本实用新型涉及智能充电电路技术领域，特别是涉及一种电动工具充电器。
背景技术：
目前市面上常用的电动工具的电池种类有三节的电池、四节的电池、五节的电池、十节的电池，每种不同种类的电池的电压以及电池容量都不同。
但是市面上一般的电动工具充电器只能对一种电压及一种电池容量的电池充电，每种不同规格型号的电池都需要配备不同的充电器才能充电，这种电动工具充电器不能给不同的电压及电池容量的电动工具的电池充电。
技术实现要素：
为解决上述的问题，本实用新型提供了一种能够适用于多种不同规格的电动工具的电池充电器。
本实用新型所采取的技术方案是：一种电动工具充电器，包括依次连接的输入保护电路、EMI滤波电路、一次侧整流滤波电路、开关变换电路、二次侧整流滤波电路和充电电路；还包括检测电路、输出控制电路、PWM脉冲控制电路和单片机U5；所述检测电路、所述充电电路和所述输出控制电路均与单片机U5连接；所述PWM脉冲控制电路控制所述开关变换电路的通断；所述输出控制电路分别与所述PWM脉冲控制电路耦合连接、二次侧整流滤波电路连接。
在上述技术方案中，检测电路包括CN3接口和电阻R67；CN3接口分别与单片机U5的PIN13脚和充电电路输出端连接，且CN3接口连接电阻R67，用于检测电池的类型。
在上述技术方案中，检测电路还包括场效应管Q6、场效应管Q11、电阻R62和电阻R52；场效应管Q11的源极连接单片机U5的PIN1脚，场效应管Q11漏极连接电阻R52的一端；电阻R52另一端与充电电路输出端的正极；电阻R62的两端分别连接充电电路输出端的负极和单片机U5的PIN1脚。
在上述技术方案中，充电电路包括场效应管Q7和场效应管Q8；场效应管Q7和场效应管Q8控制充电电路输出端的通断；场效应管Q7和场效应管Q8的栅极均和场效应管Q6的漏极连接；单片机U5控制场效应管Q6的导通或截止进而控制场效应管Q7和场效应管Q8的导通或截止，以通过控制场效应管Q7和场效应管Q8即可以控制充电的开与关。
在上述技术方案中，输出控制电路包括光耦合器U3的发光器U3A、比较器U4B、场效应管Q9和场效应管Q10；比较器U4B的正相输入端和场效应管Q9、场效应管Q10的漏极连接，比较器U4B的反相输入端和充电电路输出端连接，比较器U4B的输出端与发光器U3A连接；发光器U3A和充电电路输出端连接；单片机U5控制场效应管Q9和场效应管Q10的导通或截止进而控制比较器U4B正相输入端的电压。
在上述技术方案中，开关变换电路包括开关管Q1和变压器T1；开关管Q1的漏极和变压器T1的初级绕组首端连接。
在上述技术方案中，PWM脉冲控制电路包括控制芯片U1和光耦合器U3的受光器U3B；受光器U3B和控制芯片U1的PIN2脚连接；控制芯片U1控制开关管Q1的导通或截止进而控制变压器T1储存能量或释放能量，以控制芯片U1根据受光器U3B接收到的光信号控制开关管Q1从而保持稳定的电压电流输出。
在上述技术方案中，还包括给单片机U5供电的辅助电源供电电路，以给单片机U5提供电源。
本实用新型具有如下有益效果：
1、能够自动检测电池的型号且能给不同规格的电池充电，即能根据检测到的电池型号控制输出相应的电压和电流从而能给不同电压及电池容量的电动工具的电池充电；
2、电路中有过温过压保护，当充电电池的温度过高或者电压过高时能够停止充电从而避免电池被烧坏；
3、当充电异常时可通过蜂鸣器报警、LED灯变成黄灯闪烁或红灯闪烁而起到提醒作用。
附图说明
图1是本实用新型的一种电动工具充电器的电路原理图；
图2是本实用新型的一种电动工具充电器的输入保护电路、EMI滤波电路、一次侧整流滤波电路、开关变换电路、二次侧整流滤波电路和充电电路的组合电路图；
图3是本实用新型的一种电动工具充电器的充电电路、检测电路、输出控制电路和单片机U5的组合电路图；
图4是本实用新型的一种电动工具充电器的PWM脉冲控制电路和开关变换电路的组合图；
图5是本实用新型的一种电动工具充电器的辅助电源供电电路和共地模块的组合图。
