专利名称：带极性保护的智能型自动充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池组的充电装置，尤其涉及一种带极性保护的智能型自动充电器。
市场上有不少电动车、助动车，还有儿童玩的童车，其动力几乎均来源于蓄电池组，要由充电器充电才能使用。但不少充电器均不具有电池极性接反“保护”功能，一旦外接电池组接反，整个充电器就烧毁，致使充电器利用率大大下降。
本实用新型的目的就在于克服上述弊端，提供一种由PWM开关电源组成的，采用“恒压与浮充”分段控制方式的带极性保护的新型充电器。
本实用新型是这样实现的在充电器的输出端连接部位增加一个电子开关，并安装一个能判别电池组极性的开关二极管。当电池组正接，开关二极管即导通，充电器充电；当电池组接反，开关二极管即截止，充电器关断，停止充电，从而达到“保护”充电器之目的。由于本实用新型所增设的电子开关为受控元件，一旦电池组充电达到满值时，由检测电路发出一个信号，使电子开关内阻增大，充电电流将自动降低1/10，使电池组进入“浮充”状态，绝不发生过充电现象。
本实用新型带极性保护的智能型自动充电器具有体积小、重量轻、性价比高等特点。
以下结合附图和实施例对本实用新型带极性保护的智能型自动充电器作进一步详细描述。
图1是本实用新型带极性保护的智能型自动充电器的电原理图。
参见图1本实用新型带极性保护的智能型自动充电器包括由开关电组件“1”组成的直流电源(详细资料请查由电子工业出版社出版的《新型单片开关电源的设计与应用》一书)、包括由三极管BG1及三极管BG2组成的电子开关和包括由运算放大器A1、A2组成的电压检测以及由双色发光二极管LED1组成的充电器指示器等电路组成。以下对上述各部分逐一描述市电Vi输入端L接保险丝FUX一端、保险丝另一端接开关电源组件“1”的第1脚；市电V1另一输入端N接开关电源组件“1”的第2脚。开关电源组件“1”的第3脚为机壳地、第4脚为输出地、第5脚为基准电压与电阻R1一端及稳压管DZ1正端连接、第6脚为输出正电压15.1V。
三极管BG1发射极与电阻R1另一端及开关组件“1”的第6脚连接；三极管BG1基极与电阻R2一端连接、R2另一端接三极管BG2集电极；三极管BG1集电极与电阻R3一端、电位器W1上端及电池组EC正极连接。三极管BG2基极接电阻R3另一端及电阻R4一端、电阻R4另一端接二极管D2的正极；三极管BG2发射极接二极管D1正极、D1负极接地。
运算放大器A1第5脚与电阻R5一端、R6一端连接，R5另一端连基准电压DZ2正端，R6另一端接二极管D3正极、D3负极接A1第7脚，同时接二极管D2负极、D2正极接R4另一端、运算放大器A1第6脚接电位器W1中心抽头，W1下端接地。
运算放大器A2的第8脚接开关电源组件“1”输出第6脚，第4脚接地，第3脚接基准电压DZ2正极、同时接R5一端，第2脚接运算放大器A1第7脚、同时接发光二极管LED1(红)阳极，第1脚接LED1(绿)阳极，LED1阴极接电阻R7一端、R7另一端接地。
基准电压DZ1负端与DZ2正端连接、DZ2负端接地线。
所述开关电源组件“1”电路可采用例如TOP202Y单片开关电源芯片。
所述电子开关BG1及BG2分别采用例如PNP型三极管2SB834及NPN型三极管2N5551。
所述电压检测器A1、A2运算放大器电路可采用例如LM358或LM324。
所述充电器指示器LED1可采用例如共阴极组合的双色发光二极管。
接下来描述本实用新型带极性保护智能型自动充电器的工作过程市电输入经开关电源变换变成低压15.1V直流电压，一路经电子开关BG1供电池组EC充电；另一路供运算放大器A1与A2工作电压。其极性保护原理很简单当电池组EC正接时，判别二级管D1串联驱动三极管BG2的发射极回路经偏置电阻R3正向导通，驱动三极管BG2基极有偏流注入，电子开关BG1导通并饱和，向电池组EC充电；当电池组EC接反时，判别二极管D1与电池组EC反相，即驱动三极管BG2无偏流而截止，故电子开关BG1也截止，充电器自动关断。
电压检测器A1其同相输入端基准电压约7.5V，反相输入端由W1调节在EC满值时，使A1输出翻转，同理A2与A1联动。在充电时，A1输出端为高电平、A2输出端为低电平，LED1红色点亮，表示正在充电，随着充电EC达到满值，A1翻转并锁定为低电平，这里D3与R6为正反馈。随之，检测器A2也翻转变为高电平，点亮LED1绿色，表示电池EC已满值。此时，由于A1输出为低电平经二极管D2与电阻R4将BG2的基极电位下拉，形成下偏置，相当于注入的偏流减小，迫使电子开关BG1进入放大区，其输出电流为原先饱和区时降低1/10，使电池组EC处于“浮充”状态，从而达到不过充的目的。
以上所述仅为本实用新型带极性保护的智能型自动充电器一个实例，样机专为12V电池组玩具童车设计，如根据以上设计原理变换成24V、36V等自动充电器也属本实用新型的范围。
权利要求1.一种带极性保护的智能型自动充电器，它包括由开关电源组件“1”组成的直流电源、由三极管BG1和三极管BG2组成的电子开关以及由运算放大器A1与A2组成的电压检测器等电路组成，其特征在于开关电源组件“1”第6脚接三极管BG1的发射极，三极管BG1集电极与电池组EC正极连接，三极管BG1基极经电阻R2接三极管BG2集电极，三极管BG2基极与偏置电阻R3与三极管BG2发射极回路串联的判别二极管D1连接成正向导通。
2.如权利要求1所述带极性保护的智能型自动充电器，其特征在于所述电压检测器A1的第7脚接二极管D3负极，二极管D3正极与电阻R6一端连接，电阻R6另一端接运算放大器A1的第5脚。
专利摘要本实用新型公开了一种带极性保护的智能型自动充电器，它包括电开关电源组件、电子开关以及电压检测器等组成，特别是能对电池组正接与反接进行判别，一旦反接实现自动保护。同时，电压检测器完成“恒压与浮充”分段控制，实现自动充电，从而保证对电池组绝不过充电，具有体积小、重量轻、性价比高等特点。
文档编号H02J7/02GK2783602SQ200520039399
公开日2006年5月24日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者宋嘉鸿 申请人:宋嘉鸿