专利名称：镍镉充电器控制电路的制作方法
技术领域：
镍镉充电器控制电路
技术领域
本实用新型涉及一种控制电路，尤其是一种镍镉充电器控制电路。
技术背景现市场上的普通充电器的缺点主要体现为对过放电池无法修复，无过充保护，无脉冲式充电，不能准确判断电池是否充电饱，导致电池爆炸及电池使用寿命短等现象，对电池寿命及使用安全非常不利
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的不足，提供一种镍镉充电器控制电路。该电路是一种电源电路与单片机电路配合能对镍镉电池充电做到OV启充的电路，并能做到脉冲方式充电，可对过放电池或长期不用即有修复和延长寿命作用。·本实用新型的具体技术方案如下镍镉充电器控制电路，包括输入电路、变换电路、输出电路、采样电路、比较放大器、电压/频率转换器、驱动电路、基准电路、单片机电路；其特征在于，所述输入电路将220V交流市电发送给变换电路；所述变换电路通过连接输出电路，对带有功率的电源波形进行调制和输出；所述输出电路通过整流和滤波，把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压，再传输给与它连接的被充电池腔；所述采样电路对输出电路的电压和电流进行采样并交给比较放大器；所述比较方放大器通过连接采样电路和基准电路，将所采样的电压和电流信号与基准电路提供的基准信号进行比较，并把差值电压信号发送给电压/频率转换器转换成频率信号；所述驱动电路将从电压/频率转换器发送的频率信号转换成控制信号来驱动开关管的基极；所述单片机电路通过连接比较放大器来检测输出电流与电压，继而判断充电状态，同时调整基准电路的输出电流，并对应向LED指示灯发出亮灯提示信号。上述方案中，所述输入电路包括线性滤波电路、浪涌电流抑制电路和整流电路。上述方案中，所述变换电路包括开关电路、输出隔离(变压器)电路。上述方案中，所述单片机电路中采用型号为LM7805稳压芯片。上述方案中，所述比较放大器采用型号为LM358双运算放大器。采用本实用新型所述电路的镍镉电池充电器，可OV启充，可以对7. 2V 18V的电池包进行充电，该充电器输入为交流电压90V 264V，输出为脉冲式恒定电流I. 5A。另外采用开关电源技术，同低频(恒压)充电器相比，具有省电、体积小、重量轻、效率高、不过充、功能全等优点。智能快速充电，能准确自动检测电池的充电过程，如果电池已充满，充电器会自动停止充电，确保不过充。具有过流、过压、短路、时间保护等保护功能。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。[0012]图I为本实用新型电路框图。图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图I所示，本实用新型所述的镍镉充电器控制电路包括输入电路101、变换电路102、输出电路103、采样电路104、比较放大器105、电压/频率转换器106、驱动电路107、基准电路108、单片机电路109。其中，输入电路101通常可以采用包括线性滤波电路、浪涌电流抑制电路和整流电路这些现有结构。输入电路101将220V交流市电发送给变换电路102。变换电路102通常采用包括开关电路、输出隔离(变压器)电路这些现有结构。变换电路102通过连接输出电路103，对带有功率的电源波形进行调制和输出。输出电路103通过整流和滤波，把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压，再传输给与它连接的被充电池腔110。采样电路104对输出电路103的电压和电流进行采样并交给比较放大器105。比较放大器105采用型号为LM358双运算放大器。比较方放大器105通过连接采样电路104和基准电路108，将所采样的电压和电流信号与基准电路108提供的基准信号进行比较，并把差值电压信号发送给电压/频率转换器106转换成频率信号。驱动电路107将从电压/频率转换器106发送的频率信号转换成控制信号来驱动开关管的基极。单片机电路109中采用型号为LM7805稳压芯片。单片机电路109通过连接比较放大器105来检测输出电流与电压，继而判断充电状态，同时调整基准电路108的输出电流，并对应向LED指示灯111发出亮灯提不信号。以下，通过一个具体电路实例来说明本专利所述的镍镉充电器控制电路。如图2所示，整个电路的详细结构如图所示，图中主要部件的功能为(I)单片机U3为广品f呆作控制中心；(2)稳压芯片U5为单片机U3给电路提供5V稳压电源； (3) LM358双运算放大器U6作为比较器；(4)U2 电源 PWM。整个电路总体工作原理为供电源为市电，由U2电源PWM控制Q2导通与关断脉宽最终控制输出；LM358双运算放大器U6为比较器作用，反馈到电源电路，控制输出工作的状态；NET3，NET4, VB-为判断电池状态取样信号，由单片机U3判断后发出信号给电源电路控制输出工作状态；LM7805稳压芯片U3为通过电源转变为5V给电路提供稳定电压。电路的具体工作过程和原理如下I.先上电后，再接入电池，电池的正极脚没接触上，电源不充电，红灯灭，绿灯常亮；电池的负极脚没接触上，电源无影响；电池的温度开关脚没接触上，表示电池异常，红灯频闪，频率3HZ。原理当正极脚没接触上，无输出电流，单片机U3NET3没有信号，判定没充电；当负极没接上，有输出电流，判定有电池充电；当电池的温度开关没接触上，单片机U3NET3没有信号，VB-有信号，判定电池异常。