屬于電子技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
本企業(yè)在前段時(shí)間申請了保安產(chǎn)品系列,而該產(chǎn)品必須要備份電池,否則當(dāng)無市電時(shí),保安功能將成為一種虛設(shè),而無市電的時(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。
但是備份電池必需要對其充電維護(hù),對備份電池的科學(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題之一。
問題之二是具維修資料統(tǒng)計(jì),對一般的充電器,其內(nèi)部的充電控制的有源件,如開關(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。因此這些看起來普通的技術(shù)問題,卻成為了影響一個(gè)產(chǎn)品好壞的嚴(yán)重大事。
因?yàn)樯鲜鲈?,為保證本企業(yè)所申請的保安產(chǎn)品的性能,本企業(yè)的充電部分不能采用普通的對電池的充電方法與普通的充電線路。
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1秒鐘。這樣充電過程產(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1秒鐘,如此循環(huán)。這種充電方法會使鉛酸蓄電池在充電過程中所產(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程中內(nèi)部電化學(xué)副反應(yīng)——水的電解所產(chǎn)生的析氣量,而且對已經(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失效的鉛酸蓄電池充放電一定次數(shù)后,會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,不僅對鉛蓄電池很有幫助,而且對一些堿電池也有積極幫助。
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)的電路即不是又充又放的電路,其開關(guān)控制管都是故障的重點(diǎn),如果讓開關(guān)管處于脈沖的狀態(tài),更容易成為損害的機(jī)率,這是其一,其二是因?yàn)殡娐酚谐涞目刂?,又有放電部分(或停充)的控制,因此損害的部位又增加了一倍,因此如果按傳統(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)。
隨著現(xiàn)代生活的豐富,用電池的電器的種類越來越多,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)方面的問題。因些一個(gè)好的充電措施有著積極的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有充電產(chǎn)品具有充電功能,但是對環(huán)保不足的弱點(diǎn),本發(fā)明的目的一是,研制一種充電路不容易損壞。二是對充電電池實(shí)現(xiàn)科學(xué)的充電最大化的充電器,從而最大化的延長充電器與被充電池的壽命與容量,實(shí)現(xiàn)社會的環(huán)保。
所采用的技術(shù)措施是:
1、一種脈沖定時(shí)低碳環(huán)保充電裝置由充電顯示單元,接口單元,充電單元,脈沖計(jì)數(shù)器,脈沖振蕩單元,放電單元,結(jié)束定時(shí)器,結(jié)束振蕩單元,結(jié)束執(zhí)行單元,負(fù)載單元共同組成。
其中:充電顯示單元由充電指示保護(hù)電阻與充電過程指示燈組成:充電指示保護(hù)電阻與充電過程指示燈串聯(lián)在信號輸入與接口單元中接口三極管的集電極之間。
接口單元由接口三極管、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基極等位點(diǎn),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放電控制端,脈沖放電鉗位二極管的負(fù)極接接口三極管的集電極。
充電單元由充電候命電路、充電工作電路、充電切換電路、充電基極電路、涓流電阻組成。
充電候命電路由充電候命管、充電候命管的上偏電阻組成。
