专利名称：一种线性恒流恒压充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电装置，尤其涉及一种线性恒流恒压充电装置。
背景技术：
目前，市场上的充电器普遍采用限流稳压充电转灯指示二极管来防止 反向放电的充电，其充电电路原理图如图1所示，这种充电器的防止反向
充电原理通过限流电阻R3上流过的电流产生一个电压降，并由该电压降 控制开关管Ql的开/关作用，实现充电指示灯LED1的转灯指示作用，同 时由IC1、 R4、 R5、 R6、 R7和Q2构成一个稳压电路，为充电电池提供一 个稳恒的充电电压；i殳置在输出电路正极上的二极管Dl可以起防止电池反 向充电作用。
然而，这种充电装置存在以下不足之处
1、 当充电电路中出现大电流时，充电二极管发热，造成压降变化，并 进一步影响电池充电电压的精度；
2、 其充电电流会因输入电压和电池电压变化而变化，该充电装置内无 法对电池恒流充电，且在大电流充电状况下，易引起电池过热而发生爆炸。
因此，现有技术有待于完善和发展。
实用新型内容
本实用新型的所要解决的问题在于提供一种可以对充电电流起到恒 流、对充电电压起到恒压的充电装置。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种线性恒流恒压充电装置，其
充电电路包括一恒压电路，用于给负载提供一个恒定的充电电压，该恒压
电路包括一，整管Q2， 一三端可调稳压器IC1以及一电压取样电路，
其中，所述恒压电路还包括一开关管Q3，该开关管Q3的基极通过电 阻R5与所述充电电路的电压输入端的正极连接，其集电极通过电阻R9与 所述充电电路的电压输入端的正极连接，其发射极通过电阻R8与一电压取 样电路连接，该开关管Q3用于防止所述充电装置对负载的反向充电；
所述充电装置还包括一恒流电路，用于给负载提供一个恒定的输出电流。
其中，所述恒流电路包括稳压二极管Zl、起恒流作用的开关管Ql和 限流电阻R4;所述稳压二极管Zl的阳极与所述充电电路的电压输入端的 负极连接，阴极通过一偏置电阻R3连接至充电电路的电压输入端的正极； 所述开关管Ql的基极与所述稳压二极管Zl的阴极连接，其发射极经所述 限流电阻R4连接于所述充电电路的电压输入端的负极，其集电极与所述充 电电路的电压输出端的负极连接。
其中，所述充电装置中，所述电压取样电路包括取样电阻和与取样电 阻相并联的滤波电容C6并联组成，所述电压取样电路一端与所述三端可调 稳压器IC1的电压基准端连接，另一端和所述三端可调稳压器IC1的阳极 连接后接至所述充电电路的电压输出端的负极。
其中，所述充电装置中，所述三端可调稳压器IC1釆用TL431或TL432。 其中，所述取样电阻包括多个相互并联或者串联的电阻。 其中，所述充电装置还包括一滤波电路，并联在所述充电电路的电压 输入端，用于滤除所述输入电压中的高频电波。
其中，所述滤波电路包括一并联在所述充电电路的电压输入端的电容。 与现有技术相比，本实用新型充电装置，在其充电电路中增加恒流电 路和在恒压电路上增加一开关管Q3;这样，电池正常充电时，可以采用恒 流恒压转灯指示方式，防止电池充电时因电流不均而过热或过充电现象发
射；同时采用开关管Q3做控制开关，减小了损耗，防止电池反向充电，并 稳定了输出电压的精度。
图1为现有技术稳压充电装置的电路原理图； 图2为本实用新型稳压充电装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图,对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。 本实用新型提供了一种线性恒流恒压充电装置，其电路原理图如图2 所示，包括滤波电^各110、转灯指示电路120、恒流电路130及恒压电3各140。 其中，所述转灯指示电路120中包括一封装有两个不同颜色发光二极管 LED11和LED22的发光管LED1;所述恒压电路140中包括一调整管Q2, 一三端可调稳压器ICl, 一电压取样电路，以及一起开关作用的开关管Q3， 该开关管Q3为三极管。当给负载充电时，输入电压经滤波电路110滤除高 频信号，并将输入电压送至转灯指示电路120,该转灯指示电路120的LED1 中的两个发光二极管LED11和LED22同时发光，根据配色原理可知LED1 将发出LED11和LED22的混合色光，此时就表示在给负载充电；接着输入 电压加载到所述恒流电路130,该恒流电路130包括一稳压管Zl和一限流 电阻R4，所述恒流电路130将给负载提供一个恒定的充电电流。经过所述 滤波电路IIO、转灯指示电路120、恒流电路130的输入电压再经恒压电路 140,最后输出一个恒流恒压的输出电压供负载充电。负载充电结束后，所 述开关管Q3被迫关断，切断与负载的回路，防止所述充电装置给负载反向 充电，同时，所述转灯指示电路120的LED1中的发光二极管LED22熄灭， 只有LED11继续发光，此时发光管LED1显示的是LEDll的颜色，表示负 载充电已饱和。
