一种用于直流负载的恒流源电路的制作方法

本发明涉及一种恒流源电路，具体是一种用于直流负载的恒流源电路。

背景技术：

充电器对充电电池的使用寿命有较大的影响，很多充电器在使用的时候常常发现电池被充得严重发热，有过充现象，影响电池的使用寿命，原因在于充电器的充电电路大多使用定时恒流的方式进行充电，是依据电池容量和充电电流的大小来确定其定时时间，但电池在用户使用之后的容量不能确定，因此，容易造成过充。因此有待于改进。

例如专利号为201520181821.x公布的一种充电电路，其公开了一种能够在电池电压达到一定的临界值后自动断开充电回路的充电器，这种充电器能够起到一定的保护作用，但是其整个充电过程中电压均是恒定的，这就可能造成在电池内阻上有较大的压降和发热，进而对电池造成损伤。

还有专利号为201620069487.3的一种节能恒流充电电路，其公开了一种能够保持充电过程中电流恒定的充电器，其相对于传统的普通充电器，稳定性上得到了提高，但是其并不具备充满保护的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种节约电能、充电效果好用于直流负载的恒流源电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于直流负载的恒流源电路，包括电源模块、控制电路、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和电压检测模块，所述电源模块分别连接控制电路和电压检测模块，控制电路还分别连接第一驱动模块、第二驱动模块和第三驱动模块、电压检测模块还分别连接第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、控制电路和负载。

作为本发明的优选方案：所述电源模块包括阻容降压模块、整流模块和稳压模块，阻容降压模块包括并联连接的电阻r3和电容c1，整流模块包括瞬态电压抑制二极管和整流桥t，整流桥t的电压输入端通过阻容降压模块后与220v市电相连接，整流桥t的电压输入端还并联连接有瞬态电压抑制二极管，整流桥t的电压输出端与稳压模块相连接，稳压模块包括滤波电容c2、稳压二极管d2和三端稳压芯片ic2，三端稳压芯片ic1的输入端与电容c2连接，三端稳压芯片ic1的输出端连接二极管d2和输出电压u1。

作为本发明的优选方案：所述控制电路包括芯片ic1、电容c1和电阻r18，所述第一驱动模块包括三极管vt3、单向晶闸管q1和电阻r3，第二驱动模块包括三极管vt4、单向晶闸管q2和电阻r4，第三驱动模块包括三极管vt5、单向晶闸管q3和电阻r5，电压检测模块包括二极管d1、三极管vt1和三极管vt2；所述电阻r3的一端连接电阻r1、电阻r4、电阻r6、电阻r7、二极管d4的阳极、三极管vt3的集电极、三极管vt4的集电极、三极管vt5的集电极、芯片ic1的4引脚、芯片ic1的8引脚和电源vcc，电阻r1的另一端连接电阻r18、三极管vt1的集电极、三极管vt2的集电极、芯片ic1的2引脚和芯片ic1的6引脚，三极管vt1的基极连接电阻r17、电阻r18的另一端、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、蓄电池e1的负极、单向可控硅q1~q3的阴极、三极管vt1的基极、三极管vt2的发射极和芯片ic1的1引脚，三极管vt2的基极连接电阻r17的另一端和二极管d1的阳极，二极管d1的阴极连接二极管d7的阴极，芯片ic1的5引脚连接电容c1的另一端，芯片ic1的3引脚连接电阻r2和电阻r9，电阻r2的另一端连接电阻r8、电阻r12和电容c2的另一端，电阻r8的另一端连接电阻r19和电容c3的另一端，电阻r19的另一端连接电容c4的另一端，电阻r9的另一端连接单向可控硅q1的控制极，单向可控硅q1的阳极连接电阻r3的另一端和三极管vt3的基极，三极管vt1的发射极连接电阻r10和电阻r11，电阻r11的另一端连接二极管d1的阳极，电阻r12的另一端连接二极管d2的阴极，二极管d2的阳极连接单向可控硅q2的控制极，单向可控硅q2的阳极连接电阻r4的另一端和三极管vt4的基极，三极管vt4的发射极连接电阻r13和电阻r14，电阻r14的另一端连接二极管d3的阳极，二极管d4的阴极连接电阻r5，电阻r5的另一端连接电阻r6的另一端、单向可控硅q3的阳极和三极管vt5的基极，三极管vt5的发射极连接电阻r7的另一端、电阻r15和电阻r16，电阻r16的另一端连接二极管d5的阳极，电阻r10的另一端连接电阻r3的另一端、电阻r15的另一端、二极管d1的阴极、二极管d3的阴极、二极管d5的阴极、二极管d6的阴极、二极管d7的阳极和蓄电池e1的阳极，二极管d6的阳极连接电阻r20，电阻r20的另一端连接单向可控硅q3的控制极。

作为本发明的优选方案：所述芯片ic1为ne555计时器。

作为本发明的优选方案：所述二极管d1、d3、d5均为发光二极管。

作为本发明的优选方案：所述电源vcc为5v直流电。

作为本发明的优选方案：所述芯片ic2的型号为lm7805。

作为本发明的优选方案：所述二极管d2为稳压二极管。

作为本发明的优选方案：所述负载为蓄电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明用于直流负载的恒流源电路适用于直流蓄电池的恒流充电，充电采用电压恒定的控制方式，对蓄电池分3个阶段恒流充电，并且在充满电以后以小电流对蓄电池继续进行涡流充电，该小电流对电池不会产出伤害，同时又可保持电池的电量。使用本电路不仅能够提高充电效率，节约电能，而且有利于延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体方框图；