充電工作電路由充電工作管與充電工作管的上偏電阻組成。
基極電路由充電工作管的基極二極管、充電候命管的基極二極管、下偏電阻組成。
充電工作管與充電候命管的集電極都連接信號輸入端;充電候命管的上偏電阻的一端接信號輸入,另一端為兩路,一路接充電切換電路到充電候命管的基極,另一路接充電候命管的基極二極管的正極,充電候命管的基極二極管的負(fù)極接充電基極等位點(diǎn);充電工作管的上偏電阻接在信號輸入與充電工作管的基極之間,充電工作管的基極二極管的正極接充電工作管的基極,充電工作管基極二極管的負(fù)極接充電基極等位點(diǎn);下偏電阻接在充電基極等位點(diǎn)與地線之間;充電候命管與充電工作管的發(fā)射極接在一起,成為充電單元的輸出。
脈沖振蕩單元由振蕩電路、頻率調(diào)整電路、占空比電路組成。
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。
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。
放電單元由放電候命電路、放電工作電路、放電切換二極管、切除開關(guān)電路、偏流電阻、放電電阻組成。
放電工作電路由放電工作三極管、放電工作三極管基極電阻組成,放電候命電路由放電候命三極管、放電候命三極管基極電阻組成,切除開關(guān)電路由兩個(gè)切除二極管與切除開關(guān)組成。
放電工作三極管與放電候命三極管的發(fā)射極相接,放電電阻的一端接被充池的正極,另一端接放電工作三極管的發(fā)射極,放電候命三極管的集電極接放電切換二極管的正極,放電工作三極管的集電極與放電切換二極管的負(fù)極相連后,接偏流電阻到地線,放電候命三極管基極電阻的一端與放電工作三極管基極電阻的一端相接,成為放電單元基極控制點(diǎn),放電候命三極管基極電阻的另一端接放電候命三極管的基極,放電工作三極管基極電阻的另一端接放電工作三極管的 基極,切除開關(guān)的一端接電源,另一端為兩路,一路接切除二極管正極一到放電候命三極管的基極,另一路接切除二極管二正極到放電工作三極管的基極。
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結(jié)束振蕩單元,其輸出端有兩路輸出,第一路連接了結(jié)束執(zhí)行單元結(jié)束執(zhí)行三極管的基極,第二路串聯(lián)二極管連接了結(jié)束振蕩單元。
結(jié)束振蕩單元由保護(hù)電阻、振蕩電阻、結(jié)束振蕩電容組成;振蕩電阻由振蕩可調(diào)電阻與振蕩限制電阻串聯(lián)而成。
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)束振蕩電容的一端接結(jié)束定時(shí)器的第一振蕩端,結(jié)束振蕩電容的另一端接振蕩控制點(diǎn)。
結(jié)束執(zhí)行單元結(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。
負(fù)載單元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:被充電池接在充電單元輸出與地線之間,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。
2、接口三極管與充電單元中的兩三極管為大功率NPN三極管。
3、放電電阻的功率為≥1W。
4、充電切換電路由數(shù)個(gè)二極管串聯(lián)而成。
5、脈沖計(jì)數(shù)器的清零端接一個(gè)清零電阻到地線。
進(jìn)一步說明:
1、工作原理說明:
本措施的充電單元由充電切換電路、充電候命電路、充電工作電路、涓流電阻、基極電路幾部分共同組成,向被充電池進(jìn)行充電工作。放電單元由由放電候命電路、放電工作電路、放電切換二極管、切除開關(guān)電路、偏流電阻、放電電阻共同組成為被充電池的進(jìn)行放電工作,對被充電池進(jìn)行充電過程大于為被充電池的進(jìn)行放電過程,整個(gè)過程直到充電結(jié)束。
應(yīng)指出的是僅管充電單元內(nèi)充電工作電路與充電候命電路對被充電池組成了或門供電方式,但是由設(shè)計(jì)措施的特殊性,平常只有充電工作電路通電工作,而充電候命電路處于開路狀態(tài),但是一旦充電工作電路損壞,充電候命電路將自動投入通電工作。
