充放共存的脈沖式充電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]本企業(yè)在前段時(shí)間申請(qǐng)了保安產(chǎn)品系列，而該產(chǎn)品必須要備份電池，否則當(dāng)無(wú)市電時(shí)，保安功能將成為一種虛設(shè)，而無(wú)市電的時(shí)候，恰恰又可能是發(fā)生保安事故的高峰時(shí)候。所以備份電池是必需的。而且備份電池的性能直接關(guān)系到整體的性能。
[0003]但是備份電池必需要對(duì)其充電維護(hù)，對(duì)備份電池的科學(xué)維護(hù)，直接關(guān)系到備份電池的壽命，與容量。有資料認(rèn)為，電池常常不是用壞的，而是充電不當(dāng)而損壞的。保安器材中的電池，屬于專用電池，對(duì)體積容量有特殊要求，配備苛求于一般產(chǎn)品。因此如何保障備份電池壽命與容量不受影響這是問(wèn)題之一。
[0004]問(wèn)題之二是具維修資料統(tǒng)計(jì)，對(duì)一般的充電器，其內(nèi)部的充電控制的有源件，如開(kāi)關(guān)三極管等容易損壞，它產(chǎn)生故障占整個(gè)設(shè)備的故障率比例很大，因此如果該管損害，造成整機(jī)不能使用。因此這些看起來(lái)普通的技術(shù)問(wèn)題，卻成為了影響一個(gè)產(chǎn)品好壞的嚴(yán)重大事。
[0005]因?yàn)樯鲜鲈颍瑸楸ＷC本企業(yè)所申請(qǐng)的保安產(chǎn)品的性能，本企業(yè)的充電部分不能采用普通的對(duì)電池的充電方法與普通的充電線路。
[0006]其常規(guī)的充電方法是采用單一直流充電法，這樣的方法均會(huì)使電解液持續(xù)產(chǎn)生氫氧氣體，其氧氣在內(nèi)部高壓作用下，滲透至負(fù)極與鎘板作用生成CDO，造成極板有效容量下降。如果采用脈沖充電，而且采用采用充與放并存的方法，即充一定時(shí)間，如5秒鐘，就放一定時(shí)間如I秒鐘。這樣充電過(guò)程產(chǎn)生的氧氣在放電脈沖下將大部分被還原成電解液，可使析氣量大大降低，減少析氣量可以使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了鉛酸蓄電池的內(nèi)壓，使下一階段的脈沖充電更加順利地進(jìn)行，從而使鉛酸蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使鉛酸蓄電池有較充分的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間，從而減少了充電過(guò)程中鉛酸蓄電池的析氣量，提高了鉛酸蓄電池的充電電流可接受能力。脈沖充電法充電一定時(shí)間如5秒鐘，停止一定時(shí)間如放電I秒鐘，如此循環(huán)。這種充電方法會(huì)使鉛酸蓄電池在充電過(guò)程中所產(chǎn)生的氧氣和氫氣在停止充電脈沖下，大部分析出的氧氣和氫氣又被還原成了電解液，這不僅減少了鉛酸蓄電池在充電過(guò)程中內(nèi)部電化學(xué)副反應(yīng)一一水的電解所產(chǎn)生的析氣量，而且對(duì)已經(jīng)嚴(yán)重極化而引起失效的鉛酸蓄電池還有修復(fù)作用，在使用本充電方法對(duì)失效的鉛酸蓄電池充放電一定次數(shù)后，會(huì)使鉛酸蓄電池的容量逐漸的恢復(fù)。又據(jù)資料介紹按又充電雙放電的充電方法，或充電停充的辦法，不僅對(duì)鉛蓄電池很有幫助，而且對(duì)一些堿電池也有積極幫助。
[0007]但是按上述的充電方法，常規(guī)的線路也是存在技術(shù)難點(diǎn)的，因?yàn)槌Ｒ?guī)的電路不是又充又放的電路，如果按傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必定線路復(fù)雜，新增加了故障點(diǎn)，如何解決這些矛盾，成為了新難點(diǎn)。
[0008]隨著現(xiàn)代生活的豐富，用電池的電器的種類越來(lái)越多，除了本企業(yè)所研究的保安器材外，還有很多產(chǎn)品，如數(shù)碼機(jī)機(jī)，手機(jī)，等等，其充電器的要求，也有類似本企業(yè)要求的地方，所以對(duì)充電器的研究，不僅牽涉充電器本身的質(zhì)量，還牽涉被充電池兩個(gè)方面的問(wèn)題。因些一個(gè)好的充電措施有著積極的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的主要目的是，提出新的充電電路，達(dá)到邊充邊放、充電時(shí)間長(zhǎng)而放電時(shí)間短的科學(xué)充電方式，從而最大化的延長(zhǎng)被充電池的壽命與容量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的環(huán)保。
