专利名称：智能化快速电动工具充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型智能化快速电动工具充电器涉及的是一种集高可靠性、高智能化于一体的电动工具充电器。
智能化快速电动工具充电器是采取以下方案实现的智能化快速电动工具充电器结构具有充电器外壳、电源输入线、充电输出线，充电器外壳包括上壳体、底座，充电器外壳内装置有充电器电子线路板，电子线路板上装置有电子线路及电子元器件。充电器电子线路由开关电源、单片机控制电路、电池电压检测电路、电池电流检测电路构成。
开关电源包括开关电源专用集成芯片T2、高频变压器T4、高频滤波器T5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C13、电解电容E2、E3、E4、E7、E10、二极管D1、D3、D4、D6、D8～D11、稳压二极管Z1、Z2、光电耦合器O4、电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R16、R22、R24。
单片机控制电路包括单片机U4、稳压器T8、晶振C20、电解电容E1、E5、E6、E9、电阻R5、R19、R23、电容C7、C8、C11、C12、C18、发光二极管L1～L5。
电池电流检测电路包括运算放大器O1A、电阻R16、R44、R45、R46、电容C33。
电池电压检测电路包括电容E9、C7、电阻R10、R56、二极管D13、D14。
智能化快速电动工具充电器工作原理智能化快速电动工具充电器由开关电源、单片机控制回路、电池电压充电检测回路等构成，开关电源由美国Topswitch-GX生产的TOP249Y或TOP248Y开关电源专用集成芯片构成，此片效率高、元件少。
光电耦合器O4的发射极提供开关电源专用集成芯片T2基准电压，根据此电压T2的1脚产生相应的脉冲频率提供给高频变压器T4的初级线圈，此高频脉冲经过高频变压器T4的磁耦合在次级线圈产生大电流、低电压的脉冲，经过二极管D6和T10的滤波，除去高频信号，整流成低压直流，由D1防反二极管送至电池，构成对电池的充电。由O1A运算放大器及外围电路构成充电电流检测信号，01A的1脚输出至单片机U4的18脚，U4经采样、AD变换等，计算出电池的工作状态，由U4的12脚输出信号控制光电耦合器O4的光电二极管，O4的发射极的电位便发生变化，从而T2的6脚又做出相应的频率调整，充电电池的电流便随之变化，达到控制的目的。此时，L2～L7六只发光二极管产生相应的电量显示对应充电阶段。T10的输出连结到I3电感供稳压器T8稳压，T8的3脚输出5V直流供单片机U4工作。
智能化快速电动工具充电器是严格遵循二次电池化学原理、以微处理机技术为基础，采用国际流行的开关电源方式电路设计，运用智能检测和智能控制技术实现高效率、高可靠性、高智能化的高新技术产品，适用于电动工具各类电池(铅酸、镉镍、镍氢、镍锌)的安全及智能充电。具有电压控制、电流控制、15min快速充电时间控制，电池脱落检测、电量显示等功能；其输入电压可从110VAC调至此265VAC，解决了用户在电网不稳定地区的使用问题，充电效率在87％以上，发热低、体积小、重量轻、输出功率大，便携带；可对高档铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池进行智能充电，其充电有恒流-恒压-浮充、放电-大电流充电-涓流保持、大电流充电-涓流保持、两段式充电、三段式充电、脉冲式除极化充电、修复式预充电功能等，延长电池使用寿命，节省充电时间。
图1是智能化快速电动工具充电器示意图。
图2是智能化快速电动工具充电器结构示意图。
图3是智能化快速电动工具充电器电子线路原理图。
参照附图3，智能化快速电动工具充电器电子线路由开关电源、单片机控制电路、电池电压检测电路、电池电流检测电路构成。
开关电源包括开关电源专用集成芯片T2、高频变压器T4、高频滤波器T5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C13、电解电容E2、E3、E4、E7、E10、二极管D1、D3、D4、D6、D8～D11、稳压二极管Z1、Z2、光电耦合器O4、电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R16、R22、R24。
单片机控制电路包括单片机U4、稳压器T8、晶振C20、电解电容E1、E5、E6、E9、电阻R5、R19、R23、电容C7、C8、C11、C12、C18、发光二极管L1～L5。
电池电流检测电路包括运算放大器O1A、电阻R16、R44、R45、R46、电容C33。
电池电压检测电路包括电容E9、C7、电阻R10、R56、二极管D13、D14。
