專利名稱：干電池還原充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電池充電器，特別涉及用于對干電池進行自動恒流脈沖的還原充電器。
現(xiàn)在市場上出售的充電器都是鎳鎘電池(可充電電池)充電器，這種充電器只能充鎳鎘電池。該電池使用說明上說的充電次數(shù)在300以上，但在使用中發(fā)現(xiàn)鎳鎘電池的壽命只有120次左右，其主要原因有1.這種電池只適用于小電流用電器具，而且怕摔，如果使用不當，就會造成電池的內(nèi)損和外傷。2.該充電器的充電時間都是人工控制的，因此，在各種因素的影響下，往往會造成充電不足或過充，而且在充電時電池容易發(fā)熱。3.由于大(小)電流充放電時的深度不易控制，這樣就加速了電池內(nèi)部枝狀晶體的生長(電池的記憶效應)。這些問題都是造成鎳鎘電池充電次數(shù)不足或充不進電的主要原因。另外鎳鎘電池因為生產(chǎn)較少，進口鎳鎘電池的價格很昂貴，一般的消費者是不太容易接受的。
普通鋅錳和堿性鋅錳干電池在社會上的擁有量很大，其中以1～5號干電池的用量最大，但其不足之處是它屬一次性電池，用完就扔了，不能再充或回收，這對原材料的消耗很高，而且對環(huán)境還有很大的污染。
本實用新型的目的是提供一種能提高干電池的壽命和使用率、減少對能源的消耗和環(huán)境污染的干電池還原充電器。
本實用新型所說的充電器由外殼及裝其內(nèi)的電路板組成，電路板由降壓整流、濾波電路，無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩(脈沖發(fā)生)電路和充電檢測電路三部分構(gòu)成。
降壓整流、濾波電路為已有技術(shù)。它由變壓器B、橋式整流二極管VD1～4，濾波電解電容C1等組成，其連接為變壓器B的初級端分別與交流電源的相線和零線連接，其次級的一端與整流二極管VD1的負極和VD2的正極相連。濾波電解電容C1的正極與整流二極管 VD2和VD4的負極輸出端連接，其負極與整流二極管VD1和VD3的正極連接。
無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩(脈沖發(fā)生)電路由脈沖發(fā)生集成塊IC，電阻R2、R3，R5、電容C2、C3和VD7組成，其連接為集成塊IC電壓輸入端8腳、電阻R2的一端與濾波電解電容C1的正極連接，電容C2、C3的一端與電解電容C1的負極連接，電容C3的另一端與集成塊IC控制電壓輸入端5腳連接，電容C2的另一端和集成塊IC觸發(fā)電壓輸入2腳、閥值電壓輸入6腳、電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與集成塊IC放電輸入7腳和電阻R2的一端相連。集成塊IC接地1腳與濾波電解電容C1的負極和被充電電池的負極連接，集成塊IC脈沖輸出充電3腳與二極管VD7間的正極連接，二極管VD7的負極與電阻R5的一端連接，電池的正極與電阻R5的另一端及電阻R4的一端相連，電池的負極和濾波電解電容C1的負極相連。
充電檢測電路由電阻R4、電解電容C4、穩(wěn)壓二極管VD6，三極管VT1，發(fā)光二極管VD5，脈沖發(fā)生集成塊IC復位輸入4腳構(gòu)成，其連接為電阻R4的一端與被充電電池的正極和電阻R5連接，另一端與電解電容C4的正極連接，電解電容C4的負極和濾波電解電容C1的負極相連，穩(wěn)壓二極管VD6的負極與電解電容C4的正極連接，其正極與三極管VT1的基極相連，三極管VT1的發(fā)射極和濾波電解電容C1的負極相連，其集電極分別與集成塊IC復位輸入4腳和發(fā)光二極管VD5的負極相連，發(fā)光二極管VD5的正極與電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端與集成塊IC電壓輸入8腳和濾波電解電容的正極連接。
該充電器的外殼1做成抽屜式，抽屜2內(nèi)放置被充電的干電池，這樣不僅體積可大大縮小，且外形美觀，使用方便。


圖1是本實用新型的方框原理圖。圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖通過實施例作進一步描述。
