專利名稱：充電器充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域，尤指一種充電器充電控制電路。
技術(shù)背景現(xiàn)今科技日新月異，許多電器產(chǎn)品及新型電器用品均朝小型輕量化設(shè)計(jì)，使得有許多電器產(chǎn)品(如CD、 MP3隨身聽、游戲才幾、行動(dòng)電話、PDA、 路況導(dǎo)行系統(tǒng)……等)均可攜帶使用，而支持此可攜式功能的關(guān)鍵，除了 產(chǎn)品本身體積小型化外，提供這些產(chǎn)品長時(shí)間使用的電池或蓄電池，也 是不可或缺的一個(gè)必備組件。在今日著重環(huán)保意識的時(shí)代，無充電功能的電池內(nèi)含有對環(huán)境有危 害的污染物質(zhì)，其產(chǎn)品并不符合環(huán)保，所以，目前普遍可攜帶電器或電 子產(chǎn)品均使用可重復(fù)充電電池。使用重復(fù)充電電池需配合一充電器以進(jìn) 行充電程序。目前市面上充電器均訴求具有快速充電的功能，其中部份充電器內(nèi) 電路為達(dá)到此功能，直接對連接于充電器上的電池輸入較大電流充電。 此技術(shù)固然可短時(shí)間內(nèi)完成充電，但是卻因?yàn)榇箅娏鞫岆姵卦诔潆姇r(shí) 產(chǎn)生高溫，縮減電池壽命。對此，有些充電器系針對此缺點(diǎn)進(jìn)行改良， 對電池提供較小電流，以小電流對電池充電，然而充電時(shí)間卻相當(dāng)長， 非常浪費(fèi)時(shí)間，造成使用上的不便。由上述說明可知，目前充電器在充電時(shí)間及充電電流大小并無法兼 顧，所以，對于目前大量使用電池的電器或電子產(chǎn)品來說，充電器的改 良是有其必要。舉例而言，臺灣專利公告第M288999號專利案中，此案例利用大電 流對電池進(jìn)行充電，使充電時(shí)間減短，其中在電路中用以放大電流的晶 體管加裝有散熱器，助于減少電池充滿電源時(shí)的高溫現(xiàn)象，使電池壽命 不因高溫問題而縮短等優(yōu)點(diǎn)，而對于充電電壓不穩(wěn)定影響電路組件及電 池壽命問題并無任何解決的手段。實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于提供一種電壓穩(wěn)定的充電器充電控制電路，為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為 一種充電器充電控制電i 各，包括一交流轉(zhuǎn)直流電電路，連接至交流電源，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電 源后輸出；一電源調(diào)整控制及指示燈電路，連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路的直流電 源輸出端，執(zhí)行穩(wěn)壓、充電控制及電源顯示動(dòng)作；包含有 一電阻，一 稽納二極管，第一、第二可變電阻及一電源指示燈；電阻的輸出端及第 一可變電阻之間連接一稽納二極管，第 一可變電阻連接電阻輸出端及稽 納二極管輸入端之間，第二可變電阻連接至該第一可變電阻輸出端，與 第 一可變電阻做為調(diào)整充電電壓設(shè)定值及充飽后指示燈設(shè)定值，并各自 輸入至運(yùn)算放大器Ic，另外支路再輸入至電源指示燈表示電路有無通電， 該電源指示燈為 一發(fā)光二極管；一充電比較電路，作為充電控制電路內(nèi)，電源調(diào)整控制及指示燈電 路及充電顯示電路之間的互動(dòng)控制電路；包含有 一運(yùn)算放大器Ic，第 一、第二晶體管及第一、二、三、四電阻；由連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路 與電源分壓控制及顯示電路之間輸出 一電壓分別經(jīng)過第三、第四電阻至 第一、第二晶體管，另外在運(yùn)算放大器Ic輸出端的電壓分別經(jīng)過第一、 第二電阻至第一、第二晶體管；一充電顯示電路，連接電源調(diào)整控制及指示燈電路的直流電源輸出 端，以表示充電顯示動(dòng)作；包含有第一、第二電池電量飽和指示燈， 連接至運(yùn)算放大器Ic的輸出端，各別顯示充電電池的電量是否飽和，且 分別為一發(fā)光二極管；一電池連接接口 ，通過充電比較電路連接至該電源調(diào)整控制及指示 燈電路，以供外部待充電電池連接；一電源調(diào)整控制及指示燈電路、 一充電比較電路及一充電顯示電路 合為一充電控制電路。