专利名称：充电器充电控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子领域，尤指一种充电器充电控制电路。
技术背景现今科技日新月异，许多电器产品及新型电器用品均朝小型轻量化设计，使得有许多电器产品(如CD、 MP3随身听、游戏才几、行动电话、PDA、 路况导行系统……等)均可携带使用，而支持此可携式功能的关键，除了 产品本身体积小型化外，提供这些产品长时间使用的电池或蓄电池，也 是不可或缺的一个必备组件。在今日着重环保意识的时代，无充电功能的电池内含有对环境有危 害的污染物质，其产品并不符合环保，所以，目前普遍可携带电器或电 子产品均使用可重复充电电池。使用重复充电电池需配合一充电器以进 行充电程序。目前市面上充电器均诉求具有快速充电的功能，其中部份充电器内 电路为达到此功能，直接对连接于充电器上的电池输入较大电流充电。 此技术固然可短时间内完成充电，但是却因为大电流而让电池在充电时 产生高温，缩减电池寿命。对此，有些充电器系针对此缺点进行改良， 对电池提供较小电流，以小电流对电池充电，然而充电时间却相当长， 非常浪费时间，造成使用上的不便。由上述说明可知，目前充电器在充电时间及充电电流大小并无法兼 顾，所以，对于目前大量使用电池的电器或电子产品来说，充电器的改 良是有其必要。举例而言，台湾专利公告第M288999号专利案中，此案例利用大电 流对电池进行充电，使充电时间减短，其中在电路中用以放大电流的晶 体管加装有散热器，助于减少电池充满电源时的高温现象，使电池寿命 不因高温问题而缩短等优点，而对于充电电压不稳定影响电路组件及电 池寿命问题并无任何解决的手段。实用新型内容 本实用新型的目的在于提供一种电压稳定的充电器充电控制电路，为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案为 一种充电器充电控制电i 各，包括一交流转直流电电路，连接至交流电源，将交流电源转换为直流电 源后输出；一电源调整控制及指示灯电路，连接至交流转直流电电路的直流电 源输出端，执行稳压、充电控制及电源显示动作；包含有 一电阻，一 稽纳二极管，第一、第二可变电阻及一电源指示灯；电阻的输出端及第 一可变电阻之间连接一稽纳二极管，第 一可变电阻连接电阻输出端及稽 纳二极管输入端之间，第二可变电阻连接至该第一可变电阻输出端，与 第 一可变电阻做为调整充电电压设定值及充饱后指示灯设定值，并各自 输入至运算放大器Ic，另外支路再输入至电源指示灯表示电路有无通电， 该电源指示灯为 一发光二极管；一充电比较电路，作为充电控制电路内，电源调整控制及指示灯电 路及充电显示电路之间的互动控制电路；包含有 一运算放大器Ic，第 一、第二晶体管及第一、二、三、四电阻；由连接至交流转直流电电路 与电源分压控制及显示电路之间输出 一电压分别经过第三、第四电阻至 第一、第二晶体管，另外在运算放大器Ic输出端的电压分别经过第一、 第二电阻至第一、第二晶体管；一充电显示电路，连接电源调整控制及指示灯电路的直流电源输出 端，以表示充电显示动作；包含有第一、第二电池电量饱和指示灯， 连接至运算放大器Ic的输出端，各别显示充电电池的电量是否饱和，且 分别为一发光二极管；一电池连接接口 ，通过充电比较电路连接至该电源调整控制及指示 灯电路，以供外部待充电电池连接；一电源调整控制及指示灯电路、 一充电比较电路及一充电显示电路 合为一充电控制电路。进一步，所述电源调整控制及指示灯电路中第一、第二可变电阻的 分压调整可控制运算放大器Ic的动作，当第一、第二可变电阻调整时， 可改变充电电压给予充电电池界面，使充电电压可随电池电压不同作相 对调整。进一步，所述交流转直流电电路由一全波整流器组成。