[0010]所采用的技術(shù)措施是:
[0011]1、充放共存的脈沖式充電設(shè)備由充電電路，P型放電電路，過(guò)程顯示電路，接口電路，脈沖計(jì)數(shù)器，脈沖振蕩電路，結(jié)束定時(shí)器，定時(shí)振蕩電路，結(jié)束執(zhí)行電路，負(fù)載共同組成。
[0012]充電電路由充電管、充電基極電阻、涓流電阻組成:放電管的集電極接穩(wěn)壓輸出，充電基極電阻接在穩(wěn)壓輸出與充電管的基極之間，涓流電阻接在穩(wěn)壓輸出與被充電池的負(fù)極之間，充電管的發(fā)射極即是充電電路的輸出。
[0013]P型放電電路由PNP放電管、放電電阻、偏流電阻、切除開(kāi)關(guān)組成:PNP放電管的發(fā)射極接被充電池的正極，放電電阻的一端接PNP放電管的集電極，放電電阻的另一端接地線，切除開(kāi)關(guān)的一端接穩(wěn)壓輸出，切除開(kāi)關(guān)的另一端接PNP放電管的基極，偏流電阻的一端接接口電路中脈沖放電鉗位二極管的正極，偏流電阻的另一端接PNP放電管的基極。
[0014]接口電路由由接口三極管、接口三極管的觸發(fā)電阻、脈沖充電執(zhí)行二極管、脈沖放電鉗位二極管組成:接口三極管的發(fā)射極接地線，接口三極管的觸發(fā)電阻接在脈沖計(jì)數(shù)器的一個(gè)輸出端與接口三極管的基極之間，脈沖充電執(zhí)行二極管的正極接充電管的基極，脈沖充電執(zhí)行二極管的負(fù)極接接口三極管的集電極，脈沖放電鉗位二極管的正極接偏流電阻的一端，脈沖放電鉗位二極管的負(fù)極接接口三極管的集電極。
[0015]過(guò)程顯示電路由充電指示保護(hù)電阻與充電過(guò)程指示燈組成:充電指示保護(hù)電阻與充電過(guò)程指示燈串聯(lián)在信號(hào)輸入與接口電路中接口三極管的集電極之間。
[0016]脈沖振蕩電路由振蕩電路、頻率調(diào)整電路、占空比電路組成。
[0017]振蕩電路由脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門、振蕩二門與計(jì)數(shù)振蕩電容、計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻組成；頻率調(diào)整電路由頻率限值電阻頻率可調(diào)電阻串聯(lián)而成，占空比電路由導(dǎo)向二極管與占空比電阻串聯(lián)而成。
[0018]脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出接脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門的輸入，頻率調(diào)整電路與占空比電路并聯(lián)，一端接脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出，另一端接計(jì)數(shù)振蕩電容的另一端，計(jì)數(shù)振蕩電容的一端接振蕩二門的輸出，計(jì)數(shù)振蕩電容的另一端還接計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻到脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸入。
[0019]脈沖計(jì)數(shù)器的清零端接一個(gè)清零電阻到地線。
[0020]結(jié)束定時(shí)器是由計(jì)數(shù)器構(gòu)成，其脈沖輸出端連接了定時(shí)振蕩電路，其輸出端有兩路輸出，第一路連接了結(jié)束執(zhí)行電路結(jié)束三極管的基極，第二路串聯(lián)二極管連接了定時(shí)振蕩電路。
[0021]定時(shí)振蕩電路由保護(hù)電阻、振蕩電阻、結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容組成；振蕩電阻由振蕩可調(diào)電阻與振蕩限制電阻串聯(lián)而成。
[0022]振蕩電阻接在結(jié)束定時(shí)器的第二振蕩端與振蕩控制點(diǎn)之間，保護(hù)電阻接在結(jié)束定時(shí)器的第三振蕩端與振蕩控制點(diǎn)之間，結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容的一端接結(jié)束定時(shí)器的第一振蕩端，結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容的另一端接振蕩控制點(diǎn)。