進(jìn)一步，所述電源調(diào)整控制及指示燈電路中第一、第二可變電阻的 分壓調(diào)整可控制運(yùn)算放大器Ic的動(dòng)作，當(dāng)?shù)谝弧⒌诙勺冸娮枵{(diào)整時(shí)， 可改變充電電壓給予充電電池界面，使充電電壓可隨電池電壓不同作相 對調(diào)整。進(jìn)一步，所述交流轉(zhuǎn)直流電電路由一全波整流器組成。
進(jìn)一步，所述第一、第二晶體管分別為一功率晶體管。進(jìn)一步，所述充電比較電路與充電顯示電路所述的運(yùn)算放大器Ic為兩電路共享組件。進(jìn)一步，所述運(yùn)算放大器Ic為型號為LM324、LM2902、LM2901或MC3302 的O P A運(yùn)算放大器。進(jìn)一步，所述充電顯示電路中運(yùn)算放大器Ic的輸出端至第一及第二 電池電量飽和指示燈之間的兩條路線設(shè)有一用于保護(hù)指示燈的電阻。本實(shí)用新型與習(xí)知技術(shù)的結(jié)構(gòu)功效比較1、 本實(shí)用新型為避免電壓不穩(wěn)而損壞組件，裝設(shè)稽納二極管穩(wěn)定電 壓大小而提高電路中組件的壽命，而無習(xí)用二極管及電阻所會(huì)造成的電 壓不穩(wěn)現(xiàn)象。2、 本實(shí)用新型內(nèi)充電控制電路其控制僅需利用第一、第二可變電阻 及運(yùn)算放大器Ic，即可達(dá)到控制第一、第二晶體管開啟或關(guān)閉充電的功 效提供穩(wěn)定電壓大電流的充電模式，并可減少Ic控制組件使用量，相當(dāng) 符合成本效益。3、 本實(shí)用新型內(nèi)為減低第一、第二晶體管產(chǎn)生高溫，利用運(yùn)算放大 器的特性來減低晶體管長時(shí)間過大電流的輸出致使晶體管產(chǎn)生高溫而連 帶充電電池受到高溫影響，提高第一、第二晶體管及充電電池使用上的 壽命，而無習(xí)用的只有增加電阻阻抗及增加其它散熱組件才能減少高溫 產(chǎn)生的問題。


圖式簡單說明圖l是本實(shí)用新型電路方塊圖標(biāo)意圖； 圖2是本實(shí)用新型詳細(xì)電路圖的示意圖； 圖3是本實(shí)用新型運(yùn)算放大器Ic的接腳圖。主要組件符號說明
交流轉(zhuǎn)直流電電路(l 0) 充電控制電路(2 0) 電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 1) 充電比較電路(2 2) 充電顯示電路(2 3)
電池連接接口 (3 0)電子零件說明稽納二極管(Z 1) 運(yùn)算放大器Ic(O P A) 第一可變電阻(R 8) 第一電阻(R 1) 第三電阻(R 3) 第一晶體管(Q 1) 第一電池電量飽和指示燈(L 1) 電源指示燈(L 3)電容(C 1) 電阻(R 7) 第二可變電阻(R 9) 第二電阻(R 2) 第四電阻(R 4 ) 第二晶體管(Q 2) 第二電池電量飽和指示燈(L 2)具體實(shí)施方式