同理,應(yīng)指出的是僅管放電單元內(nèi)放電工作電路與放電候命電路對被充電池組成了或門對被充電池形成放電方式,但是由設(shè)計(jì)措施的特殊性,平常只有放電工作電路通電工作,而放電候命電路處于開路狀態(tài),但是一旦放電工作電路損壞,放電候命電路將自動投入通電工作。
在充電過程中,因?yàn)槊}沖發(fā)生單元工作,不斷控制充電單元中兩三極管于開通與斷開狀態(tài),所以整個(gè)工作過程是采用的脈沖電流充電。
在脈沖充電過程中,采用的充電物理過程是,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。
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)在充電單元開通時(shí)放電單元關(guān)閉,反之在當(dāng)在充電單元關(guān)閉時(shí)放電單元開通。由于在脈沖的一周期之內(nèi),充電的時(shí)間長,而放電的時(shí)間短,所以充電過程是處于脈沖充電狀態(tài)。這樣的充電方式有利于對電池的科學(xué)維護(hù),同時(shí)對已損壞的電池也有一定程度的恢復(fù)作用。
當(dāng)被充電池沒有接觸好時(shí),被充電池接觸顯示燈不亮。
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)器輸出了高位信號,一是觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)器的清零端,使接口三極管集電極為高位。從而端終止放電部分充電。二是其相連的結(jié)束三極管集電極輸出低位信號,導(dǎo)致充電單元不再有輸出,從而鉗位充電部分的偏置,結(jié)束對被充電池放電工作。三是用定時(shí)器的輸出端輸出高位使結(jié)束振蕩單元使停振,結(jié)束定時(shí)器輸出端不再發(fā)化,成為一種自鎖線路,不會產(chǎn)生過充情況。此時(shí)所連的充電指示保護(hù)電阻(圖2中的2.1)向被充電池提供所需的維持的涓電流。
2、線路特點(diǎn)分析:
(1)、接口單元。
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:
一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)過該三極管的傳遞,使充電單元的基極產(chǎn)生高低的脈沖變化。(接口三極管集電極為高位時(shí),充電單元是正向偏置,為通電的狀態(tài),反之接口三極管集電極為低位時(shí),充電單元是無偏置,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。
二是提供放電單元的偏置通道,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),放電單元中兩三極管的基極電流通過接口三極管的集電極入地,因而使放電單元內(nèi)的三極管開通成為放電狀態(tài)。
三是充電單元與放電單元產(chǎn)生正確的邏輯。本發(fā)明的要求是,在脈沖的一周期內(nèi),當(dāng)充電單元處于開通充電狀態(tài)時(shí),放電單元處于關(guān)閉斷路狀態(tài)。反之當(dāng)充電單元處于斷路關(guān)閉狀態(tài)時(shí),放電單元應(yīng)處于開通放電狀態(tài)。而接口三極管集電極為高位時(shí),充電單元的三極管處于射隨狀態(tài),充電。而放電單元兩三極管無偏置,處于關(guān)閉狀態(tài)。反之接口三極管集電極為低位時(shí),充電單元的射隨基流被短路,為關(guān)閉狀,而放電單元的兩三極管基流經(jīng)過接口三極管入地,所以導(dǎo)通。
四是成為放電單元終結(jié)的控制管。當(dāng)結(jié)束定時(shí)器(圖2中的8)到時(shí)后,結(jié)束定時(shí)器的終端輸出高壓,從而觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)器(圖2中的6)的清零端,使脈沖計(jì)數(shù)器清零,不再有輸出,使接口三極管(圖2中的3.1)的邏輯將產(chǎn)生集電極為高位信號,因而放電單元為斷路狀態(tài)。
五是激勵(lì)充電過程指示燈(圖2中的2.2)閃光。當(dāng)該管集電極為低位時(shí),電流從電源流向接口三極管集電極,充電過程顯示發(fā)光管亮。反之不亮。充電結(jié)束時(shí)接口三極管集電極為高位,充電過程顯示發(fā)光管不發(fā)光。