其中，所述滤波电路110并联在充电电路的电压输入端，对输入电压 进行滤波，在本实施例中，所述滤波电路110为一高频滤波电容C1。
其中，所述转灯指示电路120包括一发光管LED1、电阻R2和电阻R1， 所述发光管LED1中封装有两个不同颜色的发光二极管LED11和LED22。 所述发光二极管LED 11的阴极和LED22的阴极连接在一起然后接入所述充 电电路电压输入的负极端；其中，发光二极管LEDll的阳极与所述电阻R1 串接后接入所述充电电路电压输入的正极端，发光二极管LED22的阳极与 所述电阻R2串接后再与所述恒流电路130中的开关管Ql的发射极连接， 该开关管Ql为三^Sjf。
当在负载充电中的状态时，所述电阻R1支路一直有电流流过，与其相 连接的发光二极管LED11也一直发亮，所述电阻R2支路上也有电流通过， 因此所述发光管LED1内两个发光二极管LED 11和LED22均发亮，此时指 示的是负载在充电中，根据颜色调配原理，此时人体肉眼能观察到的是用 于指示负载充电中的发光管的颜色。当负载充电即将饱和时，所述充电电 路的输入输出电压之间的电压差减少，导致所述充电电路中的充电电流开 始减小，负载转入恒压充电状态；此时充电电流通过所述开关管Ql流过限 流电阻R4上的电流也减少。这样，限流电阻R4上产生的压降也降低，相 应的所述电阻R2支路两端的电压也降低，此时发光二极管LED22两端的 电压不能满足使LED22发光的电压条件，因此，此时发光二极管LED22 熄灭，但此时发光二极管LED11仍然可以正常发光，此时指示的就是负载 充电已饱和，从而表示负载充电状态结束。
其中，所述恒流电路130包括稳压二极管Zl、开关管Q1和限流电阻 R4;所述稳压二极管Z1的阳极与所述充电电路的电压输入端的负极连接， 其阴极通过一偏置电阻R3连接至充电电路的电压输入端的正极；所述开关 管Ql的基极与所述稳压二极管Zl的阴极连接，其发射极经所述限流电阻 R4连接于所述充电电路的电压输入端的负极，其集电极与所述充电电路的
电压输出端的负极连接；所述电阻R3的另一端与所述充电电路的电压输入 端的正极连接。所述恒流电路130输出的充电电流大小为
Ich= (VZ1-VBE(Q1)) /R4 ..........................................(1)
在负载处于充电过程时，所述开关管Ql基极端的电压VZ1由所述稳压 二极管Z1钳住，而开关管Q1发射极的电压为VBE(Q1),由公式(l)可知， 输出的充电电流IcH为一恒流电流。当负载充电即将饱和时，所述充电电路 的输入输出电压之间的电压差减少，导致所述充电电路中的充电电流减少， 此时由所述开关管Ql流经限流电阻R4的充电电流减少，负载恒流充电过 程转为恒压充电状态。
其中，所述恒压电路140包括三端可调稳压器IC1、调整管Q2和开关 管Q3及一所述三端可调稳压器IC1的电压取样电路；其中，所述调整管 Q2为三极管。所述调整管Q2的集电极与发射极串接在所述充电电路的电 压输入端的正极和电压输出端的正极之间，其基极通过一电阻R5与其集电 极连接；所述开关管Q3的基极与所述调整管Q2的基极连接，其集电极通 过电阻R9与所述调整管Q2的发射极连接，其发射L通过电阻R8与所述 电压取样电路的电压取样点连接；所述三端可调稳压器IC1的阴极与所述 开关管Q3的基极连接，其阳极与所述充电电路的电压输出端的负极连接， 其电压基准端与所述电压取样点连接；本实施例中，所述三端稳压器IC1 优选TL431，或TL432。
所述电压取样电路由取样电阻R6、取样电阻R7和滤波电容C6并联构 成，该电压取样电路一端与一三端可调稳压器IC1的电压基准端连接，同 时该电压基准端经电阻R8与开关管Q3的发射极连接，所述取样电路的另 一端与所述充电电路的电压输出端的负极连接。其中，所述取样电阻R6和 R7可以是一个电阻。所述电压取样电路通过滤波电容C6的滤波作用，阻 止开关管Q3在断开和/或导通过程中所产生的电压尖峰和振荡干扰；该取 样电路可以提供给所述三端可调稳压器IC1 一个稳定的取样电压。所述取
样电路的取样电压UREFdcn为IC1内部基准电压，所述充电电路的电压输 出端等于恒压电路140的输出电压，为一恒定电压。 所述恒压电路140的输出电压为