图2为电源模块的电路图；

图3为本发明一种实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种用于直流负载的恒流源电路，包括电源模块、控制电路、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和电压检测模块，所述电源模块分别连接控制电路和电压检测模块，控制电路还分别连接第一驱动模块、第二驱动模块和第三驱动模块、电压检测模块还分别连接第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、控制电路和负载。

作为本发明的优选方案：所述电源模块包括阻容降压模块、整流模块和稳压模块，阻容降压模块包括并联连接的电阻r3和电容c1，整流模块包括瞬态电压抑制二极管和整流桥t，整流桥t的电压输入端通过阻容降压模块后与220v市电相连接，整流桥t的电压输入端还并联连接有瞬态电压抑制二极管，整流桥t的电压输出端与稳压模块相连接，稳压模块包括滤波电容c2、稳压二极管d2和三端稳压芯片ic2，三端稳压芯片ic1的输入端与电容c2连接，三端稳压芯片ic1的输出端连接二极管d2和输出电压u1。

作为本发明的优选方案：所述控制电路包括芯片ic1、电容c1和电阻r18，所述第一驱动模块包括三极管vt3、单向晶闸管q1和电阻r3，第二驱动模块包括三极管vt4、单向晶闸管q2和电阻r4，第三驱动模块包括三极管vt5、单向晶闸管q3和电阻r5，电压检测模块包括二极管d1、三极管vt1和三极管vt2；所述电阻r3的一端连接电阻r1、电阻r4、电阻r6、电阻r7、二极管d4的阳极、三极管vt3的集电极、三极管vt4的集电极、三极管vt5的集电极、芯片ic1的4引脚、芯片ic1的8引脚和电源vcc，电阻r1的另一端连接电阻r18、三极管vt1的集电极、三极管vt2的集电极、芯片ic1的2引脚和芯片ic1的6引脚，三极管vt1的基极连接电阻r17、电阻r18的另一端、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、蓄电池e1的负极、单向可控硅q1~q3的阴极、三极管vt1的基极、三极管vt2的发射极和芯片ic1的1引脚，三极管vt2的基极连接电阻r17的另一端和二极管d1的阳极，二极管d1的阴极连接二极管d7的阴极，芯片ic1的5引脚连接电容c1的另一端，芯片ic1的3引脚连接电阻r2和电阻r9，电阻r2的另一端连接电阻r8、电阻r12和电容c2的另一端，电阻r8的另一端连接电阻r19和电容c3的另一端，电阻r19的另一端连接电容c4的另一端，电阻r9的另一端连接单向可控硅q1的控制极，单向可控硅q1的阳极连接电阻r3的另一端和三极管vt3的基极，三极管vt1的发射极连接电阻r10和电阻r11，电阻r11的另一端连接二极管d1的阳极，电阻r12的另一端连接二极管d2的阴极，二极管d2的阳极连接单向可控硅q2的控制极，单向可控硅q2的阳极连接电阻r4的另一端和三极管vt4的基极，三极管vt4的发射极连接电阻r13和电阻r14，电阻r14的另一端连接二极管d3的阳极，二极管d4的阴极连接电阻r5，电阻r5的另一端连接电阻r6的另一端、单向可控硅q3的阳极和三极管vt5的基极，三极管vt5的发射极连接电阻r7的另一端、电阻r15和电阻r16，电阻r16的另一端连接二极管d5的阳极，电阻r10的另一端连接电阻r3的另一端、电阻r15的另一端、二极管d1的阴极、二极管d3的阴极、二极管d5的阴极、二极管d6的阴极、二极管d7的阳极和蓄电池e1的阳极，二极管d6的阳极连接电阻r20，电阻r20的另一端连接单向可控硅q3的控制极。

芯片ic1为ne555计时器。二极管d1、d3、d5均为发光二极管。电源vcc为5v直流电。芯片ic2的型号为lm7805。二极管d2为稳压二极管。负载为蓄电池。

本发明的工作原理是：图1为本发明的整体模块方框图，图2为电源模块的具体电路图，220v市电经过阻容降压模块降压后进入整流模块进行ac-dc转换，转换后得到直流电压，图2为其余部分的电路图，一开始恒流快充阶段，因充电开始时，蓄电池的电压小于其设定的充满时的额定电压值，芯片ic1的3引脚输出低电平，二极管vt3~vt5导通。充电电流恒定在420ma左右，当电池两端的电压逐步升高到充电设定的最高电压(3v左右)时，三极管vt1和vt2的集电极变成低电平，芯片ic1首次翻转，其3引脚输出高电平，触发单向可控硅q1导通，三极管vt3关断。转入充电的第二阶段，充电电流恒定在200ma左右，由于充电电流的突然减少，充电电池两端的电压将向下跌落，使芯片ic1的重新复位，其3引脚输出低电平，其余的两个充电回路仍然导通，充电器将以200ma的电流对电池进行充电。电池电压又将逐步升高到充电设定的最高电压。然后电路再翻转，触发单向可控硅q2，使三极管vt4关断。重复上述的过程，vt5将以此触发关断。充电三个阶段结束后，充电电路以小电流对电池继续进行涡流充电，电路采用电压恒定的控制方式，对蓄电池分3个阶段段恒流充电，并且在充满电以后以小电流对蓄电池继续进行涡流充电，该小电流对电池不会产出伤害，同时又可保持电池的电量。使用本电路不仅能够提高充电效率，节约电能，而且有利于延长蓄电池的使用寿命。