專利名稱：帶極性保護的智能型自動充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池組的充電裝置，尤其涉及一種帶極性保護的智能型自動充電器。
市場上有不少電動車、助動車，還有兒童玩的童車，其動力幾乎均來源于蓄電池組，要由充電器充電才能使用。但不少充電器均不具有電池極性接反“保護”功能，一旦外接電池組接反，整個充電器就燒毀，致使充電器利用率大大下降。
本實用新型的目的就在于克服上述弊端，提供一種由PWM開關電源組成的，采用“恒壓與浮充”分段控制方式的帶極性保護的新型充電器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在充電器的輸出端連接部位增加一個電子開關，并安裝一個能判別電池組極性的開關二極管。當電池組正接，開關二極管即導通，充電器充電；當電池組接反，開關二極管即截止，充電器關斷，停止充電，從而達到“保護”充電器之目的。由于本實用新型所增設的電子開關為受控元件，一旦電池組充電達到滿值時，由檢測電路發(fā)出一個信號，使電子開關內阻增大，充電電流將自動降低1/10，使電池組進入“浮充”狀態(tài)，絕不發(fā)生過充電現(xiàn)象。
本實用新型帶極性保護的智能型自動充電器具有體積小、重量輕、性價比高等特點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型帶極性保護的智能型自動充電器作進一步詳細描述。


圖1是本實用新型帶極性保護的智能型自動充電器的電原理圖。
參見圖1本實用新型帶極性保護的智能型自動充電器包括由開關電組件“1”組成的直流電源(詳細資料請查由電子工業(yè)出版社出版的《新型單片開關電源的設計與應用》一書)、包括由三極管BG1及三極管BG2組成的電子開關和包括由運算放大器A1、A2組成的電壓檢測以及由雙色發(fā)光二極管LED1組成的充電器指示器等電路組成。以下對上述各部分逐一描述市電Vi輸入端L接保險絲FUX一端、保險絲另一端接開關電源組件“1”的第1腳；市電V1另一輸入端N接開關電源組件“1”的第2腳。開關電源組件“1”的第3腳為機殼地、第4腳為輸出地、第5腳為基準電壓與電阻R1一端及穩(wěn)壓管DZ1正端連接、第6腳為輸出正電壓15.1V。
三極管BG1發(fā)射極與電阻R1另一端及開關組件“1”的第6腳連接；三極管BG1基極與電阻R2一端連接、R2另一端接三極管BG2集電極；三極管BG1集電極與電阻R3一端、電位器W1上端及電池組EC正極連接。三極管BG2基極接電阻R3另一端及電阻R4一端、電阻R4另一端接二極管D2的正極；三極管BG2發(fā)射極接二極管D1正極、D1負極接地。
運算放大器A1第5腳與電阻R5一端、R6一端連接，R5另一端連基準電壓DZ2正端，R6另一端接二極管D3正極、D3負極接A1第7腳，同時接二極管D2負極、D2正極接R4另一端、運算放大器A1第6腳接電位器W1中心抽頭，W1下端接地。
運算放大器A2的第8腳接開關電源組件“1”輸出第6腳，第4腳接地，第3腳接基準電壓DZ2正極、同時接R5一端，第2腳接運算放大器A1第7腳、同時接發(fā)光二極管LED1(紅)陽極，第1腳接LED1(綠)陽極，LED1陰極接電阻R7一端、R7另一端接地。
基準電壓DZ1負端與DZ2正端連接、DZ2負端接地線。
所述開關電源組件“1”電路可采用例如TOP202Y單片開關電源芯片。
所述電子開關BG1及BG2分別采用例如PNP型三極管2SB834及NPN型三極管2N5551。
所述電壓檢測器A1、A2運算放大器電路可采用例如LM358或LM324。
所述充電器指示器LED1可采用例如共陰極組合的雙色發(fā)光二極管。
接下來描述本實用新型帶極性保護智能型自動充電器的工作過程市電輸入經開關電源變換變成低壓15.1V直流電壓，一路經電子開關BG1供電池組EC充電；另一路供運算放大器A1與A2工作電壓。其極性保護原理很簡單當電池組EC正接時，判別二級管D1串聯(lián)驅動三極管BG2的發(fā)射極回路經偏置電阻R3正向導通，驅動三極管BG2基極有偏流注入，電子開關BG1導通并飽和，向電池組EC充電；當電池組EC接反時，判別二極管D1與電池組EC反相，即驅動三極管BG2無偏流而截止，故電子開關BG1也截止，充電器自動關斷。
電壓檢測器A1其同相輸入端基準電壓約7.5V，反相輸入端由W1調節(jié)在EC滿值時，使A1輸出翻轉，同理A2與A1聯(lián)動。在充電時，A1輸出端為高電平、A2輸出端為低電平，LED1紅色點亮，表示正在充電，隨著充電EC達到滿值，A1翻轉并鎖定為低電平，這里D3與R6為正反饋。隨之，檢測器A2也翻轉變?yōu)楦唠娖剑c亮LED1綠色，表示電池EC已滿值。此時，由于A1輸出為低電平經二極管D2與電阻R4將BG2的基極電位下拉，形成下偏置，相當于注入的偏流減小，迫使電子開關BG1進入放大區(qū)，其輸出電流為原先飽和區(qū)時降低1/10，使電池組EC處于“浮充”狀態(tài)，從而達到不過充的目的。
以上所述僅為本實用新型帶極性保護的智能型自動充電器一個實例，樣機專為12V電池組玩具童車設計，如根據以上設計原理變換成24V、36V等自動充電器也屬本實用新型的范圍。
權利要求1.一種帶極性保護的智能型自動充電器，它包括由開關電源組件“1”組成的直流電源、由三極管BG1和三極管BG2組成的電子開關以及由運算放大器A1與A2組成的電壓檢測器等電路組成，其特征在于開關電源組件“1”第6腳接三極管BG1的發(fā)射極，三極管BG1集電極與電池組EC正極連接，三極管BG1基極經電阻R2接三極管BG2集電極，三極管BG2基極與偏置電阻R3與三極管BG2發(fā)射極回路串聯(lián)的判別二極管D1連接成正向導通。
2.如權利要求1所述帶極性保護的智能型自動充電器，其特征在于所述電壓檢測器A1的第7腳接二極管D3負極，二極管D3正極與電阻R6一端連接，電阻R6另一端接運算放大器A1的第5腳。
專利摘要本實用新型公開了一種帶極性保護的智能型自動充電器，它包括電開關電源組件、電子開關以及電壓檢測器等組成，特別是能對電池組正接與反接進行判別，一旦反接實現(xiàn)自動保護。同時，電壓檢測器完成“恒壓與浮充”分段控制，實現(xiàn)自動充電，從而保證對電池組絕不過充電，具有體積小、重量輕、性價比高等特點。
文檔編號H02J7/02GK2783602SQ200520039399
公開日2006年5月24日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權日2005年2月1日
發(fā)明者宋嘉鴻 申請人:宋嘉鴻