該充電器中的脈沖發(fā)生集成塊IC屬于雙極型時基集成塊，本例為NE555P。它可由下列同類型的集成塊直接代換，如美國國家半導體公司的LM555、日本三洋的LA555、荷蘭菲利甫的TDA555、中國無錫無線電廠的XT555等。電路中濾波電解電容C1的有效值為100～1500uF／6V，本電路使用1000uF／6V。充放電電容C2的有效值是0.1uF／25V±10％，本例為0.1uF／25V±3％?？垢蓴_濾波電容C3有效值為0.0015F～0.082uF／25V，本例為0.01uF／25V。取樣濾波電解電容C4的有效值為10uF～100uF／10V，本例為47uF／10V。限流電阻R1的有效值為1.5～4KΩ，本例為2KΩ。放電電阻R2的有效值是8～12KΩ，本例為10KΩ。定時電阻R3的有效值為75～90KΩ，本例是82KΩ。平滑電阻R4的有效值為36～82KΩ，本例是51KΩ。限流電阻R5的有效值為100～200Ω，本例為120Ω。整流二極管VD1、2、3、4、7的有效值是25～100V／0.5～2A，本例為50V／1A。充電自停指示發(fā)光二極管VD5的電壓有值量7.5～12V，本例為7.5V。穩(wěn)壓二極管VD6的有效值是6～7V，本例為6.5V。開關(guān)三極管VT1的型號為3DG6、3DG8、3DG12、2SC8050，本例為3DG8B。降壓變壓器B的有效值是單7.5～12V／3～3VA，本電路使用7.5V／3VA。
這種充電器是以雙極型時基集成塊IC為核心組成一個無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，振蕩頻率約120Hz，占空比接近11。由于被充電電池上的內(nèi)阻遠遠小于限流電阻，因此，充電過程是脈沖恒流充電方式。其工作原理是220V交流電經(jīng)變壓器B橋式整流二極管。VD1～4和濾波電解電容C1等組成的降壓、整流、濾波后，直接為集成塊IC提供9V充電電壓，當電壓加在IC的8腳后，由于C2上端電壓不能突變，故IC處于置位狀態(tài)，輸出端3腳呈高電平“1”，而內(nèi)部的放電管BG1截止，C2通過R2、R3對其充電，2腳電位隨C2上端電壓的升高呈指數(shù)上升。C2上的電壓增加達到2／3VDD閥值電平(6腳)時，上比較器A1翻轉(zhuǎn)，使RS觸發(fā)器置位，經(jīng)RF緩沖級到相輸出(3腳)呈低電平“0”。此時，放電管BG1飽和導通，C2上的電荷經(jīng)R3至BG1管放電。當C2放電使其電壓降至1／3VDD觸發(fā)電平(2腳)時，比較器A2翻轉(zhuǎn)、RS觸發(fā)器復位，經(jīng)倒相后，使輸出端(3腳)呈高電平“1”。以上過程重復出現(xiàn)，形成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩，振蕩頻率約120Hz，由R2、R3決定，IC第3腳的輸出經(jīng)R5限流后直接提供充電電流，因為雙時基IC電路的最大輸出電流約200mA。二極管VD7防止電池在充滿或停電時倒放電。VD6為穩(wěn)壓二極管，在電池未充滿時，VD6截止，VT1管截止，此時IC的復位端(4腳)，因呈低電平而使電路的振蕩中止，實現(xiàn)電池充滿電流后自動停機，此時VD5閃亮，表明已充好。電路中R1為VD5的限流電阻，R4、C4是起平滑濾波作用。C3主要是進行抗干擾濾波。整個電路安裝在一塊35×38mm的印刷電路板上。
本實用新型的優(yōu)點是能提高干電池的壽命和使用率，減少對能源的消耗和環(huán)境的污染，它能將電池進行自動恒流脈沖的還原充電，電池充滿后充電自停。由于這種充電器采用了脈沖恒流充電方式，對鋅錳電池的復活、還原很有好處，所以每節(jié)1－5號干電池的使用次數(shù)可達30次左右，節(jié)能效果很明顯。這種充電器的結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，制做容易，不需調(diào)試，工作可靠，性能優(yōu)良，充電后的電池波紋小。且生產(chǎn)成本低廉，比一個普通鎳鎘電池充電器少1／3以上。
