并联式集成型脉冲充电装置的制造方法_2

文档序号:9976996阅读:来源:国知局
规律是,在脉冲的一周期之内,当在P型充电单元开通时,N型放电单元关闭。反之在当在P型充电单元关闭时,N型放电单元开通。由于在脉冲的一周期之内,充电的时间长,而放电的时间短,所以整个充电过程是处于脉冲充电状态。这样的充电方式有利于对电池的科学维护,同时对已损坏的电池也有一定程度的恢复作用。
[0035]本措施采用定时作为结束,当定时到点后,计数器输出端输出高位,产生以下效应在,第一路通过结束触发电阻(图2中的8.2)与结束触发二极管(图2中的8.3)的串联支路触发了 555集成电路的高阀端,从而导致555集成电路输出端为低位,使接口三极管(图2中的5.1)集电极为高位,因而P型充电单元中的两管失去偏置,而成为截止的开路状态,停止向被充电池充电。第二路因计数器输出端输出高位,因而导致结束三极管(图2中的
8.1)集电极为低位,放电基极控制点直接受结束三极管的集电极钳位,因而使放电部分无偏流而使N型放电单元中的两管截止,因而停止了对被充电池的放电过程。第三路是结束三极管的集电通过结束钳位二极管(图2中的8.5)钳位了计数器的振荡,使计数器停振而保持现态,直到下次充放电的开始。此时所连的涓电流电阻向被充电池提供所需的维持的涓电流。
[0036]2、线路特点分析。
[0037](I)、接口单元。
[0038]该单元由接口三极管(图2中的5.1)、接口三极管触发电阻(2中的5.3)、隔离二极管(图2中的5.2)组成。
[0039]接口三极管主要有五大功能。
[0040]一是产生P型充电单元的脉冲充电逻辑。其原因是在集成式脉冲单元的激励下,经过该管的传递,使P型充电单元中两管的基极产生高低的脉冲变化。(接口三极管集电极为低位时,P型充电单元是正向偏置,为通电的状态,反之接口三极管集电极为高位时,P型充电单元是无偏置,为断路状态)从而使P型充电单元中两管的集电极产生高低状的变化。使整个充电过程成为脉冲充电状。
[0041]二是与接口三极管相连的隔离二极管(图2中的5.2)与N型放电单元中的放电基极总电阻(图2中的9.1)的配合下,提供N型放电单元的脉冲激励电流。从而产生放电的逻辑功能。这样结构的最大好处是可以省掉一个必须为N型放电单元所需的反相三极管。因而使电路更简化。其原因是,这个反相三极管不能由接口三极管直接担任。如果简单地将N型放电单元的基极输入应连在接口三极管(图2中的5.1)集电极上,当接口三极管集电极为高位时,就有分流电流流向N型放电单元中两三极管的基极。产生的不良作用是当P型充电单元此时本应关闭时,因有分流存在,P型充电单元就不可能彻底关闭。成为了又充双放的矛盾情况。但经过了隔离二极管(图2中的5.2)隔离后,流入N型放电单元的两三极管的基极所需的分流,不由P型充电单元中两管的集电极电阻提供,而改由隔离二极管(图2中的5.2)与放电基极总电阻(图2中的9.1)串联支路中的基极总电阻提供,就彻底地避免了此问题。所以可以减少了一个反相逻辑三极管,但是性能却不会受到影响。
[0042]三是成为了结束充电状态开关管。当定时到点后,被充电池电压升为高位,计数器输出端输出高位,结束控制单元中的结束三极管(图2中的8.1),输出低位信号,钳位了集成式脉冲单元中的555集成电路(图2中的6.1)的高阀端,因而该555集成电路的输出端输出低位,激励接口三极管基极,导致接口三极管集电极电压为高位,使P型充电单元中的两管关闭。
[0043]四是实现电压与电流关系的扩展,因为该电路可用于较高的被充电池及较大功率的电池充电,其充电电压可能为12伏如为24伏,这样高的电压可能高于555集成电路承受的电压,同时当被充电池为大容量时,P型充电单元中两管的基极电流可能很大,所以可以通过口三极管后可以作扩展,而不受约束。
[0044]五是产生充电过程显示功能。当接口三极管集电极为低位时,充电过程发光管(图2中的2.2)亮,充电结束集电极为高位,充电过程发光管不亮。
[0045](2)、集成式脉冲单元。
[0046]该单元的特点是不仅是一振荡发生器,在线路中还设计有频率与占空比调节电路。