进一步，所述第一、第二晶体管分别为一功率晶体管。进一步，所述充电比较电路与充电显示电路所述的运算放大器Ic为两电路共享组件。进一步，所述运算放大器Ic为型号为LM324、LM2902、LM2901或MC3302 的O P A运算放大器。进一步，所述充电显示电路中运算放大器Ic的输出端至第一及第二 电池电量饱和指示灯之间的两条路线设有一用于保护指示灯的电阻。本实用新型与习知技术的结构功效比较1、 本实用新型为避免电压不稳而损坏组件，装设稽纳二极管稳定电 压大小而提高电路中组件的寿命，而无习用二极管及电阻所会造成的电 压不稳现象。2、 本实用新型内充电控制电路其控制仅需利用第一、第二可变电阻 及运算放大器Ic，即可达到控制第一、第二晶体管开启或关闭充电的功 效提供稳定电压大电流的充电模式，并可减少Ic控制组件使用量，相当 符合成本效益。3、 本实用新型内为减低第一、第二晶体管产生高温，利用运算放大 器的特性来减低晶体管长时间过大电流的输出致使晶体管产生高温而连 带充电电池受到高温影响，提高第一、第二晶体管及充电电池使用上的 寿命，而无习用的只有增加电阻阻抗及增加其它散热组件才能减少高温 产生的问题。
图式简单说明图l是本实用新型电路方块图标意图； 图2是本实用新型详细电路图的示意图； 图3是本实用新型运算放大器Ic的接脚图。主要组件符号说明
交流转直流电电路(l 0) 充电控制电路(2 0) 电源调整控制及指示灯电路(2 1) 充电比较电路(2 2) 充电显示电路(2 3)
电池连接接口 (3 0)电子零件说明稽纳二极管(Z 1) 运算放大器Ic(O P A) 第一可变电阻(R 8) 第一电阻(R 1) 第三电阻(R 3) 第一晶体管(Q 1) 第一电池电量饱和指示灯(L 1) 电源指示灯(L 3)电容(C 1) 电阻(R 7) 第二可变电阻(R 9) 第二电阻(R 2) 第四电阻(R 4 ) 第二晶体管(Q 2) 第二电池电量饱和指示灯(L 2)具体实施方式
如图l、 2所示，本实施例包括一交流转直流电电路(l 0)，连接至交流电源(AC IN ),将交流电 源(AC IN)转换为直流电源后输出，其主要由一全波整流器(D01—D04)组成；一电源调整控制及指示灯电路(2 l),连接至交流转直流电电路(lO)的直流电源输出端，执行稳压、充电控制及电源灯显示动作；一充电控制电路(20),该充电控制电路(20)包含有一电源调 整控制及指示灯电路(21)、 一充电比较电路(22)、充电显示电路 (23)，其中该充电比较电路(2 2),作为充电控制电路(2 O)内电源 调整控制及指示灯电路(2 1)及充电显示电路(2 3)之间的互动控制电 路；充电显示电路(2 3)，连接电源调整控制及指示灯电路(2 l)的直 流电源输出端与电池连接接口 (3 O)两者，以表示充电状态动作；电池连接接口(3 0)，利用电源调整控制及指示灯电路(2 l)连接 控制充电比较电路(2 2)为电池连接接口(3 O)提供电流，供外部待充 电电池连4妻；而本实用新型在使用上述电源调整控制及指示灯电路(2 l)包含有'-一稽纳二极管(Z l)的稳压电路，其正极连接至电阻(R 7)的输出 端与第一可变电阻(R 8)之间，负极连接至交流转直流电电路(l O)的
负极输出端，稽纳二极管(z l)的稳压值也随着充电电池不同及第一可 变电阻(R 8)及第二可变电阻(R 9)的调整而改变；第一可变电阻(R 8)及第二可变电阻(R 9)作分压调整动作，电阻 (R 7)输出给充电比较电路(2 2)中运算放大器Ic(0 P A)作为充电电 压设定值，输出另一端给第二可变电阻(R 9);而第二可变电阻(R 9)输出给充电显示电路(2 3)中运算放大器 Ic(OP A)做充电状态指示灯的判断值，另一端分支给电源指示灯(L 3) 作为电源指示开关。该充电比较电路(2 2)包含有一电容(C 1),并联于交流转直流电电路(l O)输出端电流经电容 (C 1)与电源调整控制及指示灯电路(2 l)之间，作为一整流滤波电容；和充电显示电路(2 3)共享的一运算放大器Ic(0 P A),其运算放 大器Ic(O P A)的特性为内部四个放大器可以工作在低到3伏或高到3 2伏的Ic工作电源，所以输入范围包括负电源、因而消除了在许多应用 场合中采用外部偏置组件的必要性。