(2)、脈沖計(jì)數(shù)器與脈沖振蕩單元。
A、其主要作用是。
脈沖計(jì)數(shù)器與脈沖振蕩單元的特點(diǎn)是不僅是一振蕩發(fā)生器,在線路中不僅可以調(diào)整頻率,而且可以調(diào)整占空比。
脈沖計(jì)數(shù)器與脈沖振蕩單元在本發(fā)明中有三點(diǎn)作用,一是通過接口三極管(圖2中的3.1)控制充電單元,并且使直流充電的形式成為脈沖充電的形式。二是通過接口三極管控制放電單元,并且使充電全過程中,實(shí)現(xiàn)邊充電邊放電復(fù)合形式。三是實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。使充電的全過程,在實(shí)現(xiàn)又充電與放電的復(fù)合過程,保持著最佳的比例狀態(tài)。
B、原理組成,及特點(diǎn)。
脈沖振蕩單元由振蕩電路、頻率調(diào)整電路、占空比電路組成。
振蕩電路由脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門(圖2中的6.1)、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門(圖2中的6.2),與計(jì)數(shù)振蕩電容(圖2中的6.3)、計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻(圖2中的6.8)組成,頻率調(diào)整電路由頻率限值電阻(圖2中的6.4)串聯(lián)頻率可調(diào)電阻(圖2中的6.5)組成,占空比電路由導(dǎo)向二極管(圖2中的6.6)串聯(lián)占空比電阻(圖2中的6.7)組成。其中脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的兩門其中第一門是脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門(圖2中的6.1,該門的輸入端即是脈沖計(jì)數(shù)器第11腳)、第二門是脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門(圖2中的6.2,該門的輸出端即是連接計(jì)數(shù)振蕩電容圖2中6.3的脈沖計(jì)數(shù)器第9腳)。
其中由頻率限值電阻(圖2中的6.4)串聯(lián)頻率可調(diào)電阻(圖2中的6.5)組成了頻率調(diào)整電路并可實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)。振蕩電路形成振蕩的原理是,當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門輸出為高位時(shí),通過計(jì)數(shù)振蕩電容,充放電支路,及放電支路到脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出端,開成對計(jì)數(shù)振蕩電容的充電狀態(tài),此時(shí)連接的中心點(diǎn),即是計(jì)數(shù)振蕩電容與計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻的連接點(diǎn),為高位。導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸入端為高位,直至振蕩前半周期的結(jié)束。當(dāng)計(jì)數(shù)振蕩電容的隔離效果使中心點(diǎn)電壓低于門的門坎電壓后(即閥值電壓后),脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出端由低充變?yōu)楦?,這時(shí)脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出端輸出電流通過充放電支路與放電支路的并聯(lián)電路向計(jì)數(shù)振蕩電容進(jìn)行反方向的放電過程。此時(shí)為振蕩的后半周期,直至后半周期的結(jié)束,當(dāng)中心點(diǎn)的電壓值高于閥值后,又重復(fù)著第一個(gè)周期的過程。進(jìn)行以后的振蕩。
本發(fā)明采用這種振蕩電路的原因一是振蕩可靠,二所用元件少,三是可以增設(shè)頻率可調(diào),與占容比可調(diào)。
C、頻率調(diào)整電路的組成與原理。