[0023]結(jié)束執(zhí)行電路結(jié)束執(zhí)行三極管、充電結(jié)束執(zhí)行二極管、結(jié)束三極管的觸發(fā)電阻、脈沖計(jì)數(shù)結(jié)束執(zhí)行二極管、定時(shí)停振執(zhí)行電阻、定時(shí)停振執(zhí)行二極管組成:結(jié)束三極管的觸發(fā)電阻接在結(jié)束定時(shí)器的最終輸出端與結(jié)束三極管的基極之間，結(jié)束三極管的發(fā)射極接地線，充電結(jié)束執(zhí)行二極管接在充電基極等位點(diǎn)與結(jié)束三極管的集電極之間，脈沖計(jì)數(shù)結(jié)束執(zhí)行二極管的正極接結(jié)束定時(shí)器的最終輸出端，脈沖計(jì)數(shù)結(jié)束執(zhí)行二極管的負(fù)極接脈沖計(jì)數(shù)器的清零端，定時(shí)停振蕩執(zhí)行電阻與定時(shí)停振執(zhí)行二極管串聯(lián)在結(jié)束三極管的集電極與振蕩控制點(diǎn)之間。
[0024]負(fù)載由被充電池與被充電池接觸顯示燈、被充電池接觸顯示保護(hù)電阻組成??被充電池接在充電電路輸出與地線之間，被電池接觸顯示燈一端與被充電池正極相連，另一端串聯(lián)被充電池接觸顯示保護(hù)電阻后接地線。
[0025]2、充電管是NPN三極管。
[0026]3、放電電阻的功率為彡1W。
[0027]4、所有二極管都是面貼合型二極管。
[0028]進(jìn)一步說(shuō)明:
[0029]一、工作原理說(shuō)明。
[0030]通電后，本措施的脈沖發(fā)生單元控制接口三極管(圖2中的3.1)，使充電電路與P型放電電路向被充電池進(jìn)行脈沖式充電工作。
[0031 ] 在脈沖充電過(guò)程中，采用的充電物理過(guò)程是，即又存在著充電又存在著放電特殊的形式。另外也可以采用切除開(kāi)進(jìn)行切除，而只采用脈沖進(jìn)行充停的充電的形式，從而增加了靈活的選擇性。
[0032]在充電與放電共存的充電規(guī)律是，在脈沖的一周期之內(nèi)，當(dāng)在充電電路開(kāi)通時(shí)P型放電電路關(guān)閉，反之在當(dāng)在充電電路關(guān)閉時(shí)P型放電電路開(kāi)通。由于在脈沖的一周期之內(nèi)，充電的時(shí)間長(zhǎng)，而放電的時(shí)間短，所以充電過(guò)程是處于脈沖充電狀態(tài)。這樣的充電方式有利于對(duì)電池的科學(xué)維護(hù)，同時(shí)對(duì)已損壞的電池也有一定程度的恢復(fù)作用。
[0033]當(dāng)被充電池沒(méi)有接觸好時(shí)，被充電池接觸顯示燈不亮。
[0034]本措施充電結(jié)束采用定時(shí)控制，當(dāng)定時(shí)到點(diǎn)后，結(jié)束定時(shí)器(圖2中的8)輸出了高位信號(hào)，一是觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)器(圖2中的6)的清零端，使脈沖計(jì)數(shù)器不再計(jì)數(shù)，使接口三極管集電極為高位，從而終止P型放電電路。二是其相連的結(jié)束三極管集電極輸出低位信號(hào)，導(dǎo)致充電電路不再有輸出，結(jié)束對(duì)被充電池的充電工作。三是用定時(shí)器的輸出端輸出高位使定時(shí)振蕩電路使停振，結(jié)束定時(shí)器輸出端不再發(fā)化，成為一種自鎖線路，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)充情況。此時(shí)所連的涓流電阻(圖2中的5.4)向被充電池提供所需的維持的涓電流。
[0035]二、線路特點(diǎn)分析。
[0036]1、接口電路。
[0037]該單元由接口三極管(圖2中的3.1)、接口三極管的觸發(fā)電阻(圖2中的3.2)、脈沖充電執(zhí)行二極管(圖2中的3.3)、脈沖放電鉗位二極管(圖2中的3.6)組成。接口三極管主要有五大功能。
[0038]—是將充電的直流變成脈沖充電流。其原因是在脈沖計(jì)數(shù)器(圖2中的6)的激勵(lì)下，經(jīng)過(guò)該三極管的傳遞，使充電電路的基極產(chǎn)生高低的脈沖變化。(接口三極管集電極為高位時(shí)，充電電路是正向偏置，為通電的狀態(tài)，反之接口三極管集電極為低位時(shí)，充電電路是無(wú)偏置，為斷路狀態(tài))從而使該單元的輸出端產(chǎn)生高低狀的變化。因而充電電流是脈沖電流。
[0039]二是提供P型放電電路的偏置通道，產(chǎn)生脈沖的一個(gè)周期內(nèi)，有放電的功能。當(dāng)該管為低位時(shí)，P型放電電路的基極電流通過(guò)接口三極管的集電極入地，因而使P型放電電路內(nèi)的三極管開(kāi)通成為放電狀態(tài)。
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