并联式脉冲充放型低碳充电器的制造方法_2

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用脉冲充电的形式,从而增加了灵活的选择性。
[0029]在充电与放电共存的充电规律是,在脉冲的一周期之内,当在P型充电单元开通时N型放电单元关闭,反之在当在P型充电单元关闭时N型放电单元开通。由于在脉冲的一周期之内,充电的时间长,而放电的时间短,所以充电过程是处于交流充电状态。这样的充电方式有利于对电池的科学维护,同时对已损坏的电池也有一定程度的恢复作用。
[0030]当被充电池没有接触好时,或被充电池充电到位后,因为充电输出端输出高位,起动与结束单元经过比较放大,输出低位信号,钳位接口三极管的基极为低位,因而使该管集电极为高位,从而使P型充电单元两管的基极为高位,使该两管处于反向偏置,从而使两管处于断开状。停止向补充电池充电。
[0031]与此同时因为起动与结束单元经过比较放大,输出低位信号,钳位了放电基极总电阻(图中10.3),所以N型放电单元两管集电极为高,停止对被充电池的放电。
[0032]当被充电的电池充电满后,P型充电单元与N型放电单元关闭,此时所连的涓电阻向被充电池提供所需的维持的涓电流。
[0033]2、线路特点分析。
[0034](I)、P型充电单元。
[0035]P型充电单元中的两个三极管为并联的方式向被充电池充电,这样的好处是,充电的功率由两个三极管分担,而不是只一个三极管承担,众所周知,三极管的损坏,与功率消耗有很大关系,而本措施中的功率一分为二,增加了可靠性。
[0036]对于大容量的电池,只需将P型充电单元中的两三极管换为大功率三极管即可。
[0037](2)、N型放电单元。
[0038]N型放电单元中的两个三极管都为NPN三极管,以并联的形式对被充电池形成瞬态的放电,在充电的全过程中,又进行了适时的放电,即是在脉冲的一个周期内,当运算放大器(图2中的611)输出为高位时,P型充电单元处于导通状态,对被充电池充电,此时的N型放电单元关闭。反之在脉冲的一周期内,当运算放大器(图2中的611)输出为低位时,P型充电单元处于开路状态时,此时的N型放电单元又处于导通状态,对被充电池形成瞬态放电。形成这样的逻辑关系的原因是接口三极管(图2中的701)承担了相应的逻辑功能,同时又对两部分起了隔离作用。使之相互不影响。被充电池在充电全过程中处于又充又放的状态,在充放得当的情况下,其好处是可以实现充电的最大科学化。甚至能让有些电性能处于很差的状态下,能得以一定程度的恢复。
[0039]放电的电流仍然较大,所以也运用了两个三极管的并联方式,即是由两个三极管共同承担,大大提升了 N型放电单元的的寿命。
[0040]N型放电单元的基极对地连接有放电切除开关,增加了灵活性。
[0041](3)、起动与结束单元。
[0042]该单元由取样可调电阻(图2中的501.4)、取样下偏电阻(图2中的501.3)、比较运放器(图2中的501)、同相上偏电阻(图2中的501.1)、同相下偏稳压管(图2中的501.2)、取样可调限值电阻(图2中的501.5)、钳位二极管I (图2中的501.7)、钳位二极管2 (图2中的501.8)组成。
[0043]比较运放器(图2中的501)的同相端下偏接成了稳压管,所以其比较电压很稳定。反相端的取样可调电阻(图2中的501.4)可以灵活地调整取样电压,又因为串联了取样可调限值电阻(图2中的501.5),所以在调试过程不会产生过大的偏差。由于比较放大器有很高的灵敏度。所以起动与终止效果明显。
[0044](4)、接口单元。
[0045]该单元由接口三极管(图2中的701 )、基极电阻(图2中的701.2 )、门坎二极管(图2中的701.1)组成组成。
[0046]接口三极管(图2中的701)基极串联有门坎二极管(图2中的701.1),主要作用是一旦运算放大器(图2中的611)输出为低位时,能可靠使接口三极管基极为零位。