在本單元中,頻率可調(diào)電阻與頻率限值電阻的串聯(lián)組成了頻率調(diào)整電路,該電路也是一個(gè)充放電支路。
當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門輸出端為高位,而脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門輸出端為低位時(shí),脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門輸出端輸出的電流經(jīng)計(jì)數(shù)振蕩電容及頻率調(diào)整電路與占空比電路而流入脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門輸出端,在這個(gè)充電過程中,頻率調(diào)整電路的兩電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于占空比電路的阻值,但是占空電路存在導(dǎo)向二極管,此時(shí)處于反向偏置,所以此時(shí)充電電流完全從頻率調(diào)整電路通過,所以該電路可以對頻率進(jìn)行粗調(diào)。其規(guī)律是該電路的可調(diào)電阻越小,則計(jì)數(shù)振蕩電容的充電會越早到位,因而則頻率越快,反之越慢。其頻率限值電阻是對頻率可調(diào)電阻的最小值進(jìn)行了一定的限制。
D、占空比電路的組成與原理。
占空比電路由導(dǎo)向二極管串聯(lián)占空比電阻組成。
占空比的意義是脈沖在一個(gè)周期內(nèi),實(shí)現(xiàn)對高位時(shí)間與低位時(shí)間的分配比例調(diào)整。
其原理是:
當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門輸出端為高位,而脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門輸出端為低位時(shí),脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門輸出端輸出的電流經(jīng)計(jì)數(shù)振蕩電容及頻率調(diào)整電路、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸入再到脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門的輸出端,形成充電回路。充電結(jié)束后,脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門為低位,脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門為高位,所以計(jì)數(shù)振蕩電容進(jìn)行反方向的的放電過程,經(jīng)過通道是頻率調(diào)支路與占空比電路,由于頻率調(diào)整電路的兩電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于占空比電路的阻值,所以放電電流主要是從放電支路通過。所以這是在該電路實(shí)現(xiàn)占空比的一個(gè)原因,另一個(gè)重要原因是,放電的過程經(jīng)過一系列門的傳遞后,最后落實(shí)接口三極管(圖2中的3.1)集電極為高,所以放電時(shí)間越短,在脈沖的一個(gè)周期內(nèi),充電的時(shí)間長,放電的時(shí)產(chǎn)間短,符合總體要求,所以這是放電支路阻值小,同時(shí)也是將占空比設(shè)立在放電支路的主要原因。
由于發(fā)生單元具有頻率可調(diào)與占空比,所以對被 充電池的充電可以實(shí)現(xiàn)相對 的最大科學(xué)化。
(3)、結(jié)束振蕩單元。
該單元主要由結(jié)束定時(shí)器第一振蕩端相連的結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容(圖2中的8.14),第二振蕩端相連接振蕩電阻,及第三振蕩端相連的保護(hù)電阻(圖2中的8.11),共同組成。
該單元的功能主要有三,一是向結(jié)束定時(shí)器(圖2中的8)內(nèi)部提供脈沖信號,讓結(jié)束定時(shí)器正常工作。二是可以進(jìn)行頻率調(diào),其作用是與結(jié)束定時(shí)器的配合后,可以產(chǎn)生充電時(shí)間結(jié)束的時(shí)間調(diào)整。因而對被充電池有廣泛的適用性。
