的調(diào)節(jié)端相連接、負(fù)極與三極管VT1的基極相連接的極性電容C2組成；所述三極管VT1 的集電極接地、其發(fā)射極與放大器P的輸出端相連接；所述放大器P的輸出端作為偏值放大電路的輸出端并與充電調(diào)整電路相連接，該放大器P的正極還與單向晶閘管VL的陰極相連接。

所述充電調(diào)整電路由場效應(yīng)管MOS，P極經(jīng)電阻R5后與放大器P的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R7后與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接的二極管D4，一端與二極管D4的P極相連接、另一端與場效應(yīng)管MOS的源極相連接的可調(diào)電阻 R6，正極與二極管D4的P極相連接、負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接的極性電容C4，一端與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接、另一端與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接的電阻R8，以及負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、正極經(jīng)電阻R4后與變壓器T2副邊電感線圈的同名端相連接的極性電容C3組成；所述極性電容C3的正極還與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接后接地；所述極性電容C4的正極作為充電調(diào)整電路的輸出端；所述場效應(yīng)管MOS 的柵極經(jīng)電阻R10后與三極管VT3的發(fā)射極相連接。

為了本實用新型的實際使用效果，所述變壓器T1為BOD-150VA變壓器；所述變壓器T2為BOD-36VA變壓器。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型的采用雙變壓器對電壓輸入的電壓進(jìn)行變壓，使輸出的電壓電流更快，很好的提高了充電的效率；并且本實用新型的偏值放大電路能對電壓的偏值電流進(jìn)行調(diào)整，使電壓更穩(wěn)定，從而提高了本實用新型對大功率充電電池的充電效率，縮短了大功率充電電池的充電時間，有效的延長了大功率充電電池的使用壽命。

(2)本實用新型的過壓保護電路能對輸出電壓加載時產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行消除或抑制，并能快速的使本實用新型停止輸出電壓，有效的防止了充電電池被高電壓損壞，從而確保了本實用新型的穩(wěn)定性和可靠性。

(3)本實用新型的充電調(diào)整電路能根據(jù)大功率充電電池的實際電量對輸出的電壓電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出的電壓電流與大功率充電電池的比值保持穩(wěn)定，從而確保了本實用新型的充電效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本實用新型主要由型號為BOD-150VA的變壓器T1，型號為變BOD-36VA的壓器T2，二極管整流器U1，型號為2N65S的單向晶閘管VL，開關(guān)S，容值為0.01μF的極性電容C1，型號為1N4013的二極管D1、二極管 D3，過壓保護電路，偏值放大電路，以及充電調(diào)整電路組成。

連接時，極性電容C1的正極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接，負(fù)極與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接。二極管D1的N極與單向晶閘管VL的調(diào)節(jié)端相連接，P極與變壓器T2原邊電感線圈的同名端相連接。二極管D3的N極與變壓器T2副邊電感線圈的同名端相連接，P極與變壓器副邊電感線圈的非同名端相連接。偏值放大電路與單向晶閘管VL的陰極相連接。充電調(diào)整電路分別與變壓器T2原邊電感線圈的同名端和非同名端以及偏值放大電路相連接。過壓保護電路分別與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端和充電調(diào)整電路相連接。

所示變壓器T1原邊電感線圈的同名端經(jīng)開關(guān)S后與非同名端共同形成電源的輸入端；二極管整流器U1的其中一個輸入端與變壓器T1副邊電感線圈的非同名端相連接，該二極管整流器U1的另一個輸入端分別與變壓器T1副邊電感線圈的中間抽頭和同名端相連接；所述極性電容C1的負(fù)極還與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接；所述單向晶閘管VL的陽極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。