[0047]接口三极管主要有四大功能。
[0048]一是产生充电单元的脉冲充电逻辑。其原因是在脉冲单元的激励下,经过该管的传递,使充电单元中两个三极管的基极产生高低的脉冲变化。(接口三极管集电极为低位时,充电单元是正向偏置,为通电的状态,反之接口三极管集电极为高位时,充电单元是无偏置,为断路状态)从而使该单元的集电极产生高低状的变化。使整个充电过程成为脉冲充电状。
[0049]二是与充电显示发光管(图中801.1)与两功能电阻(图中801)的配合下,提供N型放电单元的脉冲激励电流。从而产生放电逻辑功能。这样结构的最大好处是可以省掉一个必须为N型放电单元所需的反相三极管。因而使电路更简化。其原因是,这个反相三极管不能由接口三极管直接担任。
[0050]如果简单地将N型放电单元的基极输入连在接口三极管集电极上,当接口三极管集电极为高位时,就有分流电流流向N型放电单元两三极管的基极。产生的负向作用是当P型充电单元此时本应关闭时,因有分流存在,P型充电单元就不可能彻底关闭。成为了又充又放的矛盾情况。经过了充电显示发光管隔离后,流入N型放电单元的两三极管的基极所需的电流,不由充电三极管偏置电阻(图2中的201.3)提供,而改由充电显示发光管所串联的两功能电阻提供,就彻底地避免了此问题。所以可以减少了一个反相三极管,但是性能却不会受到影响。
[0051]三是作为结束充电状态的开关管。被充电池电压升尚后,起动与结束单兀输出低位信号,钳位了接口三极管基极,导致接口三极管集电极电压为高位,使充电单元的两三极管关闭。
[0052]四是实现了电压与电流关系的扩展,因为该电路可用于较高的被充电池及较大功率的电池充电,其充电电压可能为12伏如为24伏,这样高的电压可能高于普通集成电路承受的电压,同时当被充电池为大容量时,充电三极管基极电流可能很大,所以可以通过口三极管后可以作扩展,而不受约束。
[0053](5)、逻辑与充电显示单元。
[0054]该单元由充电显示发光管(图2中的801.1)与两功能电阻(图2中的801)组成。
[0055]形成的原理是当接口三极管集电极为高位时,作为负载的充电显示发光管所形成的支路成断路。反之接口三极管集电极为低位时,有灌电流从电源流向接口三极管集电极,充电显示发光管亮。采用这样的连接方法是可以节约回路压降。同时一个很重要的原因是,与接口三极管的配合,可以减少一个三极管,而使线路精减。(原理已在接口三极管中“二是”所述)。
[0056](6)、脉冲发生单元。
[0057]该单元的特点是不仅是一振荡发生器,在线路中不仅可以调整频率,而且可以调整占空比。
[0058]脉冲发生单元。在本发明中有三点作用,一是通过接口三极管控制P型充电单元,且充电的形式成为脉冲充电的形式。二是通过接口三极管控制N型放电单元,且充电全过程中,实现边充电边放电的复合形式。三是实现占空比的调节。使充电的全过程,在实现又充电与放电的复合过程,保持着最佳的状况。
[0059]其形成脉冲、并频率可调的原理是,由运算放大器(图2中的611)的输出端与同相端所连的同相分压上偏电阻(图2中的611.4)与同相端对地的同相分压下偏电阻(图2中的611.5),成为了同相端的的比较电压,也成为阀值电压,当运算放大器的输出端为高位时,通过积分电阻(图2中的611.1)向积分电容(图2中的611.2)充电,当充到阀值时,输出端骤变为低位,这时积分电容通过占空比串联支路放电,当电位低于同相端时,运算放大器输出端变为高位,开始第二周期的充电过程。频率可调电阻(图2中的611.3)形成了振荡频率粗调,可以调整频率。
[0060]本发明设计有占空比可调线路,以实现对被充电池的充放电时间的调整。占空比的意义是脉冲在一个周期内,高位时间与低位时间的比例。
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