專利名稱：一種自動充電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種自動充電機，它包括整流濾波電路、脈沖信號振蕩器、脈沖變壓器及控制電路。
為了使電瓶充電機的重量變輕、體積變小以便于用戶攜帶，目前已有許多技術(shù)方案是將充電機中的工頻變壓器去掉，采用一個逆變電路將供應電源轉(zhuǎn)換成一高頻電流、而后由脈沖變壓器提供一個隔離、匹配的電信號再經(jīng)整流對電瓶充電。中國專利申請88217752.4(CN2043801U)就公開了這樣一種技術(shù)方案，但是它的電路較復雜，采用多個三極管，因此其成本較高、故障率亦較高；另外，它對于實際使用中可能出現(xiàn)的電瓶極性接反、充電過程中突然發(fā)生空載等現(xiàn)象防護措施不夠完善。
本實用新型目的是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種既具有體積小、重量輕的優(yōu)點又使電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低且可保證輸出、輸入電路完全隔離的自動充電機。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的與現(xiàn)有技術(shù)相同，它也包括整流濾波電路、輸出脈沖信號的振蕩器、脈沖變壓器及控制電路，其特征在于振蕩器是由一個大功率開關管與其輸出端上所接的開關變壓器初級線圈及接于其射、基極之間用于正反饋的開關變壓器次級線圈所構(gòu)成的自激振蕩電路實現(xiàn)的，整流濾波電路將市電轉(zhuǎn)變成直流信號為振蕩器提供工作電壓；控制電路是由三極管射極輸出放大電路實現(xiàn)的，由用于取樣的開關變壓器次級線圈為其提供工作啟動電壓及激勵信號，其輸出端與振蕩器的開關管基極輸入端構(gòu)成了對開關管正反饋電流的分流支路；開關變壓器的初級線圈串接在振蕩器開關管的集電極上，它有三個分別用于輸出充電、用于開關管振蕩正反饋、用于取樣而供給控制電路工作電壓的次級線圈，初級線圈與輸出充電次級線圈之間以反激方式連接。
本實用新型亦可這樣實現(xiàn)在上述方案基礎上，在輸出充電的兩個極之間跨接一個預防被充電電瓶極性接反的保護電路，該電路由一個三極管BG3及一個繼電器J1實現(xiàn)，J1的線圈接在BG3的集電極上、J1的常開觸點串接在輸出充電回路中。若電瓶極性接對，則BG3獲正偏信號而導通、J1吸合而使充電回路導通；若電瓶極性接反，BG3獲反偏信號而截止、J1維持釋放而斷開充電回路。在實現(xiàn)這一方案時，也可在上述保護電路兩端并接一個預防充電回路接通后再出現(xiàn)空載的保護電路，該電路由一個三極管BG4及串接在其基極上的24V穩(wěn)壓管構(gòu)成，BG4的射極與BG3的射極相接、BG4的集電極與BG3的基極相接。
在實現(xiàn)本實用新型時，其控制電路可由一個Ju0114集成塊實現(xiàn)。也可以用一個基極上串接著24V穩(wěn)壓管、射極輸出的開關管與Ju0114并聯(lián)，共同組成控制電路。
本實用新型的優(yōu)點是1.在無工頻變壓器前提下，電路簡單、元器件少，成本低廉。
2.由于開關變壓器的初級線圈與輸出充電的次級線圈以反激方式連接的，即輸出電路工作在輸入電路開關回程期內(nèi)，這就保證了充電工作時輸出電路與輸入電路之間的完全隔離狀態(tài)。
3.在控制電路的作用下，本實用新型可對額定值12V的電瓶按充電規(guī)范進行自動充電0～13V期間，恒流輸出，5A；
13～16V期間，減流輸出，5A～1A；16V以后，恒壓輸出，充電電流1A；4.空載電壓可高達28V，這對于那些有故障、內(nèi)阻較大或過放電的電瓶具有較好的修復功能。
5.對電瓶充足電壓，本實用新型即保持恒壓輸出，對于電瓶的漏放電予以動態(tài)平衡式的補充電，所以電瓶充足電后可仍一直接在充電機上，任何時候取用時都可保證其已充足了電、且又不發(fā)生過充電現(xiàn)象。
