专利名称：小型蓄电池恒流充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄电池充电器，特别涉及一种小型蓄电池恒流充电器。
背景技术：
随着摩托车、电动自行车及家用应急电源的普及，对蓄电池进行充电的要求越来 越多。目前，普遍采用的是电压调节式的恒压充电方式，从充电开始至后期，电源电压始终 保持一定。然而恒压充电还可能受电网电压波动影响，使用起来有诸多不便。另外在充电 刚开始时，充电电流相当大，远超过正常充电电流值；而在充电后期充电电流又过小，使极 板深处的活性物质得不到充电反应，形成长期充电不足，影响蓄电池的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种小型蓄电池恒流充电器，能够具备较宽的充电电压 范围，输出连续可调的稳定电流为15V以内任意型号的小型蓄电池充电，并设置有过流与 限流保护的装置。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种小型蓄电池恒流充电器， 其特征在于，包含依次设置的恒流调节模块和输出放大模块；上述恒流调节模块提供的恒 定电流经由上述输出放大模块放大后输出充电电流。上述的小型蓄电池恒流充电器，还包含与上述恒流调节模块连接的电源模块；上 述电源模块接入供电线路中，由其设置的变压器降压和桥式整流器整流后，输出脉动的直 流电。上述恒流调节模块包含三极管、设置在三极管基极及射极之间的发光二极管；上 述发光二极管的管压降将上述三极管的射极正向偏置电压钳位在一固定值。上述恒流调节模块还包含与上述三极管射极连接的调节电阻，通过改变上述调节 电阻的阻值，调节上述三极管的集电极电流。上述输出放大模块是若干三极管连接成的共射极放大电路。上述的小型蓄电池恒流充电器，还包含与上述输出放大模块连接的过流保护模 块；上述过流保护模块设置有熔断器，其在上述输出放大模块输出的充电电流超过额定电 流时切断输出回路。上述的小型蓄电池恒流充电器，还包含与上述恒流调节模块连接的限流保护模 块，当上述恒流调节模块输出的电流超过额定电流时，由上述限流保护模块进行分流。上述的小型蓄电池恒流充电器，还包含与上述输出放大模块输出端连接的电流表 和电压表，分别用于指示输出的电流、电压值。本实用新型涉及的小型蓄电池恒流充电器，与现有技术相比，其优点在于本实用 新型通过电源模块降压和整流，能够输出输出脉动的直流电，并通过调节电阻的阻值改变， 输出在几十毫安至二安培间连续可调的恒定充电电流；同时设置有过流与限流保护模块使 本实用新型能够不受电网波动影响，具备充电电压范围宽、不怕短路的特点，以输出稳定的电流为15V以内的任一型号小型蓄电池充电。
图1是本实用新型提供的小型蓄电池恒流充电器的总体结构示意图；图2是本实用新型提供的小型蓄电池恒流充电器的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。请参见图1和图2所示，本实用新型涉及一种小型蓄电池恒流充电器，依次设置有 电源模块10、恒流调节模块20、输出放大模块30、过流保护模块40及限流保护模块50。电源模块10通过开关S和限流1A的熔断器F1 (型号BLXI)接入220V交流的供 电线路，之后由设置的BK50VA型变压器T将220V交流降压至24V交流，再输入至全波桥式 整流器VD整流。该全波桥式整流器VD包含4个整流电流为3A、额定反向工作电压为100V 的整流二极管，能将24V交流整流至2IV直流电。由于没有使用电容滤波，能达到脉动充电 的效果，以降低蓄电池的记忆效应，从而充分激活蓄电池容量。与电源模块10输出端连接的恒流调节模块20，用于输出可调节的恒定电流，具体 包含热稳定性好、漏电流小的硅材料三极管VT1 (型号3CX3C)，与三极管VT1射极连接的30 欧电阻R2及调节电阻RP，还包含设置在三极管VT1的基极及射极之间的发光二极管，和与 发光二极管^连接对其限流的1千欧限流电阻R1。发光二极管的管压降^将三极管VT1的射极正向偏置电压钳位在一固定值，使在 电路正常工作时，三极管VT1的集电极电流为IC1 ^ IE1 ^ (VF-VEB1)/(R2+RP)。由上式可知， 当发光二极管的管压降VF、三极管VT1的基-射极电压VEB1 —定且电阻R2、调节电阻RP的 阻值不变时，集电极电流Iei为一恒定值，同时恒流调节模块20输出的恒定电流值的大小可 通过改变调节电阻RP的阻值来实现。调节电阻RP选用多圈线绕电位器以保证恒流调节模 块20输出的电流能够平滑调节。上述发光二极管可选LD708系列磷化镓发光二极管，其正 常工作电流为20mA、管压降VF为2. 5V。与恒流调节模块20输出端连接的输出放大模块30，作为整个电路的电流放大与 输出级，是由硅材料的三极管VT2 (3DX4B型)、VT3 (3DD263C型)复合而成的共射极放大电 路，其电流放大倍数3A= (1+^2) (1+日3)。