第一、第二晶体管(Q1、 Q2)，连接至该运算放大器Ic(O P A), 由该运算放大器Ic(O P A)的输出端控制其导通与否。该第一、第二晶 体管(Q1、 Q2)为一功率晶体管。充电显示电路(2 3)包含有和充电显示电路(2 3)共享的一运算放大器Ic(OP A); —第一电 池电量饱和指示灯(L 1)，为一端连接至运算大器Ic(OP A)的输出端， 由运算放大器Ic(O P A)侦测电池电量输出讯号使第一指示灯(L l)发光表示充电电池电力已达饱和状态。一第二电池电量饱和指示灯(L 2)，为一端连接至运算放大器Ic(OPA)的输出端，由运算放大器Ic(O P A)侦测电池电量输出讯号使第二指示灯(L 2)发光表示充电电池电力已达饱和状态。以下就本实用新型电路动作进行说明当待充电池与电池连接接口 (3 O)连接时，充电池传送一电压给运 算放大器Ic(OPA)内第3、 6、 9、 1 2脚，由运算放大器Ic(OP A) 判断充电池内电量；若充电电池还有足够电力，则运算放大器Ic(OP A) 由第7 、 8脚传送一关闭讯号经过第三、第四电阻(R 3 、 R 4 )给第 一及第二晶体管(Q 1) (Q 2)的B 0 1及B 0 2脚以停止供电，当电池
电量低于设定值时，同时启动充电程序。以下iJt明充电程序的过程由交流转直流电电路(l O)的l 0 A端提供直流电源(正压)予充电 比较电路(2 2 ) 2 2 A端及电容(C l)的输入端，经电容(C l)滤波后 的直流电源输入至电源调整控制及指示灯电路(2 1)的2 1 A、 2 1 B 端，至电阻(R 7)降压及稽纳二极管(Z l)稳定电压，避免电压不稳定 而损坏电路上组件，再经过第一可变电阻(R 8)再次降压至DC1. 8V;其 2 1 C输出端至运算放大器Ic(O P A)第5及1 0接脚、另一端分压至 第二可变电阻(R 9);第二可变电阻(R 9)2 1 D输出端至运算放大器 Ic(OPA)第2及l 3接脚，另一端至电源指示灯(L 3)作为电源指示 开关，第二可变电阻(R 9)电压为DC1.65V;另外进入2 2 A端电压分别经由第三、第四电阻(R3、 R4)流至 第一、第二晶体管(Q 1 、 Q 2 )的C 0 1及C 0 2端等待由运算放大器 Ic(OPA)第7及8接脚输出讯号电压至第一、第二晶体管(Q 1、 Q2) 的B 0 1及B 0 2端来控制晶体管启闭。由运算放大器Ic(O P A)收到2 1 C、 2 1D端及30A、 30B 端电量不足讯号而由第7 、 8支脚输出电压各自经过第一、第二电阻(R 1、 R2)来驱动第一、第二晶体管(Q 1) (Q 2)导通，使电流由第一、 第二晶体管(Q 1) (Q 2)的E 0 1 、 E 0 2端输出至电池连接接口 (3 0) 的3 0 A、 3 0 B端，对电池进行充电动作。当电池充电完毕时则由30A、 30B端产生讯号给运算放大器 Ic(OPA)的3、 6、 9、 1 2脚，该运算放大器Ic(O P A)会由第7 、 8脚停止输出电压对第一、第二晶体管(Q 1 、 Q 2)的B 0 1及B 0 2 端下达停止充电指示，此时运算放大器Ic(O P A)第1 、 1 4脚输出电 压讯号使第一、第二电池电量饱和指示灯(L 1 、 L2)发光表示充电电 池电力已达饱和状态来提醒使用者电池已充电完毕。综合上述，本实用新型确能通过上述构造，达到以下特点 1.避免电压不稳而损坏组件，通过装设稽纳二极管使电路上组件得到一稳定电压，减少组件使用时的损坏。2.其充电控制电路的运作仅需利用运算放大器Ic,即可控制第一、 第二晶体管启闭充电的功效，无需增加多余的Ic控制组件，使电路达到 体积小组件少与成本效益最经济的目的。 3.减低高温产生，因为第一、第二晶体管长期使用将会产生高温， 使充电池连带受到高温影响，所以装设可调整负栽的运算放大器Ic来降 低第一、第二晶体管及充电池产生高温。