[0047]集成式脉冲单元。在本发明中有三点作用,一是通过接口三极管(图2中的5.1)控制控制P型充电单元,且使充电的形式成为脉冲充电的形式。二是通过接口三极管控制N型放电单元,并使充电全过程中,实现边充电边放电复合形式。三是实现频率与占空比的调节。使充电的全过程,在实现又充电与放电的复合过程,保持着最佳的状况。
[0048]该单元由555集成电路(图2中的6.1)、充电支路、放电支路、积分电容(图2中的
6.6)组成。
[0049]充电支路由充电可调电阻(图2中的6.2)与充电保护电阻(图2中的6.3)串联而成;放电支路由放电可调电阻(图2中的6.5)与放电保护电阻(图2中的6.4)串联而成。
[0050]由于积分电容的等效充电电阻是充电支路与放电支路串联之和,所以充电时间长,而放电支路阻值小,所以该电路和本发明相关单元很匹配,同时可以实现很好调整。
[0051]形成振荡的原理是,通电后,因为积分电容(图2中的6.6)未充满电,所以555集成电路(图2中的6.1)的电源端通过充电支路向积分电容的充电,低阀端为低位,成为振荡的前半周期。当积分电容的电压充到高阀端的阀值的电位后,555集成电路的放电端输出低位,积分电容只能通过放电支路向555集成电路内部放电管(555集成电路的放电端)放电。在本措施中,充电时间常数大,而放电时间小,所以555集成电路输出端处于高位的时间长,经过接口三极管(图2中的5.1)的反相,导致充电部分的充电时间长,而放电部分放电时间短,因此符合在一个周期内的充电时间长,而放电时间短的逻辑。也因为对积分电容充电时间长,充电可调电阻(图2中的6.2)即关系到振荡频率,又关系到占空比,所以充电可调电阻成为了“大调”。反之积分电容的放电支路的放电可调电阻(图2中的6.5)成为了频率与占空比调整的“小调”。也因为上述原因,可以通过“大调”与“小调”,所以可以对被充电池的充电实现相对的最大科学化充放电维护效果。
[0052](3)、P型充电单元特点。
[0053]具维修统计,对于所有的充电器中最易坏的元件就是这个充电回路中执行开与关的三极管。所以本发明中对该点进行了重点处理,该点措施也成为了本发明的一个重要核心。
[0054]P型充电单元由充电管一(图2中的3.1) ;3.2、充电管二(图2中的3.2);偏流电阻一(图2中的3.3) ;3.5、偏流电阻二(图2中的3.5)组成。
[0055]P型充电单元为本发明中一个最重要的核心,它由两个充电管形成了并联,由于两个充电管的参数一致,因而工作时整个工作性能不会发生变化。因此,它们各自分担的充电时的功耗一也基本一至,这比一个充电管承担要可靠,因此它大大提升了充电器的寿命。
[0056](4)、N型放电单元的特点。
[0057]N型放电单元由放电基极总电阻(图2中的9.1)、切换开关(图2中的9.2)、放电电阻(图2中的9.3)、放电管一(图2中的9.4)、放电基极电阻一(图2中的9.5)、放电管二(图2中的9.6)、放电基极电阻二(图2中的9.7)组成。
[0058]N型放电单元的意义有三,因而也成为了本发明的又一核心重点
[0059]—是在充电的全过程中,又进行放电的功能,即是在脉冲的一个周期内,当接口三极管(图2中的5.1)为高位时,P型充电单元处于开路的停止状态时,此时的N型放电单元导通对电池进行瞬态放电。反之在脉冲的一周期内,P型充电单元处于导通状态时,此处的N型放电单元处于断路关闭状态。形成这样的逻辑关系原因是接口三极管承担了这样的逻辑功能,同时又对两部分起了隔离作用。使之相互不影响。(前面接口三极管单元有详细说明)。被充电池在充电全过程中处于又充又放的状态,在充放得当的情况下,其好处是可以实现电池充电的最大科学化。甚至能让有些电池性能处于很差的状态下,能得以一定程度的恢复。
[0060]二是N型放电单元因为在放电时电流仍较大,所以仍然采用了两个放电管并联的形式,共同承担放电时的功耗,每个放电管各自承担二分之一,增强了放电的可靠。
[0061]三是放电系统的基极对地连接有切除开关(图2中的9.2),增加了灵活性,其原因是当切除开关闭合后,放电部分已无偏流,只能截止。
[0062](5)、计数单元。
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