CN202167888U - 锂电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池充电器,属于电池充电技术领域,包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路,其中电压控制电路由电阻(R30、R51、R53)、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成,关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻(R51、R52、R53)和二极管D10构成,指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻(R19、R22、R23)以及电阻R31和二极管D9构成;电压控制电路与关断控制电路电性连接,关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。有益效果是结构简单,方便实用,成本低廉,实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池充电器,具体是一种锂电池充电器,属于电池充电技术领域。
背景技术
当前,由于锂电池重量轻,体积小,功率密度大,环保等优势,在电动工具行业迅速发展,逐步替代了Ni-MH和Ni-Cd电池,在行业中已占据主导地位。随着锂电池的快速发展,对应锂电池充电器的发展也大有可为。
目前,传统的锂电充电器大都通过MCU来控制指示灯LED来实现指示状态,通过MCU控制Mos管实现关断充电等,如图3所示,这种用MCU来控制的方式电路图复杂,生产成本较高,功能繁琐,难以适应电池充电产品快速发展的需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供一种锂电池充电器,充电管理核心芯片采用的是比较器,通过采用比较器控制,实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
为了实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:一种锂电池充电器,包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路,其中电压控制电路由电阻(R30、R51、R53)、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成,关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻(R51、R52、R53)和二极管D10构成,指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻(R19、R22、R23)以及电阻R31和二极管D9构成;电压控制电路与关断控制电路电性连接,关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
比较器U4采用双运算放大器。
电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
本实用新型的工作原理包括:
电压控制:
R30、U3、U2、U5、R51和R53是电压控制环路,R51,R53决定充电器的输出电压,如果输出电压偏离设定值,则通过U2的作用使流过R30,U3B的电流发生变化,U3A将电流变化信号反馈给U5,U5通过调节占空比达到稳压目的。
关断控制:
当电池充满后会达到某一电压值(本实施方式是3串锂电,电压为12.6V左右)控制充电器输出电压比电池电压还低,这样充电器就不会有电流给电池充电,为了防止电池倒灌电,须加一个隔离二极管,具体工作原理如下:
当大电流充电时,U4A的1脚为高电位,Q5导通,输出电压由R51,R52,R53分压决定(本实施方式为3串锂电,设定电压值为12.6V)当充电电流减少到设置值时(本实施方式为150mA),认为电池充满,此时电池电压为12.6V左右,电池充满后,U4A的1脚为低电位,Q5截止,输出电压由R51,R53分压决定(本实施方式设定为12.2V左右),此时充电器输出电压比电池电压低,达到关断目的,D10为隔离二极管,防止电池倒灌电。
指示灯转换控制:
接入R31和D9,结合R19、U4A和Q3组成指示灯转换控制电路,当大电流充电时,U4A的3脚电位大于2脚电位,U4A的1脚为高电位,Q3导通,R31,D9无电流通过,R22,R23分压,对应一个电流的基准电压(本实施方式为150mA),当电流充满后(充电电流小于150mA)U4A的1脚为低电位,R31,D9有电流通过。U4A的2脚电位不仅是R22,R23分压,还要考虑R31,D9支路的影响,通过对R22,R23,R31的参数调整,分压后对应另一个新的电流基准电压(本实施方式为170mA).如此一来,当充电电流小于150mA时,此时红灯灭,绿灯亮,Q3截止,新的电流基准电压(对应于170 mA)建立,此时电流在第一个基准电流(150 mA)上下波动,只要没有达到新建立的基准电流(170 mA)就一直维持红灯灭,绿灯亮,防止误动作。
本实用新型的有益效果是:结构简单,方便实用,成本低廉,实现了关断充电电流及防转灯误动作的效果。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图;
图2是本实用新型的电路原理图;
图3是现有技术中锂电池充电器的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1和图2所示,一种锂电池充电器,包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路,其中电压控制电路由电阻(R30、R51、R53)、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成,关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻(R51、R52、R53)和二极管D10构成,指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻(R19、R22、R23)以及电阻R31和二极管D9构成;电压控制电路与关断控制电路电性连接,关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
比较器U4采用双运算放大器。
电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
本实用新型的工作过程是:
空载状态时:U4A的2脚电位大于3脚和1脚输出低电位,绿灯亮,Q5截止,R51、R53分压决定空载输出电压为12.2V。
充电状态时:接入电池,充电器给电池充电,U4B及***器件组成恒流电路,R19为电流取样电阻,取样信号分别经R43、R39给U4B的6脚和5脚,通过U4B和D12控制U3B的电流变化,U3A接收U3B的电流变化信号,经电源控制芯片U5的处理,可以达到电流恒定的效果;电池电压在4-12V范围内,以1.5A恒流充电,由于有1.5A电流通过R19,U4B的3脚电位高于2脚,U4B的1脚为高电位,红灯(LED-2)亮,Q5导通,输出电压由R51、R52和R53决定为12.6V,即充电过程中最高可将电池充到12.6V。
充满状态时:充电过程中,电池电压逐渐上升,当电池电压达到快接近12.6V时,充电电流在逐渐减小,当减小到150mA以下时,U4A的2脚电位大于3脚,1脚输出低电位,绿灯(LED-1)亮,Q5截止,输出电压由R51和R53分压决定,为12.2V,由于此时输出电压为12.2V,比电池电压12.6V低,达到关断充电的目的。
Claims (3)
1. 一种锂电池充电器,包括电压控制电路、关断控制电路和指示灯转换控制电路,其特征在于,电压控制电路由电阻(R30、R51、R53)、稳压二极管U2、光耦U3和电源控制芯片U5构成,关断控制电路由比较器U4、三极管Q5、电阻(R51、R52、R53)和二极管D10构成,指示灯转换控制电路由比较器U4、三极管Q3、电阻(R19、R22、R23)以及电阻R31和二极管D9构成;电压控制电路与关断控制电路电性连接,关断控制电路与指示灯转换控制电路电性连接。
2. 根据权利要求1所述的一种锂电池充电器,其特征在于,所述的比较器U4采用双运算放大器。
3. 根据权利要求1所述的一种锂电池充电器,其特征在于,所述的电源控制芯片U5为PWM电源控制芯片。
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