权利要求1、一种充电器充电控制电路，其特征在于，包括一交流转直流电电路，连接至交流电源，将交流电源转换为直流电源后输出；一电源调整控制及指示灯电路，连接至交流转直流电电路的直流电源输出端，执行稳压、充电控制及电源显示动作；包含有一电阻，一稽纳二极管，第一、第二可变电阻及一电源指示灯；电阻的输出端及第一可变电阻之间连接一稽纳二极管，第一可变电阻连接电阻输出端及稽纳二极管输入端之间，第二可变电阻连接至该第一可变电阻输出端，与第一可变电阻做为调整充电电压设定值及充饱后指示灯设定值，并各自输入至运算放大器Ic，另外支路再输入至电源指示灯表示电路有无通电，该电源指示灯为一发光二极管；一充电比较电路，作为充电控制电路内，电源调整控制及指示灯电路及充电显示电路之间的互动控制电路；包含有一运算放大器Ic，第一、第二晶体管及第一、二、三、四电阻；由连接至交流转直流电电路与电源分压控制及显示电路之间输出一电压分别经过第三、第四电阻至第一、第二晶体管，另外在运算放大器Ic输出端的电压分别经过第一、第二电阻至第一、第二晶体管；一充电显示电路，连接电源调整控制及指示灯电路的直流电源输出端，以表示充电显示动作；包含有第一、第二电池电量饱和指示灯，连接至运算放大器Ic的输出端，各别显示充电电池的电量是否饱和，且分别为一发光二极管；一电池连接接口，通过充电比较电路连接至该电源调整控制及指示灯电路，以供外部待充电电池连接；一电源调整控制及指示灯电路、一充电比较电路及一充电显示电路合为一充电控制电路。
2、 如权利要求l所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述电源 调整控制及指示灯电路中第一、第二可变电阻的分压调整可控制运算放 大器Ic的动作，当第一、第二可变电阻调整时，可改变充电电压给予充 电电池界面，使充电电压可随电池电压不同作相对调整。
3、 如权利要求l所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述交流 转直流电电路由 一全波整流器组成。
4 、如权利要求l所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述第一、 第二晶体管分别为一功率晶体管。
5、 如权利要求l所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述充电 比较电路与充电显示电路所述的运算放大器Ic为两电路共享组件。
6、 如权利要求1或5所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述 运算放大器Ic为型号为LM324、 LM2902、 IiO901或MC3302的O P A运算放 大器。
7、 如权利要求l所述充电器充电控制电路，其特征在于，所述充电 显示电路中运算放大器Ic的输出端至第一及第二电池电量饱和指示灯之 间的两条路线设有一用于保护指示灯的电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种稳定电压的充电器充电控制电路，主要包括一交流转直流电电路、一充电控制电路及一电池连接接口；利用一稽纳二极管先稳定输出电压，再利用运算放大器Ic作判断比较及控制晶体管做为开关进行充电，使电源与电池可因电路运作达到电池充饱后即断电的功效；本实用新型利用最少组件达到判断及切断开关及灯号指示，避免电压不稳而损坏组件。
文档编号H02J7/10GK201048303SQ20072014934
公开日2008年4月16日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者彭耀庆, 陈鸿志 申请人:彭耀庆;陈鸿志