[0027]2.先接电池，再上电，电池的正极脚没接触上，电源不充电,红灯灭,绿灯常亮；电池的负极脚没接触上，电源无影响；电池的温度开关脚没接触上，表示电池异常，红灯频闪，频率3HZ。原理当正极脚没接触上，无输出电流，单片机U3NET3没有信号，判定没充电；当负极没接上，有输出电流，判定有电池充电；当电池的温度开关没接触上，单片机U3NET3没有信号，VB-有信号，判定电池异常。3.在充电过程中，如果电池的正极脚没接触上，电源不充电，红灯灭，绿灯常亮；电池的负极脚没接触上，电源无影响；如果是温度开关没接触上表示电池已经充饱，红灯亮，绿灯亮。原理当正极脚没接触上，无输出电流，单片机U3NET3没有信号，判定没充电；当VB-没接上，有输出电流，判定有电池充电；当电池的温度开关没接触上，在充电过程中，单片机U3NET3突然没有信号，NET4有信号，判定电池充饱。并单片机U3NET2发出信号到 LM358做比较，反馈到电源电路控制输出电流。4.如果充电器输出的正负极短路，那么充电器也处于恒流状态，此时绿灯0N，红灯0FF，短路电流90MA (AVE).原理当正负极短路，电源电路进入保护状态。5.充电一分钟后，如果电池包电压还低于4. 8V±0. 5V的状态,表不电池异常,红灯频闪，频率3HZ。原理充电一分钟后，当单片机U3NET4检测还处于< 4. 8V时，由U3NET2发出信号到LM358反馈到电源电路控制输出电流，同时控制指示灯的显示；6.在充电过程中，如果温度开关脚断开，表示电池包温度达到了温度开关断开的温度，此时认为电池包已经充饱，红灯亮，绿灯亮。原理在充电过程中，单片机U3NET3突然没有信号，VB-有信号，判定电池充饱；并单片机U3NET2发出信号到LM358做比较，反馈到电源电路控制输出电流，同时控制指示灯的显示。7.在充电过程中，如果电池包的电压高于28V±0. 5V，此时认为电池包已经充饱，红灯亮，绿灯亮，然后电池包进入涓流充电阶段原理在充电过程中，单片机U3NET4有信号28V，判定电池充饱，并单片机U3NET2发出信号到LM358做比较，反馈到电源电路控制输出电流，同时控制指示灯的显示。8.在充电过程中，如果快充阶段的时间到了 70Min(TYP)，此时认为电池包已经充饱，红灯亮，绿灯亮，然后电池包进入涓流充电阶段原理在充电过程中，单片机内部定时为70分钟后自动判定电池充饱，并单片机U3NET2发出信号到LM358做比较，反馈到电源电路控制输出电流，同时控制指示灯的显示。9.在充电过程中，如果检测到了电池包的-AV，此时认为电池包已经充饱，红灯亮，绿灯亮，然后电池包进入涓流充电阶段。原理在充电过程中，单片机U3NET4检测到了电池包的-Λ V，判定电池充饱，并单片机U3NET2发出信号到LM358做比较，反馈到电源电路控制输出电流，同时控制指示灯的
显不O10.在充电过程中，当发现红灯一直频闪时，只有更换好的电池包才能恢复正常.[0044]原理此现象符合以上第5.，判定被充电池也损坏，需更换电池。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.镍镉充电器控制电路，包括输入电路、变换电路、输出电路、采样电路、比较放大器、电压/频率转换器、驱动电路、基准电路、单片机电路；其特征在于，所述输入电路将220V交流市电发送给变换电路；所述变换电路通过连接输出电路，对带有功率的电源波形进行调制和输出；所述输出电路通过整流和滤波，把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压，再传输给与它连接的被充电池腔；所述采样电路对输出电路的电压和电流进行采样并交给比较放大器；所述比较方放大器通过连接采样电路和基准电路，将所采样的电压和电流信号与基准电路提供的基准信号进行比较，并把差值电压信号发送给电压/频率转换器转换成频率信号；所述驱动电路将从电压/频率转换器发送的频率信号转换成控制信号来驱动开关管的基极；所述单片机电路通过连接比较放大器来检测输出电流与电压，继而判断充电状态，同时调整基准电路的输出电流，并对应向LED指示灯发出亮灯提示信号。
2.根据权利要求I的镍镉充电器控制电路，其特征在于，所述输入电路包括线性滤波电路、浪涌电流抑制电路和整流电路。
3.根据权利要求I的镍镉充电器控制电路，其特征在于，所述变换电路包括开关电路、输出隔离电路。
4.根据权利要求I的镍镉充电器控制电路，其特征在于，所述单片机电路中采用型号为LM7805稳压芯片。
5.根据权利要求I的镍镉充电器控制电路，其特征在于，所述比较放大器采用型号为LM358双运算放大器。
专利摘要本实用新型公开了一种镍镉充电器控制电路。该电路包括输入电路、变换电路、输出电路、采样电路、比较放大器、电压/频率转换器、驱动电路、基准电路、单片机电路。采用本实用新型所述电路的镍镉电池充电器，可0V启充，可以对7.2V～18V的电池包进行充电，该充电器输入为交流电压90V～264V，输出为脉冲式恒定电流1.5A。另外采用开关电源技术，同低频(恒压)充电器相比，具有省电、体积小、重量轻、效率高、不过充、功能全等优点。智能快速充电，能准确自动检测电池的充电过程，如果电池已充满，充电器会自动停止充电，确保不过充。具有过流、过压、短路、时间保护等保护功能。
文档编号H02J7/02GK202586463SQ20122016066
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者刘素民 申请人:无锡市威德盛电子有限公司