专利名称：干电池还原充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电池充电器，特别涉及用于对干电池进行自动恒流脉冲的还原充电器。
现在市场上出售的充电器都是镍镉电池(可充电电池)充电器，这种充电器只能充镍镉电池。该电池使用说明上说的充电次数在300以上，但在使用中发现镍镉电池的寿命只有120次左右，其主要原因有1.这种电池只适用于小电流用电器具，而且怕摔，如果使用不当，就会造成电池的内损和外伤。2.该充电器的充电时间都是人工控制的，因此，在各种因素的影响下，往往会造成充电不足或过充，而且在充电时电池容易发热。3.由于大(小)电流充放电时的深度不易控制，这样就加速了电池内部枝状晶体的生长(电池的记忆效应)。这些问题都是造成镍镉电池充电次数不足或充不进电的主要原因。另外镍镉电池因为生产较少，进口镍镉电池的价格很昂贵，一般的消费者是不太容易接受的。
普通锌锰和碱性锌锰干电池在社会上的拥有量很大，其中以1～5号干电池的用量最大，但其不足之处是它属一次性电池，用完就扔了，不能再充或回收，这对原材料的消耗很高，而且对环境还有很大的污染。
本实用新型的目的是提供一种能提高干电池的寿命和使用率、减少对能源的消耗和环境污染的干电池还原充电器。
本实用新型所说的充电器由外壳及装其内的电路板组成，电路板由降压整流、滤波电路，无稳态多谐振荡(脉冲发生)电路和充电检测电路三部分构成。
降压整流、滤波电路为已有技术。它由变压器B、桥式整流二极管VD1～4，滤波电解电容C1等组成，其连接为变压器B的初级端分别与交流电源的相线和零线连接，其次级的一端与整流二极管VD1的负极和VD2的正极相连。滤波电解电容C1的正极与整流二极管 VD2和VD4的负极输出端连接，其负极与整流二极管VD1和VD3的正极连接。
无稳态多谐振荡(脉冲发生)电路由脉冲发生集成块IC，电阻R2、R3，R5、电容C2、C3和VD7组成，其连接为集成块IC电压输入端8脚、电阻R2的一端与滤波电解电容C1的正极连接，电容C2、C3的一端与电解电容C1的负极连接，电容C3的另一端与集成块IC控制电压输入端5脚连接，电容C2的另一端和集成块IC触发电压输入2脚、阀值电压输入6脚、电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与集成块IC放电输入7脚和电阻R2的一端相连。集成块IC接地1脚与滤波电解电容C1的负极和被充电电池的负极连接，集成块IC脉冲输出充电3脚与二极管VD7间的正极连接，二极管VD7的负极与电阻R5的一端连接，电池的正极与电阻R5的另一端及电阻R4的一端相连，电池的负极和滤波电解电容C1的负极相连。
充电检测电路由电阻R4、电解电容C4、稳压二极管VD6，三极管VT1，发光二极管VD5，脉冲发生集成块IC复位输入4脚构成，其连接为电阻R4的一端与被充电电池的正极和电阻R5连接，另一端与电解电容C4的正极连接，电解电容C4的负极和滤波电解电容C1的负极相连，稳压二极管VD6的负极与电解电容C4的正极连接，其正极与三极管VT1的基极相连，三极管VT1的发射极和滤波电解电容C1的负极相连，其集电极分别与集成块IC复位输入4脚和发光二极管VD5的负极相连，发光二极管VD5的正极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与集成块IC电压输入8脚和滤波电解电容的正极连接。
该充电器的外壳1做成抽屉式，抽屉2内放置被充电的干电池，这样不仅体积可大大缩小，且外形美观，使用方便。
图1是本实用新型的方框原理图。图2是本实用新型的结构示意图。图3是本实用新型的电路原理图。
以下结合附图通过实施例作进一步描述。
该充电器中的脉冲发生集成块IC属于双极型时基集成块，本例为NE555P。它可由下列同类型的集成块直接代换，如美国国家半导体公司的LM555、日本三洋的LA555、荷兰菲利甫的TDA555、中国无锡无线电厂的XT555等。电路中滤波电解电容C1的有效值为100～1500uF／6V，本电路使用1000uF／6V。充放电电容C2的有效值是0.1uF／25V±10％，本例为0.1uF／25V±3％。抗干扰滤波电容C3有效值为0.0015F～0.082uF／25V，本例为0.01uF／25V。取样滤波电解电容C4的有效值为10uF～100uF／10V，本例为47uF／10V。限流电阻R1的有效值为1.5～4KΩ，本例为2KΩ。放电电阻R2的有效值是8～12KΩ，本例为10KΩ。定时电阻R3的有效值为75～90KΩ，本例是82KΩ。平滑电阻R4的有效值为36～82KΩ，本例是51KΩ。限流电阻R5的有效值为100～200Ω，本例为120Ω。整流二极管VD1、2、3、4、7的有效值是25～100V／0.5～2A，本例为50V／1A。充电自停指示发光二极管VD5的电压有值量7.5～12V，本例为7.5V。稳压二极管VD6的有效值是6～7V，本例为6.5V。开关三极管VT1的型号为3DG6、3DG8、3DG12、2SC8050，本例为3DG8B。降压变压器B的有效值是单7.5～12V／3～3VA，本电路使用7.5V／3VA。