實施時，接通市電，閉合開關(guān)S，變壓器T1對輸入的電壓進(jìn)行快速的降壓，該變壓器T1為BOD-150VA的分壓變壓器，變壓器T1能將電壓分為兩個18V 的電壓，而二極管整流器U1則用于對電壓進(jìn)行整流后輸出直流電壓，二極管整流器U1與變壓器T1形成了一個調(diào)壓器，該調(diào)壓器能輸出18V和36V的直流電壓，調(diào)壓器輸出的電壓則經(jīng)極性電容C1進(jìn)行濾波，有效的消除了直流電壓中的浪涌電流，使輸出的直流電壓更穩(wěn)定。變壓器T2與調(diào)壓器形成了本裁定電源的“雙引擎”，有效的提高了輸出電流的速度。單向晶閘管VL則用于對電路的通斷進(jìn)行控制，當(dāng)本電源與電池相連接后，二極管D1得電導(dǎo)通，二極管D1輸出的電壓時單向晶閘管VL的調(diào)節(jié)端上的電平增加而導(dǎo)通，“雙引擎”輸出的電壓經(jīng)偏值放大電路對電壓的偏值電流進(jìn)行調(diào)整，偏值放大電路調(diào)整后的電壓傳輸給充電調(diào)整電路。該充電調(diào)整電路能根據(jù)大功率充電電池的實際電量對輸出的電壓電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出的電壓電流與大功率充電電池的比值保持穩(wěn)定，充電調(diào)整電路輸出的電壓經(jīng)過壓保護電路對加載電壓時產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行消除或抑制，并能快速的使本實用新型停止輸出電壓，有效的防止了充電電池被高電壓損壞，從而本實用新型實現(xiàn)了提高對大功率充電電池的充電效率，縮短了大功率充電電池的充電時間，有效的延長了大功率充電電池的使用壽命。

進(jìn)一步地，所述過壓保護電路入土1所示，其由型號為3DG12的三極管VT2，型號為3AX82的三極管VT3，光電耦合器V，阻值為20kΩ的電阻R9、電阻R15，阻值為4kΩ的電阻R10，阻值為2kΩ的電阻R11，阻值為10kΩ的電阻R12、電阻R14，阻值為0～200kΩ的可調(diào)電阻R13，容值為0.2μF的極性電容C5，容值為1μF的極性電容C6，型號為1N4002的穩(wěn)壓二極管D5，以及型號為1N4011 的二極管D6組成。

連接時，二極管D6的P極與三極管VT2的集電極相連接，N極經(jīng)電阻 R9后與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接。極性電容C5的正極與二極管D6的N極相連接，負(fù)極與三極管VT3的基極相連接。極性電容C6的負(fù)極經(jīng)電阻R14后與三極管VT2的基極相連接，正極與光電耦合器V的第二輸出端相連接?？烧{(diào)電阻R13的一端與三極管VT3的集電極相連接，另一端與極性電容C6的負(fù)極相連接后接地。

電阻R15的一端與光電耦合器V的第一輸出端相連接，另一端接地。電阻 R10的一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接，另一端與充電調(diào)整電路相連接。電阻R11的一端與與電阻R和充電調(diào)整電路的連接點相連接，另一端與光電耦合器V的第二輸入端相連接。穩(wěn)壓二極管D5的P極經(jīng)電阻R12后與光電耦合器V的第一輸入端相連接，N極作為過壓保護電路的輸出端。所述三極管VT2的集電極接地。

更進(jìn)一步地，所述偏值放大電路如圖1所示，其由型號為OP364的放大器 P1，型號為3AX81的三極管VT1，阻值為20kΩ的電阻R1，阻值為10kΩ的電阻R2，阻值為0～100kΩ的可調(diào)電阻R3，容值為10μF的極性電容C2，以及型號為1N4012的二極管D2組成。

連接時，二極管D2的P極經(jīng)電阻R1后與放大器P的之間相連接，N極與放大器P的輸出端相連接。電阻R2的一端與放大器P的負(fù)極相連接，另一端與放大器P的輸出端相連接?？烧{(diào)電阻R3的一端與放大器P的負(fù)極相連接，另一端接地。極性電容C2的正極與可調(diào)電阻R3的調(diào)節(jié)端相連接，負(fù)極與三極管 VT1的基極相連接。

