专利名称：小型镍镉电池快速充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电池的充电电路装置，特别是能实现快速充电的电路装置。
现有的充电器品种较多，在专利公报中公开的充电技术也很多，但它们不外乎两种类型，一种是采用工频变压器降压进行的；另一种是采用大容量电容降压进行的。但由于工频变压器所占体积较大，不适于做成小型的，特别是微型的、便携式的充电器；而用电容降压进行充电，使用可靠性、安全性较差。在以上所述类型的充电器中也有快速充电的电路装置，由于充电电池如镍镉电池采用的是烧结电极工艺，以0.5HA的镍镉电池为例，放电电流短时能达10A以上，所以充电电流达2.5A左右是可行的，而大电流充电虽能缩短充电时间，但容易增加电池的发热程度，这主要是由于充电器存在充电电流的波动，因此要减少大电流充电电池的发热程度，就要求尽量减少充电电流的波动，也即要求充电器能提供交流成份少，输出有较好恒流特性的充电大电流。传统的解决办法是在输出端加上较复杂的恒流电路，这对一般的工频变压器的容量来讲就要相应取得较大，因而在充电器的重量、体积及制作成本上都难以达到理想的要求。
本实用新型的目的是为了克服上述存在的不足，而提供一种结构简单可靠，使用安全方便的小型镍镉电池快速充电器。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，即充电电路由整流和变频回路等组成，由桥式整流器构成的整流回路，其正极输出接入在变频回路中的变频变压器初级绕组的中间抽头上，负极输出接入在变频回路中变频管BG1的发射极上，而变频变压器B的初级绕组的两边抽头分别与变频管BG1的集电极和基极相接。
本实用新型的目的还可通过如下方案来进一步完成，在所述的整流回路的前部串联有限流电容C1。
本实用新型还在变频回路输出端并联有可变电阻W的取样回路其中间点接入在并联于输出端上的保护回路中三极管BG2基极上。
本实用新型还在变频回路输出端并联有三极管BG3与继电器J的停充回路，该三极管BG3的基极与三极管BG2的集电极相接，在整流回路前部串接有常开触头JK。
本实用新型在变频回路输出端并联有较大的滤波电容C5，这一电容的加入，使得充电大电流更加平滑，交流成份更加少，(尽管一般的充电器中是不允许带该电容的，因为小电流充电要有一定的波动成份)，对减轻充电电池的发热程度有一定的作用。
如下图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的充电电路原理图。
下面将通过附图对本实用新型作进一步的介绍图1，充电器由壳体1，电源插头2等组成，在壳体1内的上部固定安置有充电电路板3，壳体1内的下部设置有电池座4，供充电电池安装其内；而在壳体1的上部表面则装置有按扭开关5和指示灯6。在电池座4上设置有与壳体1相连且可向上翻起从而打开的透明盖7。使用时，将被充电池放入到电池盒4内，插上电源插头2接通电源，然后按动开关5，使充电器工作，此时指示灯6亮表示正在充电，当充电完毕，充电器会自动切断电源，指示灯6熄灭。具体的充电电路见图2，充电电路主要由整流回路和变频回路组成，整流回路由四只二极管D1～D4组成桥式整流回路，而在其前部串联有限流电容C1，这只限流电容C1的加入有如下几个好处第一使得后级输出有较好的恒流特性，为整个充电器提供了一种较为简单实用的恒流源；第二使得对变频回路中的变频管BG1和变频变压器B的要求大为降低；第三使得后级不怕短路；第四只需改变C1的容量，即可改变输出电流的大小；总之限流电容C1的加入使得整个充电电路的可靠性，安全性大为提高，而且能使结构更为简单实用。整流回路之后接有变频回路，该变频回路由变频管BG1和变频变压器B构成，整流回路的正极输出接入在变频回路中变频变压器B初级绕组的中间抽头上，负极输出接入在变频回路中变频管BG1发射极上，而变频变压器B初级绕组的两边抽头分别与变频管BG1的集电极和基极相接。