權(quán)利要求1.干電池還原充電器，由外殼及裝其內(nèi)的電路板組成，電路板由降壓整流、濾波電路，無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩(脈沖發(fā)生)電路和充電檢測電路三部分構(gòu)成，其特征在于(a)、無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩(脈沖發(fā)生)電路由脈沖發(fā)生集成塊IC，電阻R2、R3，R5、電容C2、C3和VD7組成，其連接為集成塊IC電壓輸入端8腳、電阻R2的一端與濾波電解電容C1的正極連接，電容C2、C3的一端與電解電容C1的負極連接，電容C3的另一端與集成塊IC控制電壓輸入端5腳連接，電容C2的另一端和集成塊IC觸發(fā)電壓輸入2腳、閥值電壓輸入6腳、電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與集成塊IC放電輸入7腳和電阻R2的一端相連，集成塊IC接地1腳與濾波電解電容C1的負極和被充電電池的負極連接，集成塊IC脈沖輸出充電3腳與二極管VD7聞的正極連接，二極管VD7的負極與電阻R5的一端連接，電池的正極與電阻R5的另一端及電阻R4的一端相連，電池的負極和濾波電解電容C1的負極相連；(b)、充電檢測電路由電阻R4、電解電容C4、穩(wěn)壓二極管VD6，三極管VT1，發(fā)光二極管VD5，脈沖發(fā)生集成塊IC復位輸入4腳構(gòu)成，其連接為電阻R4的一端與被充電電池的正極和電阻R5連接，另一端與電解電容C4的正極連接，電解電容C4的負極和濾波電解電容C1的負極相連，穩(wěn)壓二極管VD6的負極與電解電容C4的正極連接，其正極與三極管VT1的基極相連，三極管VT1的發(fā)射極和濾波電解電容C1的負極相連，其集電極分別與集成塊IC復位輸入4腳和發(fā)光二極管VD5的負極相連，發(fā)光二極管VD5的正極與電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端與集成塊IC電壓輸入8腳和濾波電解電容的正極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于脈沖發(fā)生集成塊IC屬于雙極型時基集成塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于放電電容C2的有效值是0.1uF／25V±10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于抗干擾濾波電容C3有效值為0.0015F～0.082uF／25V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于放電電阻R2的有效值是8～12KΩ。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于定時電阻R3的有效值為75～90KΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于穩(wěn)壓二極管VD6的有效值是6～7V。
專利摘要干電池還原充電器，由外殼及裝其內(nèi)的電路板組成，電路板由降壓整流、濾波電路，無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩(脈沖發(fā)生)電路和充電檢測電路三部分構(gòu)成，其優(yōu)點是能提高干電池的壽命和使用率，減少對能源的消耗和環(huán)境的污染，它能將電池進行自動恒流脈沖的還原充電，電池充滿后充電自停。這種充電器的結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，制做容易，不需調(diào)試，工作可靠，性能優(yōu)良，充電后的電池波紋小。且生產(chǎn)成本低廉，比一個普通鎳鎘電池充電器少1/3以上。
文檔編號H02J7/10GK2164141SQ93218270
公開日1994年5月4日 申請日期1993年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月3日
發(fā)明者朱勇 申請人:朱勇