如圖l、 2所示，本實(shí)施例包括一交流轉(zhuǎn)直流電電路(l 0)，連接至交流電源(AC IN ),將交流電 源(AC IN)轉(zhuǎn)換為直流電源后輸出，其主要由一全波整流器(D01—D04)組成；一電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 l),連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路(lO)的直流電源輸出端，執(zhí)行穩(wěn)壓、充電控制及電源燈顯示動(dòng)作；一充電控制電路(20),該充電控制電路(20)包含有一電源調(diào) 整控制及指示燈電路(21)、 一充電比較電路(22)、充電顯示電路 (23)，其中該充電比較電路(2 2),作為充電控制電路(2 O)內(nèi)電源 調(diào)整控制及指示燈電路(2 1)及充電顯示電路(2 3)之間的互動(dòng)控制電 路；充電顯示電路(2 3)，連接電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 l)的直 流電源輸出端與電池連接接口 (3 O)兩者，以表示充電狀態(tài)動(dòng)作；電池連接接口(3 0)，利用電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 l)連接 控制充電比較電路(2 2)為電池連接接口(3 O)提供電流，供外部待充 電電池連4妻；而本實(shí)用新型在使用上述電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 l)包含有'-一稽納二極管(Z l)的穩(wěn)壓電路，其正極連接至電阻(R 7)的輸出 端與第一可變電阻(R 8)之間，負(fù)極連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路(l O)的
負(fù)極輸出端，稽納二極管(z l)的穩(wěn)壓值也隨著充電電池不同及第一可 變電阻(R 8)及第二可變電阻(R 9)的調(diào)整而改變；第一可變電阻(R 8)及第二可變電阻(R 9)作分壓調(diào)整動(dòng)作，電阻 (R 7)輸出給充電比較電路(2 2)中運(yùn)算放大器Ic(0 P A)作為充電電 壓設(shè)定值，輸出另一端給第二可變電阻(R 9);而第二可變電阻(R 9)輸出給充電顯示電路(2 3)中運(yùn)算放大器 Ic(OP A)做充電狀態(tài)指示燈的判斷值，另一端分支給電源指示燈(L 3) 作為電源指示開關(guān)。該充電比較電路(2 2)包含有一電容(C 1),并聯(lián)于交流轉(zhuǎn)直流電電路(l O)輸出端電流經(jīng)電容 (C 1)與電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 l)之間，作為一整流濾波電容；和充電顯示電路(2 3)共享的一運(yùn)算放大器Ic(0 P A),其運(yùn)算放 大器Ic(O P A)的特性為內(nèi)部四個(gè)放大器可以工作在低到3伏或高到3 2伏的Ic工作電源，所以輸入范圍包括負(fù)電源、因而消除了在許多應(yīng)用 場合中采用外部偏置組件的必要性。第一、第二晶體管(Q1、 Q2)，連接至該運(yùn)算放大器Ic(O P A), 由該運(yùn)算放大器Ic(O P A)的輸出端控制其導(dǎo)通與否。該第一、第二晶 體管(Q1、 Q2)為一功率晶體管。充電顯示電路(2 3)包含有和充電顯示電路(2 3)共享的一運(yùn)算放大器Ic(OP A); —第一電 池電量飽和指示燈(L 1)，為一端連接至運(yùn)算大器Ic(OP A)的輸出端， 由運(yùn)算放大器Ic(O P A)偵測電池電量輸出訊號使第一指示燈(L l)發(fā)光表示充電電池電力已達(dá)飽和狀態(tài)。一第二電池電量飽和指示燈(L 2)，為一端連接至運(yùn)算放大器Ic(OPA)的輸出端，由運(yùn)算放大器Ic(O P A)偵測電池電量輸出訊號使第二指示燈(L 2)發(fā)光表示充電電池電力已達(dá)飽和狀態(tài)。以下就本實(shí)用新型電路動(dòng)作進(jìn)行說明當(dāng)待充電池與電池連接接口 (3 O)連接時(shí)，充電池傳送一電壓給運(yùn) 算放大器Ic(OPA)內(nèi)第3、 6、 9、 1 2腳，由運(yùn)算放大器Ic(OP A) 判斷充電池內(nèi)電量；若充電電池還有足夠電力，則運(yùn)算放大器Ic(OP A) 由第7 、 8腳傳送一關(guān)閉訊號經(jīng)過第三、第四電阻(R 3 、 R 4 )給第 一及第二晶體管(Q 1) (Q 2)的B 0 1及B 0 2腳以停止供電，當(dāng)電池