6.在保護電路作用下，本實用新型不怕輸出端出現(xiàn)劃火、短路現(xiàn)象。
7.在保護電路與控制電路共同作用下，本實用新型可及時調(diào)整因輸出端出現(xiàn)空載或輕載而在輸入電路中產(chǎn)生的過大電流、以保護輸入電路不受損害。


圖1為本實用新型電路方框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步敘述本實用新型基本工作原理如圖1所示市電加到整流濾波電路輸入端，其輸出的直流信號供給單個開關管構(gòu)成的振蕩器作工作電壓；振蕩器所產(chǎn)生的開關方波信號經(jīng)過串在振蕩開關管輸出端的開關變壓器初級線圈，以開關電流信號的形式耦合至變壓器的諸次級線圈上；輸出充電的次級線圈將耦合的開關信號整流后，經(jīng)過檢測保護電路，為電瓶充電，若遇電瓶極性接反或充電過程中突然空載情況，則檢測保護電路將自動斷開充電回路。變壓器中的取樣次級線圈將從初級耦合的開關信號提供給控制電路，控制電路根據(jù)取樣信號變化而控制振蕩器輸出信號變化、最終達到穩(wěn)定輸出端充電電流的目的。
圖2為一個具體實施例電原理圖。工頻整流器ZQ1輸出300V直流電壓，經(jīng)啟動電阻R3加到開關管BG1的基極，使BG1正偏而導通。同時，有電流通過開關變壓器T1－－1的初級線圈1－－2，這樣反饋線圈3－－4便感應一個正偏信號提供給BG1，而使之進一步導通，于是流過線圈1－－2的BG1集電極電流按線性增長。當BG1飽和電流大至使變壓器T1－－1進入磁飽和，其磁通變化量逐漸為零，這樣反饋線圈3～4上的感應電壓為零，所以BG1基極便失去了正反饋激勵電流而退出飽和區(qū)轉(zhuǎn)為截止。由于輸出充電線圈7－－9、取樣線圈6－－8的同名端及其串接的二極管的方向都是按反激方式設計的，所以在BG1導通時，線圈1－－2在它們上面產(chǎn)生的感應電壓并不能產(chǎn)生感應電流；當BG1截止時，線圈1～2的自感電勢在它們上面產(chǎn)生的感應電壓才形成工作電流。線圈1～2具有分布電容Cp，該電容與線圈1～2并聯(lián)而構(gòu)成一個諧振電路。BG1截止時，線圈1～2的自感電勢向分布電容Cp充電，此時反饋線圈3～4所產(chǎn)生的感應電壓對BG1屬反偏極性、使之繼續(xù)截止。當電容Cp充滿電而反向放電時，則線圈1～2上的電壓極性即為1正、2負，此時反饋線圈3～4的感應電壓極性亦隨之反轉(zhuǎn)而給BG1重新提供正偏信號，于是BG1由截止變?yōu)閷?。開關管BG1如此周而復始地開與關，便形成了振蕩。
本實用新型的穩(wěn)流過程是這樣的由于變壓器的反激連接方式，使輸入端工作(即BG1導通)時，輸出端不工作(即無感應電流)；而輸出端獲得的能量是BG1導通期間儲存在變壓器磁芯中的，當輸入端振蕩器按一定規(guī)律進行振蕩，那么每個振蕩周期內(nèi)儲存到磁芯里的能量應是一樣的，所以反映到輸出端的輸出電流應為一恒定值。
BG5～BG7三個三極管是Ju0114集成塊組成部分，它的輸出端接至BG1的基極。取樣線圈3～5通過二極管D3為串聯(lián)電容C10、C11充電、得一上正下負的直流電源，該電源為Ju0114提供偏置電壓。取樣電壓可使Ju0114啟動工作，隨著電瓶充電值的變化而控制BG1的輸出方波寬度，從而達到在0～13V范圍內(nèi)恒流充電，在13～16V范圍內(nèi)減流充電，在達到16V以后穩(wěn)壓輸出的目的。
開關管BG2與Ju0114并聯(lián)，它的作用是當輸出端出現(xiàn)空載或過輕載時，及時調(diào)整BG1的輸出，以避免過流、過壓對BG1造成損害。當C10、C11上的直流電壓達到－25.5V時，則接在BG2基極上的穩(wěn)壓管WD1導通，于是BG2導通、工作，使BG1截止，達到空載保護目的。
BG3構(gòu)成了預防反接電瓶的保護電路，它的集電極上串接著繼電器J1線圈、J1的常開觸點串接在充電回路中，兩個充電電極接在給BG3設偏置的兩個極端。當電瓶極性接對了，BG3獲正偏即導通，于是J1吸合，充電回路接通，輸出端即為電瓶充電；若電瓶極性接反，BG3被反偏，它將維持截止，J1維持釋放，充電回路不通，輸出端不工作。