由于結(jié)束定時(shí)器與脈沖計(jì)數(shù)器相同,根據(jù)脈沖振蕩原理可知,而其中振蕩電阻由振蕩可調(diào)電阻(圖2中的8.12)與振蕩限制電阻(圖2中的8.13)串聯(lián)而成為一種頻率可調(diào)整支路。
如果頻率調(diào)整兩電阻的串聯(lián)值大,則對電容充電或放電的時(shí)間越長,則振蕩的周期的越長。所以形成了頻率調(diào)整支路的阻值可以成為頻率可調(diào)的原因。也即是周期可調(diào)的原因。在頻率可調(diào)支路,振蕩限制電阻是對振蕩可調(diào)電阻最小值的限制。
(4)、結(jié)束定時(shí)器、結(jié)束執(zhí)行單元。
由結(jié)束定時(shí)器(圖2中的8)及結(jié)束執(zhí)行三極管(圖2中的8.21) 及外圍件共同形成結(jié)束的執(zhí)行電路,定時(shí)到點(diǎn)后,主要產(chǎn)生三大作用 ,一是結(jié)束定時(shí)器終極輸出端輸出的高位信號觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)器(圖2中的6)的清零端,使脈沖計(jì)數(shù)器輸出端無輸出,接口三極管(圖2中的3.1)集電極為高,從而端終止放電部分充電。二是結(jié)束定時(shí)器輸出端輸出高位,導(dǎo)致結(jié)束三極管集電極為低,從而鉗位充電基極等位點(diǎn),使充電單元的輸出不再輸出高位,結(jié)束對被充電池的充電工作。三是用結(jié)束定時(shí)器的輸出端輸出高位使結(jié)束振蕩單元停振,結(jié)束定時(shí)器輸出端不再發(fā)化,成為一種自鎖線路,不會產(chǎn)生過充情況。
結(jié)束定時(shí)器(圖2中的8)及結(jié)束執(zhí)行三極管(圖2中的8.21) 及外圍件共同形成結(jié)束的執(zhí)行電路的特點(diǎn)一是,功能可靠,計(jì)時(shí)的長度有很寬的時(shí)間范圍。二是計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確,其中一個(gè)重要原因是結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容(圖2中的8.14)采用了無極電容。三是是外圍件少。同時(shí)該件廉價(jià),可操作性強(qiáng)。
(5)、充電單元特點(diǎn)及說明。
A、充電單元的組成及形成的主要主意義
具維修統(tǒng)計(jì),對于所有的充電器中最易壞的元件就是這個(gè)充電回路中執(zhí)行開與關(guān)的三極管。所以本發(fā)明中對該點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)處理,該點(diǎn)措施也成為了本發(fā)明的一個(gè)重要核心。
主要由充電候命電路、充電切換電路、充電工作電路、涓流電阻(圖2中的5.4)、基極電路組成。
充電候命電路由充電候命管(圖2中的5.11)、充電候命管的上偏電阻(圖2中的5.12)、充電切換電路由數(shù)個(gè)二極管串聯(lián)而成;充電工作電路由充電工作管(圖2中的5.21)與充電工作的上偏電阻(圖2中的5.22)組成;基極電路由充電工作管的基極二極管(圖2中的5.51)、充電候命管的基極二極管(圖2中的5.50)、下偏電阻(圖2中的5.52)組成。
其中充電切換電路由數(shù)個(gè)二極管串聯(lián)而成,該單元雖然元件少,但是在與充電候命管的配合下,起到十分重要的作用。
充電單元在本發(fā)明中是一個(gè)最重要的核心。其原因是本發(fā)明設(shè)計(jì)了這樣形式,能使充電工作管從通電的一開始就始終處于正常的工作開關(guān)工作狀態(tài),而充電候命管單元?jiǎng)t處于斷路的“休眠狀態(tài)”,一旦充電工作管損壞而停止工作時(shí),充電候命管單元將自動投入工作,因此大大提升了充電器的壽命。
B、產(chǎn)生兩單元“階梯工作”的原因分析。