電量低于設(shè)定值時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)充電程序。以下iJt明充電程序的過程由交流轉(zhuǎn)直流電電路(l O)的l 0 A端提供直流電源(正壓)予充電 比較電路(2 2 ) 2 2 A端及電容(C l)的輸入端，經(jīng)電容(C l)濾波后 的直流電源輸入至電源調(diào)整控制及指示燈電路(2 1)的2 1 A、 2 1 B 端，至電阻(R 7)降壓及稽納二極管(Z l)穩(wěn)定電壓，避免電壓不穩(wěn)定 而損壞電路上組件，再經(jīng)過第一可變電阻(R 8)再次降壓至DC1. 8V;其 2 1 C輸出端至運(yùn)算放大器Ic(O P A)第5及1 0接腳、另一端分壓至 第二可變電阻(R 9);第二可變電阻(R 9)2 1 D輸出端至運(yùn)算放大器 Ic(OPA)第2及l(fā) 3接腳，另一端至電源指示燈(L 3)作為電源指示 開關(guān)，第二可變電阻(R 9)電壓為DC1.65V;另外進(jìn)入2 2 A端電壓分別經(jīng)由第三、第四電阻(R3、 R4)流至 第一、第二晶體管(Q 1 、 Q 2 )的C 0 1及C 0 2端等待由運(yùn)算放大器 Ic(OPA)第7及8接腳輸出訊號電壓至第一、第二晶體管(Q 1、 Q2) 的B 0 1及B 0 2端來控制晶體管啟閉。由運(yùn)算放大器Ic(O P A)收到2 1 C、 2 1D端及30A、 30B 端電量不足訊號而由第7 、 8支腳輸出電壓各自經(jīng)過第一、第二電阻(R 1、 R2)來驅(qū)動(dòng)第一、第二晶體管(Q 1) (Q 2)導(dǎo)通，使電流由第一、 第二晶體管(Q 1) (Q 2)的E 0 1 、 E 0 2端輸出至電池連接接口 (3 0) 的3 0 A、 3 0 B端，對電池進(jìn)行充電動(dòng)作。當(dāng)電池充電完畢時(shí)則由30A、 30B端產(chǎn)生訊號給運(yùn)算放大器 Ic(OPA)的3、 6、 9、 1 2腳，該運(yùn)算放大器Ic(O P A)會(huì)由第7 、 8腳停止輸出電壓對第一、第二晶體管(Q 1 、 Q 2)的B 0 1及B 0 2 端下達(dá)停止充電指示，此時(shí)運(yùn)算放大器Ic(O P A)第1 、 1 4腳輸出電 壓訊號使第一、第二電池電量飽和指示燈(L 1 、 L2)發(fā)光表示充電電 池電力已達(dá)飽和狀態(tài)來提醒使用者電池已充電完畢。綜合上述，本實(shí)用新型確能通過上述構(gòu)造，達(dá)到以下特點(diǎn) 1.避免電壓不穩(wěn)而損壞組件，通過裝設(shè)稽納二極管使電路上組件得到一穩(wěn)定電壓，減少組件使用時(shí)的損壞。2.其充電控制電路的運(yùn)作僅需利用運(yùn)算放大器Ic,即可控制第一、 第二晶體管啟閉充電的功效，無需增加多余的Ic控制組件，使電路達(dá)到 體積小組件少與成本效益最經(jīng)濟(jì)的目的。 3.減低高溫產(chǎn)生，因?yàn)榈谝?、第二晶體管長期使用將會(huì)產(chǎn)生高溫， 使充電池連帶受到高溫影響，所以裝設(shè)可調(diào)整負(fù)栽的運(yùn)算放大器Ic來降 低第一、第二晶體管及充電池產(chǎn)生高溫。