BG4、WD2則構(gòu)成了預防充電回路接通后又出現(xiàn)空載的保護電路，它與BG3電路相配合完成其作用。當充電回路接通后，J1便吸合，既使再出現(xiàn)空載它也不能自動釋放。但空載時，輸出端電壓可達28V，此時WD2將導通，于是BG4亦導通而進入飽和，由于BG4集電極與BG3基極相接，BG4射極與BG3射極相接，所以BG4的飽和必然使BG3截止，這樣就迫使J1釋放，從而斷開充電回路。
至于圖2中的發(fā)光二極管D7的回路，由輸入端停止工作時的線圈1～2提供能量，當負載時，燈最亮；短路時，燈不亮；空載時，燈微亮。
權(quán)利要求1.一種自動充電機，包括整流濾波電路、脈沖信號振蕩器、脈沖變壓器及控制電路，其特征是a、振蕩器是由一個大功率開關管與其輸出端上所接的開關變壓器初級線圈及接于其射、基極之間用于正反饋的開關變壓器次級線圈所構(gòu)成的自激振蕩電路實現(xiàn)的，整流濾波電路將市電轉(zhuǎn)變成直流信號為振蕩器提供工作電壓，b、控制電路是由三極管射極輸出放大電路實現(xiàn)的，由用于取樣的開關變壓器次級線圈為其提供工作啟動電壓及激勵信號，其輸出端與振蕩器的開關管基極輸入端構(gòu)成了對開關管正反饋電流的分流支路，c、開關變壓器的初級線圈串接在振蕩器開關管的集電極上，它有三個分別用于輸出充電、用于開關管振蕩正反饋、用于取樣而供給控制電路工作電壓的次級線圈，初級線圈與輸出充電次級線圈之間以反激方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充電機，其特征是在輸出充電的兩個電極之間跨接一個預防被充電電瓶極性接反的保護電路，該電路由一個三極管BG3及一個繼電器J1實現(xiàn)，J1的線圈接在BG3的集電極上，J1的常開觸點串接在輸出充電回路中，若電瓶極性接對，則BG3獲正偏信號而導通、J1吸合而使充電回路導通，若電瓶極性接反，則BG3獲反偏信號而截止、J1維持釋放而使充電回路斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動充電機，其特征是在上述保護電路兩端并接一個預防充電回路接通后再出現(xiàn)空載的保護電路，該電路由一個三極管BG4及串接在其基極上的17V穩(wěn)壓管構(gòu)成，BG4的射極與BG3的射極相接、BG4的集電極與BG3的基極相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充電機，其特征是控制電路是由一個Ju0114集成塊實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動充電機，其特征是用一個基極上串接著24V穩(wěn)壓管、射極輸出的開關管與Ju0114并聯(lián)，共同組成控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充電機，其特征是開關變壓器還包括一個反激連接的次級線圈，它為一個用于指示工作狀態(tài)的發(fā)光二極管供電。
專利摘要本實用新型系一種自動充電機，它由整流濾波電路、單管開關振蕩器、開關變壓器、穩(wěn)流穩(wěn)壓控制電路、預防電瓶極性接反保護電路及預防充電回路接通后又出現(xiàn)空載保護電路等組成，電路中一個最大特點是輸入級與輸出級的變壓器線圈耦合采用反激方式、以此達到使輸出電流恒定、輸入、輸出級間工作狀態(tài)完全隔離之目的。本實用新型可保證12V額定電壓的電瓶電壓在0～13V范圍內(nèi)恒定充電、在13～16V范圍內(nèi)減流充電、在16V以后穩(wěn)壓輸出并仍動態(tài)平衡式充電直至電瓶被取下。
文檔編號H02J7/10GK2134746SQ9223560
公開日1993年5月26日 申請日期1992年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月21日
發(fā)明者柳寶祥, 李長青 申請人:大連華鑫總行預制構(gòu)件廠