这种充电器是以双极型时基集成块IC为核心组成一个无稳态多谐振荡器，振荡频率约120Hz，占空比接近11。由于被充电电池上的内阻远远小于限流电阻，因此，充电过程是脉冲恒流充电方式。其工作原理是220V交流电经变压器B桥式整流二极管。VD1～4和滤波电解电容C1等组成的降压、整流、滤波后，直接为集成块IC提供9V充电电压，当电压加在IC的8脚后，由于C2上端电压不能突变，故IC处于置位状态，输出端3脚呈高电平“1”，而内部的放电管BG1截止，C2通过R2、R3对其充电，2脚电位随C2上端电压的升高呈指数上升。C2上的电压增加达到2／3VDD阀值电平(6脚)时，上比较器A1翻转，使RS触发器置位，经RF缓冲级到相输出(3脚)呈低电平“0”。此时，放电管BG1饱和导通，C2上的电荷经R3至BG1管放电。当C2放电使其电压降至1／3VDD触发电平(2脚)时，比较器A2翻转、RS触发器复位，经倒相后，使输出端(3脚)呈高电平“1”。以上过程重复出现，形成无稳态多谐振荡，振荡频率约120Hz，由R2、R3决定，IC第3脚的输出经R5限流后直接提供充电电流，因为双时基IC电路的最大输出电流约200mA。二极管VD7防止电池在充满或停电时倒放电。VD6为稳压二极管，在电池未充满时，VD6截止，VT1管截止，此时IC的复位端(4脚)，因呈低电平而使电路的振荡中止，实现电池充满电流后自动停机，此时VD5闪亮，表明已充好。电路中R1为VD5的限流电阻，R4、C4是起平滑滤波作用。C3主要是进行抗干扰滤波。整个电路安装在一块35×38mm的印刷电路板上。
本实用新型的优点是能提高干电池的寿命和使用率，减少对能源的消耗和环境的污染，它能将电池进行自动恒流脉冲的还原充电，电池充满后充电自停。由于这种充电器采用了脉冲恒流充电方式，对锌锰电池的复活、还原很有好处，所以每节1－5号干电池的使用次数可达30次左右，节能效果很明显。这种充电器的结构简单，体积小巧，制做容易，不需调试，工作可靠，性能优良，充电后的电池波纹小。且生产成本低廉，比一个普通镍镉电池充电器少1／3以上。
权利要求1.干电池还原充电器，由外壳及装其内的电路板组成，电路板由降压整流、滤波电路，无稳态多谐振荡(脉冲发生)电路和充电检测电路三部分构成，其特征在于(a)、无稳态多谐振荡(脉冲发生)电路由脉冲发生集成块IC，电阻R2、R3，R5、电容C2、C3和VD7组成，其连接为集成块IC电压输入端8脚、电阻R2的一端与滤波电解电容C1的正极连接，电容C2、C3的一端与电解电容C1的负极连接，电容C3的另一端与集成块IC控制电压输入端5脚连接，电容C2的另一端和集成块IC触发电压输入2脚、阀值电压输入6脚、电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与集成块IC放电输入7脚和电阻R2的一端相连，集成块IC接地1脚与滤波电解电容C1的负极和被充电电池的负极连接，集成块IC脉冲输出充电3脚与二极管VD7闻的正极连接，二极管VD7的负极与电阻R5的一端连接，电池的正极与电阻R5的另一端及电阻R4的一端相连，电池的负极和滤波电解电容C1的负极相连；(b)、充电检测电路由电阻R4、电解电容C4、稳压二极管VD6，三极管VT1，发光二极管VD5，脉冲发生集成块IC复位输入4脚构成，其连接为电阻R4的一端与被充电电池的正极和电阻R5连接，另一端与电解电容C4的正极连接，电解电容C4的负极和滤波电解电容C1的负极相连，稳压二极管VD6的负极与电解电容C4的正极连接，其正极与三极管VT1的基极相连，三极管VT1的发射极和滤波电解电容C1的负极相连，其集电极分别与集成块IC复位输入4脚和发光二极管VD5的负极相连，发光二极管VD5的正极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与集成块IC电压输入8脚和滤波电解电容的正极连接。
2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于脉冲发生集成块IC属于双极型时基集成块。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于放电电容C2的有效值是0.1uF／25V±10％。
4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于抗干扰滤波电容C3有效值为0.0015F～0.082uF／25V。
5.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于放电电阻R2的有效值是8～12KΩ。
6.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于定时电阻R3的有效值为75～90KΩ。
7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于稳压二极管VD6的有效值是6～7V。
专利摘要干电池还原充电器，由外壳及装其内的电路板组成，电路板由降压整流、滤波电路，无稳态多谐振荡(脉冲发生)电路和充电检测电路三部分构成，其优点是能提高干电池的寿命和使用率，减少对能源的消耗和环境的污染，它能将电池进行自动恒流脉冲的还原充电，电池充满后充电自停。这种充电器的结构简单，体积小巧，制做容易，不需调试，工作可靠，性能优良，充电后的电池波纹小。且生产成本低廉，比一个普通镍镉电池充电器少1/3以上。
文档编号H02J7/10GK2164141SQ93218270
公开日1994年5月4日 申请日期1993年7月3日 优先权日1993年7月3日
发明者朱勇 申请人:朱勇