權(quán)利要求1、一種充電器充電控制電路，其特征在于，包括一交流轉(zhuǎn)直流電電路，連接至交流電源，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源后輸出；一電源調(diào)整控制及指示燈電路，連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路的直流電源輸出端，執(zhí)行穩(wěn)壓、充電控制及電源顯示動(dòng)作；包含有一電阻，一稽納二極管，第一、第二可變電阻及一電源指示燈；電阻的輸出端及第一可變電阻之間連接一稽納二極管，第一可變電阻連接電阻輸出端及稽納二極管輸入端之間，第二可變電阻連接至該第一可變電阻輸出端，與第一可變電阻做為調(diào)整充電電壓設(shè)定值及充飽后指示燈設(shè)定值，并各自輸入至運(yùn)算放大器Ic，另外支路再輸入至電源指示燈表示電路有無通電，該電源指示燈為一發(fā)光二極管；一充電比較電路，作為充電控制電路內(nèi)，電源調(diào)整控制及指示燈電路及充電顯示電路之間的互動(dòng)控制電路；包含有一運(yùn)算放大器Ic，第一、第二晶體管及第一、二、三、四電阻；由連接至交流轉(zhuǎn)直流電電路與電源分壓控制及顯示電路之間輸出一電壓分別經(jīng)過第三、第四電阻至第一、第二晶體管，另外在運(yùn)算放大器Ic輸出端的電壓分別經(jīng)過第一、第二電阻至第一、第二晶體管；一充電顯示電路，連接電源調(diào)整控制及指示燈電路的直流電源輸出端，以表示充電顯示動(dòng)作；包含有第一、第二電池電量飽和指示燈，連接至運(yùn)算放大器Ic的輸出端，各別顯示充電電池的電量是否飽和，且分別為一發(fā)光二極管；一電池連接接口，通過充電比較電路連接至該電源調(diào)整控制及指示燈電路，以供外部待充電電池連接；一電源調(diào)整控制及指示燈電路、一充電比較電路及一充電顯示電路合為一充電控制電路。
2、 如權(quán)利要求l所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述電源 調(diào)整控制及指示燈電路中第一、第二可變電阻的分壓調(diào)整可控制運(yùn)算放 大器Ic的動(dòng)作，當(dāng)?shù)谝?、第二可變電阻調(diào)整時(shí)，可改變充電電壓給予充 電電池界面，使充電電壓可隨電池電壓不同作相對調(diào)整。
3、 如權(quán)利要求l所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述交流 轉(zhuǎn)直流電電路由 一全波整流器組成。
4 、如權(quán)利要求l所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述第一、 第二晶體管分別為一功率晶體管。
5、 如權(quán)利要求l所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述充電 比較電路與充電顯示電路所述的運(yùn)算放大器Ic為兩電路共享組件。
6、 如權(quán)利要求1或5所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述 運(yùn)算放大器Ic為型號為LM324、 LM2902、 IiO901或MC3302的O P A運(yùn)算放 大器。
7、 如權(quán)利要求l所述充電器充電控制電路，其特征在于，所述充電 顯示電路中運(yùn)算放大器Ic的輸出端至第一及第二電池電量飽和指示燈之 間的兩條路線設(shè)有一用于保護(hù)指示燈的電阻。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種穩(wěn)定電壓的充電器充電控制電路，主要包括一交流轉(zhuǎn)直流電電路、一充電控制電路及一電池連接接口；利用一稽納二極管先穩(wěn)定輸出電壓，再利用運(yùn)算放大器Ic作判斷比較及控制晶體管做為開關(guān)進(jìn)行充電，使電源與電池可因電路運(yùn)作達(dá)到電池充飽后即斷電的功效；本實(shí)用新型利用最少組件達(dá)到判斷及切斷開關(guān)及燈號指示，避免電壓不穩(wěn)而損壞組件。
文檔編號H02J7/10GK201048303SQ20072014934
公開日2008年4月16日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者彭耀慶, 陳鴻志 申請人:彭耀慶;陳鴻志