附图标记为：1、输入保护电路；2、EMI滤波电路；3、一次侧整流滤波电路；4、开关变换电路；5、二次侧整流滤波电路；6、充电电路；7、检测电路；8、输出控制电路；9、PWM脉冲控制电路；10、单片机U5；11、辅助电源供电电路；12、共地模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种电动工具充电器，包括依次连接的输入保护电路1、EMI滤波电路2、一次侧整流滤波电路3、开关变换电路4、二次侧整流滤波电路5和充电电路6；其特征在于：还包括检测电路7、输出控制电路8、PWM脉冲控制电路9和单片机U5；所述检测电路7、所述充电电路6和所述输出控制电路8均与单片机U5连接；所述PWM脉冲控制电路9控制所述开关变换电路4的通断；所述输出控制电路8分别与所述PWM脉冲控制电路9耦合连接、二次侧整流滤波电路5连接。
如图1和图2所示，输入保护电路1火线L端串联保险丝F1，当电池在充电过程中出现短路保险丝F1会及时熔断从而防止出现严重安全隐患，输入保护电路1还接有用于防雷击保护的压敏电阻MOV1，零线N端串联一个热敏电阻NTC1。
如图1和图2所示，EMI滤波电路2中的共模电感L1和共模电感L2用于消除电磁干扰，以及防止外界电磁元件和设备对电路的干扰。
如图1和图2所示，一次侧整流滤波电路3包括由二极管D1、D2、D3和D4组成的桥式整流器和电解电容CE1，桥式整流器将EMI滤波电路2输入的交流电压转化直流电压，电解电容CE1则滤波成平滑的直流电压为后级开关变换电路4提供能量。
如图1和图2所示，二次侧整流滤波电路5包括二极管Q3、电解电容CE6和电解电容CE7；二极管Q3的正极连接开关变换电路4输出端，二极管Q3的阴极分别和电解电容CE6和电解电容CE7的正极连接，电解电容CE6和电解电容CE7的负极接地，以将二次侧整流滤波电路输入端的电压转换为平滑稳定的DC直流电压。
单片机U5的型号为EM78P372；检测电路7包括CN3接口和电阻R67；CN3接口包括PIN LS脚，PIN ID脚，PIN T脚；CN3接口分别与单片机U5的PIN13脚和充电电路6输出端连接，即，CN3接口和放在充电电路6输出端的充电电池连接；且PIN T脚连接一个上偏电阻R67后连接5V电压，因为接在充电电路6的输出端的电池内部有不同的阻值，不同阻值的电池则对应不同类型的电池；单片机U5的PIN13脚则通过不同阻值检测到不同的电压从而确认为哪一种型号的电池从而单片机U5控制输出该种型号的电池相对应的电压，即通过单片机U5控制输出控制电路8输出相应的电压；检测电路7还包括场效应管Q6、场效应管Q11、电阻R62和电阻R52；场效应管Q11的源极连接单片机U5的PIN1脚，场效应管Q11漏极连接电阻R52的一端；电阻R52另一端与充电电路6输出端的正极；电阻R62的两端分别连接充电电路6输出端的负极和单片机U5的PIN1脚。
检测电路7还包括过温保护电路和过压保护电路；所述过温保护电路包括一个上偏电阻R66和电动工具中的充电电池内部的热敏电阻，PIN LS脚连接上偏电阻R66，上偏电阻R66连接到5V电压，且PIN LS脚连接单片机U5的PIN15脚；当充电电池内部温度过高时，电池内部的热敏电阻阻值会变低，PIN LS脚上的电压会改变，而单片机U5 IC PIN15脚会检测到PIN LS脚上的电压，如果检测到的电压超出范围则单片机U5会关断输出，即单片机U5会控制充电电路6断开，电池停止充电。过压保护电路包括电阻R68和电阻R70，PIN ID脚依次与电阻R68、电阻R70串联后再连接单片机U5的PIN14脚；在充电过程，单片机U5的PIN14脚会检测到电池的电压，当电池的电压过高了，单片机U5会关断输出，即单片机U5会控制充电电路6断开，电池停止充电。