Uo=Uref (ici ) x R+ Uref (ici) +Uce (q3) .................................(2)
R=[ (R6+R7 ) / ( R6 x R7 ) ] x ( R9+R8 ) ...........................(3)
其中Uce(q3)为开关管Q3导通压降。
由公式(2)和(3)可知，通过改变电阻R的阻值，可以调节输出电 压的精度；当电阻R阻值恒定时，所述充电电路的电压输出端的输出电压 恒定。其中，负载充电饱和后，当关断所述充电装置的充电电源时，所述 充电电路中的输入电压也随之关断，导致调整管Q2及开关管Q3也被迫关 断，切断与负载的回路，从而可以有效的防止所述充电装置对负载的反向 充电。
综上所述，本实用新型充电装置，在其充电电路中增加恒流电路及在 恒压电Jf各上增加一开关管Q3;这样，电池正常充电时，可以采用恒流恒压 转灯指示方式，防止电池充电时因电流不均而过热或过充电现象发生；同 时采用开关管Q3做控制开关，减小了损耗，防止负载反向充电，并稳定了 输出电压的精度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以 改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的 保护范围。
权利要求1、一种线性恒流恒压充电装置，其充电电路包括一恒压电路，用于给负载提供一个恒定的充电电压，该恒压电路包括一调整管Q2，一三端可调稳压器IC1以及一电压取样电路，其特征在于，所述恒压电路还包括一开关管Q3，该开关管Q3的基极通过电阻R5与所述充电电路的电压输入端的正极连接，其集电极通过电阻R9与所述充电电路的电压输出端的正极连接，其发射极通过电阻R8与所述电压取样电路连接，该开关管Q3用于防止所述充电装置对负载的反向充电；所述充电电路还包括一恒流电路，用于给负载提供一个恒定的输出电流。
2、 根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述恒流电路包 括稳压二极管Z1、起恒流作用的开关管Ql和限流电阻R4;所述稳压二极 管Z1的阳极与所述充电电路的电压输入端的负极连接，其阴极通过一偏置 电阻R3连接至充电电路的电压输入端的正极；所述开关管Ql的基极与所 述稳压二极管Zl的阴极连接，其发射极经所述限流电阻R4连接于所述充 电电路的电压输入端的负极，其集电极与所述充电电路的电压输出端的负 极连接。
3、 根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述电压取样电 路包括取样电阻和与取样电阻相并联的滤波电容C6,所述电压取样电路一 端与所述三端可调稳压器IC1的电压基准端连接，另一端和所述三端可调 稳压器IC1的阳极连接后接至所述充电电路的电压输出端的负极。
4、 根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述三端可调稳 压器IC1采用TL431或TL432。
5、 根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述取样电阻包 括多个相互并联或者串联的电阻。
6、 根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还 包括一滤波电路，并联在所述充电电路的电压输入端，用于滤除所述输入 电压中的高频电波。
7、 根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述滤波电路包 括一并联在所述充电电路的电压输入端的电容。
专利摘要本实用新型公开了一种线性恒流恒压充电装置，其充电电路包括一恒压电路，用于给负载提供一个恒定的充电电压，还包括一恒流电路，并联在所述充电装置充电电路上，给负载提供一个恒定的输出电流。与现有技术相比，本实用新型充电装置，增加恒流电路和在恒压电路上增加一开关管Q3；这样，电池正常充电时，可以采用恒流恒压转灯指示方式，防止电池充电时因电流不均而过热或过充电现象发生；同时采用开关管Q3做控制开关，减小了损耗，防止电池反向充电，并稳定了输出电压的精度。
文档编号H02J7/00GK201075723SQ20072012218
公开日2008年6月18日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年8月17日
发明者欣 白 申请人:深圳市同洲电子股份有限公司