為達(dá)到設(shè)計(jì)目的,本發(fā)明設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn),一是充電部分兩三極管均有獨(dú)立的上偏電阻,即是接供充電管偏流的電阻及接候命電管子偏流的電阻,其作用是當(dāng)一管損壞后,不會影響第二管的工作狀況。二是對兩管的基極均設(shè)計(jì)有一個(gè)相同的下偏電阻(圖2中的5.52),其作用是兩管的基極均有一個(gè)相同的比較電壓起點(diǎn),因而為后述的結(jié)果設(shè)定了重要前提。由于充電候命管(圖2中的5.11)的基極,在同一電壓下比充電工作管(圖2中的5.21)的基極要多兩個(gè)PN節(jié),其原因是串聯(lián)了二個(gè)二極管作充電切換電路,所以充電工作管的基極電壓高于充電候命管。由于在三極管發(fā)射極比基極低于一個(gè)PN節(jié),所以充電工作管的發(fā)射極應(yīng)比充電候命管高,當(dāng)兩管發(fā)射極相連時(shí),充電候命管將被封門,也即是充電候命管基極與發(fā)射極處于反向偏置。不會有輸出電流。所以充電候命管處于無功率消耗的休眠狀態(tài)。正常情況下,充電任務(wù)只由充電工作管完成。在本發(fā)明中,該管為“工作管”。當(dāng)充電工作管損壞后,無電流或放大量不足時(shí),此時(shí)充電候命管因失去封門電壓,立即向外輸出電流,實(shí)現(xiàn)了正常的自動切換。充電器不會因此報(bào)廢。因而大大地提高了充電器的可靠性。
此外還應(yīng)說明兩點(diǎn),一是由于在理論上三極管的壽命很高,但是由于三極管本身的生產(chǎn)過程,及充電器在制作中對三極管的焊接等方面的原因,或在使用過程中的不當(dāng)因素,常常使三極管這樣的壽命受到挑戰(zhàn),達(dá)不到理論上的要求,而這樣的自動切切換工作,就是對這種三極管達(dá)不到高壽命的一種彌補(bǔ)。二是由于兩三極管參數(shù)一致,工作時(shí)都是處于開通與斷開的開關(guān)狀態(tài),所以無論是充電工作管工作,還是充電候命管工作,其整個(gè)充電性不會發(fā)生變化。三是采用一管(本發(fā)明中的充電候命管)為休眠狀,該管的功率消耗近似為零,而三極管壽命與其所消耗的功率有很大的關(guān)系,所以不易損壞,而比用兩管采用簡單的并聯(lián)關(guān)系連接工作可靠性好得多。
充電切換電路之所以產(chǎn)采用兩個(gè)二極管串聯(lián)主要原因有二,一是兩個(gè)二極管封門有更大的空間,余量更大,二是可以成為批量生產(chǎn)中的取樣件,即是檢查該路無電流時(shí),可以不斷開該支路將表串聯(lián)在支路中,因?yàn)槟菢硬僮鞑槐恪6芍苯訉㈦娏鞅聿⒙?lián)在二極管兩端就可。
(6)、放電單元特點(diǎn)及說明。
A、放電單元的組成及意義。
該單元由放電候命電路、放電工作電路、放電切換二極管(圖2中的7.3)、切除開關(guān)電路、偏流電阻(圖2中的7.9)、放電電阻(圖2中的7.7)組成。
放電工作電路由放電工作三極管(圖2中的7.21)、放電工作三極管基極電阻(圖2中的7.22)組成,放電候命電路由放電候命三極管(圖2中的7.11)、放電候命三極管基極電阻(圖2中的7.12)組成,切除開關(guān)電路由兩個(gè)切除二極管與切除開關(guān)(圖2中的7.51)組成。
放電單元的意義有三,因而也成為了本發(fā)明的以一核心重點(diǎn)。
在充電的全過程中,又進(jìn)行放電的功能,即是在脈沖的一個(gè)周期內(nèi),當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門(圖2中的6.2)輸出為低位時(shí),接口三極管(圖2中的3.1)的集電極也為低位,充電單元處于開路的停止?fàn)顟B(tài)時(shí),此處的放電單元導(dǎo)通對電池進(jìn)行瞬態(tài)放電。反之在脈沖的一周期內(nèi),充電單元處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),此處的放電單元處于斷路關(guān)閉狀態(tài)。形成這樣的邏輯關(guān)系原因是接口三極管承擔(dān)了邏輯功能,同時(shí)又對兩部分起了隔離作用。使之相互不影響。(前面接口三極管單元有詳細(xì)說明)。被充電池在充電全過程中處于又充又放的狀態(tài),在充放得當(dāng)?shù)那闆r下,其好處是可以實(shí)現(xiàn)充電的最大科學(xué)化。甚至能讓有些電器性能處于很差的狀態(tài)下的電池,能得以一定程度的恢復(fù)。
B、放電單元中放電工作電路與放電候命電路的切換的意義與原理說明。