式中日2和日3分别是三极管VT2、VT3的电 流放大倍数。恒流调节模块20输出的电流Iei经本级放大后作为充电电流，其值k = IE3 =还在三极管VT2基极连接有10千欧电阻R3，在三极管VT3射极连接有1欧的 电阻R4。过流保护模块40采用过流熔断的方式，如图2中虚线框①所示，设置在输出放大 模块30输出端的限流2. 5A的BLXI型熔断器F2，该熔断器F2与输出放大模块30的电阻 R4串联，保证在输出的充电电流超过额定输出时自动切断输出回路。如图2中虚线框②所示，限流保护模块50包含硅材料的三极管VT4(DX210C)、与 三极管VT4基极连接的IN4001型二极管VD1、VD2 (正向导通电压0. 7V)，和与二极管VD1、 VD2并联且设置在三极管VT4的基-射极之间的1欧电阻R5。电阻R5的电压VE5与二极管 VDUVD2的正向直流电压VD1、VD2及三极管VT4的基-射极电压VBE4之间有如下关系:VR5 =VBE4+Vd1+VD20因此当充电电流在额定的输出电流以内时，VK5不足以使三极管VT4和二极管 VD1、VD2导通，充电电路正常工作；当充电电流超过额定电流时，VE5上升，使VT4、VD1、VD2 导通，三极管VT1的输出电流Iei通过三极管VT4得到分流，限制了电流的进一步上升。上述过流保护模块40和限流保护模块50需要至少选择其中之一。本实用新型还 在充电电流的输出端设置有电流表和电压表用于指示输出的电流电压值，选用91C9系列 的小型直流电表，其中电流表的量程为0 3V ；由于电路的输出电压最大可达20V，选择电 压表的量程为0 20V。依图2中现有参数，充电器的最大输出电流为2. 2A，实际应用中可 根据要求的最大允许充电电流相应进行参数调整。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求一种小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，包含依次设置的恒流调节模块(20)和输出放大模块(30)；所述恒流调节模块(20)提供的恒定电流经由所述输出放大模块(30)放大后输出充电电流。
2.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，还包含与所述恒流调节 模块(20)连接的电源模块(10)；所述电源模块(10)接入供电线路中，由其设置的变压器 降压和桥式整流器整流后，输出脉动的直流电。
3.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，所述恒流调节模块(20) 包含三极管、设置在三极管基极及射极之间的发光二极管；所述发光二极管的管压降将所 述三极管的射极正向偏置电压钳位在一固定值。
4.如权利要求3所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，所述恒流调节模块(20) 还包含与所述三极管射极连接的调节电阻，通过改变所述调节电阻的阻值，调节所述三极 管的集电极电流。
5.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，所述输出放大模块(30) 是若干三极管连接成的共射极放大电路。
6.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，还包含与所述输出放大 模块(30)连接的过流保护模块(40)；所述过流保护模块(40)设置有熔断器，其在所述输 出放大模块(30)输出的充电电流超过额定电流时切断输出回路。
7.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，还包含与所述恒流调节 模块(20)连接的限流保护模块(50)，当所述恒流调节模块(20)输出的电流超过额定电流 时，由所述限流保护模块(50)进行分流。
8.如权利要求1所述的小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，还包含与所述输出放大 模块(30)输出端连接的电流表和电压表，分别用于指示输出的电流、电压值。
专利摘要本实用新型涉及一种小型蓄电池恒流充电器，其特征在于，包含依次设置的恒流调节模块和输出放大模块；所述恒流调节模块提供的恒定电流经由所述输出放大模块放大后输出充电电流。本实用新型通过电源模块降压和整流，能够输出输出脉动的直流电，并通过调节电阻的阻值改变，输出在几十毫安至二安培间连续可调的恒定充电电流；同时设置有过流与限流保护模块使本实用新型能够不受电网波动影响，具备充电电压范围宽、不怕短路的特点，以输出稳定的电流为15V以内的任一型号小型蓄电池充电。
文档编号H02H7/18GK201656538SQ20102017358
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者刘敏, 谈超 申请人:上海第二工业大学