变频回路次级输出正极端上串联有一只二极管D6，然后接入在电池座两极端上。为了使充电大电流更加平滑，交流成份更加少，从而减少充电电池的发热程度，在次级输出端并联有滤波电容C5，并联入滤波电容C5一般适用于大电流快速充电，常规的充电器(慢速充电)不适用并联入此电容C5。在次级输出端还并联有由一只可变电阻W构成的取样回路，这种取样回路很显然也可用两只阻值不同或其中一只可变电阻的电阻来代替，取样回路的中间点接入在并联于次级输出端上保护回路中的三极管BG2的基极上，而在次级输出端上还并联有三极管BG3和继电器J串联的停充回路，该三极管BG3的基极接在三极管BG2的集电极上。相应于继电器J在整流回路的前端串联有常开触头JK与按扭开关AN并联的回路。当接通电源，按下开关，电流首先经过限流电容C1降压，然后由D1～D4构成的桥式整流回路和电容C2的整流和滤波后得到直流电压，再通过由三极管BG1和变压器B等构成的变频回路将直流电变为数拾KH的超音频电流，该电流经二极管D6整流后再由电容C5滤波后即可得到平滑的恒流电流对电池进行充电，同时继电器J由于BG3的导通而吸合常开触头JK闭合，这时松开按钮开关AN，继电器J仍自锁，当输出端的电压(即被充电池正负极端电压)升高时，取样回路的中间点电压也升高，当升到一定值时，三极管BG2导通而BG3截止，继电器J断电释放，常开触点JK断开，充电结束，上述电路中若改变电阻W中间点位置就能改变输出设定自停电压，上述自停过程即为安全保护过程。图2中，以充二节0.5AH镍镉电池15分钟快速充电为例R1＝50Ω，R2＝R3＝300K，R4＝5.1K，R5＝20Ω，R6＝100Ω，W＝22K，C1＝5μ／250V，C2＝22μ／160V，C3＝0.01μ／400V，C4＝22μ／16V，C5＝1000μ／16V，D1～D5为1N1007，D6为5A／100V高频二极管，D7为发光二极管，BG1为JE13003，BG2、BG3为3DG12，变压器的磁芯用Φ1cm、L5CM、L1为300匝，L2为15匝，L3为15匝；继电器J用4088，线圈电压为3V。
本实用新型由于采用了变频原理，而且在变频电路前级回路中加入限流电容，从而具有结构简单，使用可靠、安全，体积小，重量轻，且能快速充电等特点。
权利要求1.一种小型镍镉电池快速充电器，包括有壳体，电源插头及在壳体内设置的电池座，充电电路等，其特征在于所述的充电电路主要由整流、变频回路等组成，桥式整流回路的正极输出接入在变频回路中的变频变压器B初级绕组的中间抽头上，负极输出接入在变频回路中的变频管BG1的发射极上，而变频变压器B初级绕组的两边抽头分别与变频管BG1的集电极和基极相接。
2.如权利要求1所述的小型镍镉电池快速充电器，其特征在于所述的整流回路的前部串联有限流电容C1。
3.如权利要求1或2所述的小型镍镉电池快速充电器，其特征在于变频回路输出端并联有由可变电阻W构成的取样回路，其中间点接入在并联于输出端上的保护回路中三极管BG2的基极上。
4.如权利要求3所述的小型镍镉电池快速充电器，其特征在于所述的变频回路输出端还并联有三极管BG3与继电器J串接的停充回路，该三极管BG3的基极与三极管BG2的集电极相接，在整流回路前部串接有常开触头JK。
5.如权利要求4所述的小型镍镉电池快速充电器，其特征在于所述的变频回路输出端并联有滤波电容C5。
专利摘要一种小型镍镉电池快速充电器，它是采用由变频管BG和变频变压器B构成的变频回路，由其输出超音频大电流直接对充电电池进行充电，在变频回路输出端并联有安全保护回路并在变频回路前部串接有限流电容，从而使本实用新型具有结构简单，使用可靠、安全，体积小，重量轻，能实现快速充电等特点。
文档编号H02J7/10GK2149050SQ9320092
公开日1993年12月8日 申请日期1993年1月1日 优先权日1993年1月1日
发明者何玉敏 申请人:何玉敏