所述三極管VT1的集電極接地，其發(fā)射極與放大器P的輸出端相連接；所述放大器P的輸出端作為偏值放大電路的輸出端并與充電調(diào)整電路相連接，該放大器P的正極還與單向晶閘管VL的陰極相連接。

再進(jìn)一步地，所述充電調(diào)整電路如圖1所示，其由型號為TO-263的場效應(yīng)管MOS，阻值為20kΩ的電阻R4、電阻R8，阻值為20kΩ的電阻R5，阻值為0～100kΩ的電阻R6，阻值為40kΩ的電阻R7，容值為10μF的極性電容C3，容值為8μF的極性電容C4，以及型號為1N4011的二極管D4組成。

連接時，二極管D4的P極經(jīng)電阻R5后與放大器P的輸出端相連接，N極經(jīng)電阻R7后與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接?？烧{(diào)電阻R6的一端與二極管D4 的P極相連接，另一端與場效應(yīng)管MOS的源極相連接。

極性電容C4的正極與二極管D4的P極相連接，負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接。電阻R8的一端與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接，另一端與變壓器 T2副邊電感線圈的非同名端相連接。極性電容C3的負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接，正極經(jīng)電阻R4后與變壓器T2副邊電感線圈的同名端相連接。

所述極性電容C3的正極還與變壓器T2副邊電感線圈的非同名端相連接后接地；所述極性電容C4的正極作為充電調(diào)整電路的輸出端；所述場效應(yīng)管MOS 的柵極經(jīng)電阻R10后與三極管VT3的發(fā)射極相連接，該輸出端與大功率充電電池的電壓輸入端相連接。

運行時，單向晶閘管VL輸出的電壓傳輸給不偏值放大電路，該偏值放大電路的放大器P對輸入的電壓的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，放大器P輸出的電壓經(jīng)電阻R2進(jìn)行限流，限流后的電壓經(jīng)三極管VT1、極性電容C2和可調(diào)電阻R3形成的偏值調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器對電壓的偏值電流的強度進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中該變可調(diào)電阻R3的阻值，則可實現(xiàn)對偏值電流的強度的調(diào)節(jié)。偏值放大電路輸出的電壓傳輸給充電調(diào)整電路。

該充電調(diào)整電路中的二極管D4和電阻R7形成采樣器，該采樣器對充電電池的電流值進(jìn)行實時采集，并通過可調(diào)電阻R6場效應(yīng)管MOS形成的電流控制器對電流的強度進(jìn)行控制，使本電源輸出的電流與充電電池的電流的比值保持平穩(wěn)，極性電容C3則用于對電流的強度進(jìn)行限制，充電調(diào)整電路輸出的電流經(jīng)電阻R8進(jìn)行限流，同時經(jīng)極性電容C4進(jìn)行再次濾波后傳輸給過壓保護電路。

當(dāng)輸出電壓升高時，過壓保護電路的穩(wěn)壓二極管D5導(dǎo)通，光電耦合器V 導(dǎo)通，三極管VT2的基極得電導(dǎo)通，由于三極管VT的導(dǎo)通三極管VT1的基極電壓降低也導(dǎo)通，場效應(yīng)管MOS輸出的電壓經(jīng)電阻R10、三極管VT3、可調(diào)電阻R13后使三極管VT2始終導(dǎo)通，變壓器T2副邊電感線圈的非同名端處于高電平，使二極管D3處于擊穿狀態(tài)，變壓器T2副邊電感線圈的同名端和非同名端上的電壓均為高電平，變壓器T2原邊電感線圈的非同名端上的電壓增加，使二極管D1導(dǎo)通，單向晶閘管VL的調(diào)節(jié)端上的電壓增加，使單向晶閘管VL 截止，本實用新型則停止輸出電壓，從而有效的防止了輸出電壓出現(xiàn)的瞬間高電壓對充電電池的損壞。

按照上述實施例，即可很好的實現(xiàn)本實用新型。