充电电路6包括场效应管Q7、场效应管Q8、电阻R33和电阻R32；场效应管Q7和场效应管Q8为15A/30V的P沟道MOS管。场效应管Q7的漏极和二次侧整流滤波电路5连接，场效应管Q7的源极和场效应管Q8的源极连接；场效应管Q8的漏极和充电电路6输出端的正极连接；电阻R33和电阻R32并联后与充电电路6输出端的负极连接；场效应管Q7和场效应管Q8控制充电电路6输出端的通断；场效应管Q7和场效应管Q8的栅极均和场效应管Q6的漏极连接，场效应管Q6的源极接地；场效应管Q6的栅极与单片机U5的PIN 3脚；单片机U5控制场效应管Q6的导通或截止进而控制场效应管Q7和场效应管Q8的导通或截止。当电池充电时，单片机U5通过PIN 3脚控制场效应管Q6输出高电平，使场效应管Q6、场效应管Q7和场效应管Q8导通进而使电池充电；如果在电池充电的过程中检测异常或者电池接触不良时，单片机U5通过PIN 3脚控制场效应管Q6输出低电平，使场效应管Q6、场效应管Q7和场效应管Q8截止，电池则停止充电。
输出控制电路8包括光耦合器U3的发光器U3A、比较器U4B、场效应管Q9和场效应管Q10；比较器U4B的正相输入端和场效应管Q9、场效应管Q10的漏极连接，比较器U4B的反相输入端和充电电路6输出端的正极连接，比较器U4B的输出端与发光器U3A连接；发光器U3A和充电电路6输出端的正极连接；场效应管Q9和场效应管Q10的栅极分别和单片机U5的PIN10脚、PIN16脚连接；单片机U5控制场效应管Q9和场效应管Q10的导通或截止进而控制比较器U4B正相输入端的电压；场效应管Q9和场效应管Q10为型号为2N7002的N沟道MOS管，比较器U4的型号为UC358，光耦合器U3型号为817光耦。
如图1和图2所示，开关变换电路4包括开关管Q1和变压器T1；开关管Q1的漏极和变压器T1的初级绕组首端连接；变压器T1初级绕组和一次侧整流滤波电路3的输出端连接并接收一次侧整流滤波电路3的能量供给。
如图1和图4所示，PWM脉冲控制电路9包括控制芯片U1和光耦合器U3的受光器U3B；控制芯片U1型号为SM8013C；受光器U3B和控制芯片U1的PIN2脚连接；开关管Q1的栅极和控制芯片U1的PIN6脚连接；控制芯片U1控制开关管Q1的导通或截止进而控制变压器T1储存能量或释放能量。受光器U3B接收到来自发光器U3A的光信号，并将光信号转换为电信号，控制芯片U1接收到这个电信号后进而通过PIN6脚控制开关管Q1的导通或截止进而控制变压器T1储存能量或释放能量从而始终保持稳定的电压和电流输出。
如图5所示，还包括给单片机U5供电的辅助电源供电电路11和共地模块12。共地模块12包括电容CY1和电容CY2，一次侧整流滤波电路3和二次侧整流滤波电路5的接地端通过相互串联连接的电容CY1和电容CY2连接，以起到屏蔽作用。辅助电源供电电路11同时也给U4比较器提供基准电压；辅助电源供电电路11包括电解电容CE2、控制芯片U2、变压器T2、二极管D12、电解电容CE4、三极管Q4，电解电容CE2一端分别和火线L1和零线N1连接，电解电容CE2另一端接地；控制芯片U2的LIN 1脚连接变压器T2A的初级绕组，二极管D12的正极连接变压器T2A的次级绕组，二极管D12的阴极连接三极管Q4的集电极，二极管D12起到整流的作用；三极管Q4的发射极连接比较器U4A的正相输入端；电解电容CE4一端连接二极管D12的阴极，电解电容CE4另一端接地，电解电容CE4起到滤波作用。
还包括LED灯和蜂鸣器，LED灯分别和5V电压、单片机U5的PIN9脚连接；蜂鸣器连接12V电压，蜂鸣器连接单片机U5的PIN6脚。LED灯和蜂鸣器所需的电压均由辅助电源供电电路11提供。当电池在充电的过程中出现异常蜂鸣器和LED灯会作出相应的提示，例如当电池温度过高时蜂鸣器会报警且LED灯会变红灯闪烁；当电池电压过高时蜂鸣器会报警LED灯会变黄灯闪烁；当电池温度过低时LED灯会变黄灯闪烁；当充电结束时蜂鸣器会报警同时LED灯会变绿灯等等。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。