充电器电子线路中开关电源电路的开关电源专用集成芯片T2的1脚与二极管D3、高频变压器T4的2脚相连，T2的3脚和电阻R4、R6相连，T2的2脚、4脚和电容C2、C9、电解的E2、E7、E10相连，二极管D8、D9的阳极相连，T2的5脚和电容C2、电阻R7、光耦O4相连，T2的6脚和电阻R2；高频变压器T4的1脚和电容C1、C3、电阻R2、R4、二极管D10、D11、电解E2、E10、稳压二极管Z2、Z4；高频滤波器T5和电容C5、二极管D8、D10、电阻R11相连；光电耦合器O4的1脚和电阻R12、R20相连，2脚和C10、R8、R12、Z1相连，3脚和C9、R9、电容C9的另一脚和变压器T4的副线圈I1相连，I1的另一脚和D4的阳极相连，阴极和R9相连，C10的另一脚步和电阻R8、电容C13相连，最后和Z1、R22、R24相连；单片机控制电路中，单片机U4的3、4脚和电阻R5、电容E5相连，15脚和电容C20、C19相连，U4的16脚与电容C20、C18相连，U4的11脚和发光二极管L2相连，U4的10脚和L3相连，U4的9脚和L4相连，U4的8脚和L5相连，U4的7脚和L6相连，U4的6脚和L7相连，U4的17脚和二极管D13、D14以及R56、E9、C7、R10相连，运算放大器O1A的3脚和电阻R44、R46、1脚和R44、U4的18脚相连，O1A的2脚和R45相连。
单片机U4(Pic16c711)内部有8bitAD工作单元，对整个充电器的工作过程和电池的状态、充电方式进行实时监控，在电池的不同阶段调整充电方案，使充电器对电池的整个充电过程保持在最佳状态。单片机可采用PIC系列或2051等均可。
开关电源专用集成芯片可选用美国TOP开关电源芯片，使整机体积小、重量轻、变换效率高，型号可选TOP249Y、TOP248Y等。
T变压器选用高频铁氧体磁芯制造。
光电耦合器O4选用高速型号如PC817A等。
运算放大器O1A为LM358运算放大器用MC358等。
权利要求1.一种智能化快速电动工具充电器，具有充电器外壳，充电器电源输入线，充电输出线，充电器外壳内装置有充电器电子线路板，电子线路板上装置有充电器电子线路及电子元器件，其特征在于充电器电子线路由开关电源、单片机控制电路、电池电压检测电路、电池电流检测电路构成；开关电源包括开关电源专用集成芯片T2、高频变压器T4、高频滤波器T5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C13、电解电容E2、E3、E4、E7、E10、二极管D1、D3、D4、D6、D8～D11、稳压二极管Z1、Z2、光电耦合器O4、电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R16、R22、R24；单片机控制电路包括单片机U4、稳压器T8、晶振C20、电解电容E1、E5、E6、E9、电阻R5、R19、R23、电容C7、C8、C11、C12、C18、发光二极管L1～L5；电池电流检测电路包括运算放大器O1A、电阻R16、R44、R45、R46、电容C33；电池电压检测电路包括电容E9、C7、电阻R10、R56、二极管D13、D14；充电器电子线路中开关电源电路的开关电源专用集成芯片T2的1脚与二极管D3、高频变压器2脚相连，T2的3脚和电阻R4、R6相连，T2的2脚、4脚和电容C2、C9、电解的E2、E7、E10相连，二极管D8、D9的阳极相连，T2的5脚和电容C2、电阻R7、光耦O4相连，T2的6脚和电阻R2；高频变压器T4的1脚和电容C1、C3、电阻R2、R4、二极管D10、D11、电解E2、E10、稳压二极管Z2、Z4；高频滤波器T5和电容C5、二极管D8、D10、电阻R11相连；光电耦合器O4的1脚和电阻R12、R20相连，2脚和C10、R8、R12、Z1相连，3脚和C9、R9、电容C9的另一脚和变压器T4的副线圈I1相连，I1的另一脚和D4的阳极相连，阴极和R9相连，C10的另一脚步和电阻R8、电容C13相连，最后和Z1、R22、R24相连；单片机控制电路中，单片机U4的3、4脚和电阻R5、电容E5相连，15脚和电容C20、C19相连，U4的16脚与电容C20、C18相连，U4的11脚和发光二极管L2相连，U4的10脚和L3相连，U4的9脚和L4相连，U4的8脚和L5相连，U4的7脚和L6相连，U4的6脚和L7相连，U4的17脚和二极管D13、D14以及R56、E9、C7、R10相连，运算放大器O1A的3脚和电阻R44、R46、1脚和R44、U4的18脚相连，O1A的2脚和R45相连。
2.根据权利要求1所述的智能化快速电动工具充电器，其特征在于充电器壳体上设有散热槽孔。
3.根据权利要求1所述的智能化快速电动工具充电器，其特征在于充电器内装有散热器、散热风扇。
专利摘要本实用新型智能化快速电动工具充电器涉及的是一种集高可靠性、高智能化于一体的电动工具充电器。结构具有充电器外壳，充电器电源输入线，充电输出线，充电器外壳内装置有充电器电子线路板，电子线路板上装置有充电器电子线路及电子元器件，其特征在于充电器电子线路由开关电源、单片机控制电路、电池电压检测电路、电池电流检测电路构成。
文档编号H01M10/44GK2525685SQ0221913
公开日2002年12月11日 申请日期2002年3月4日 优先权日2002年3月4日
发明者冯超 申请人:冯超