放電單元因?yàn)樵诜烹姇r(shí)電流仍較大,為避免放電單元中放電工作三極管易損壞的情況,所以仍然采用了放電工作三極管與放電候命三極管共存的形式,在放電工作三極管工作放電時(shí),由于放電候命三極管的集電極因串聯(lián)有切換單元二,產(chǎn)生了閥值,所以放電電流將被放電工作三極管通道“短路”,而放電候命三極管支路則處于無電流的“休眠狀態(tài)”,成為了一種無功率消耗的備用管。當(dāng)充電工作管損壞而斷路時(shí),放電候命三極管自動投入工作,因此大大提升了放電單元的的壽命。
放電系統(tǒng)的基極對地連接有切除開關(guān),當(dāng)切除開關(guān)閉合后,放電單元兩三極管有了電源電壓,成為了放電單元兩管的反向偏置,所以兩管不導(dǎo)通,不放電。該開關(guān)的增設(shè),增加了充電的靈活性。
本發(fā)明實(shí)施后有著突出的優(yōu)點(diǎn):
1、由本發(fā)明一是大大提高了充電器的壽命,減少了充電器的報(bào)廢率,二是對被充電池實(shí)現(xiàn)了科學(xué)充電,增進(jìn)了維護(hù),延長了被充電池的壽命,減少了報(bào)廢率。而這兩種產(chǎn)品,無論是可充電池,還是配套的充電器,都是現(xiàn)代生活普遍應(yīng)用的種類,所以能增強(qiáng)兩種產(chǎn)品的環(huán)保。環(huán)保無小事,所以本發(fā)明有積極意義。
2、也有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對于普通的電子產(chǎn)品的價(jià)值,如充電器這類產(chǎn)品,在沒有名貴的元材料下,所以第一是科技價(jià)值,第二是人工加費(fèi),第三才是元件的成本,而本發(fā)明所增加的元件有限。本發(fā)明實(shí)施后,使用者后會明顯感覺到一是充電器壽命的延長,二是被充電池壽命延長,三是容量不會發(fā)生明顯變化,因此社會一定會接受,承認(rèn)其科學(xué)價(jià)值,因此這種優(yōu)良的產(chǎn)品會代替劣質(zhì)產(chǎn)品。由于現(xiàn)代生活中,該產(chǎn)品用途極為普遍,所以會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3、采用 又充又放的充電形式,對被充電池有顯著的維護(hù)效果,網(wǎng)上有評論認(rèn)為可充電池是被充壞的,而不是用壞的,而本措施能合被充電池的充電相對的最大科學(xué)維護(hù),特別是對酸性電池。而用這樣的充電放電方式,不僅能使電池的容量與壽命不會減少,甚至使受損電池能得到一定程度的恢復(fù),所以意義是很大的。
4、本發(fā)明性能優(yōu)異,一是對被充電池的充電放電時(shí)間之間的比例靈活可調(diào),即是占空比可調(diào),二是對脈沖的頻率可調(diào),三是對被充電壓結(jié)束充電的定時(shí)時(shí)間靈活可調(diào),所以從多角度多層面,適應(yīng)了不同種類型號的被充電池型號。另一個(gè)重要之點(diǎn)是可以對大容量的電池充電,此時(shí)只要將充電部分與放電部分的三極管換為大功率三極管即可。此外本發(fā)明還有不怕過充等等優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)然作為產(chǎn)品化時(shí),可以取其中一部分,生產(chǎn)出產(chǎn)品系列。
5、和各單元相連科學(xué),并做到了綜合利用,因而線路電路精簡、可靠性高。
6、易生產(chǎn),易調(diào)試,很適合微型企業(yè)生產(chǎn)。
7、本措施中集成電路采用了相同的脈沖計(jì)數(shù)器作脈沖發(fā)生與定時(shí)單元,外圍件與調(diào)試法相同,同一電阻作為充電部分的基極電壓比較點(diǎn),使線路的邏輯很可靠,因而進(jìn)一步減少了生產(chǎn)的難度,增強(qiáng)了可操作性。
附圖說明
圖1是一種脈沖定時(shí)低碳環(huán)保充電裝置方框原理圖。
圖中:1信號輸入;2、充電顯示單元;3、接口單元;5、充電單元;5.1、充電候命電路;5.2、充電工作電路;5.3、充電切換電路;5.5、充電基極電路;5.9、充電單元的輸出;6、脈沖計(jì)數(shù)器;6.0、脈沖振蕩單元7、放電單元;7.1、放電候命電路;7.2、放電工作電路;7.3、放電切換二極管;7.5、切除開關(guān)電路;7.9、偏流電阻;8、結(jié)束定時(shí)器;8.1、結(jié)束振蕩單元;8.2、結(jié)束執(zhí)行單元;10、負(fù)載單元。
圖2是一種脈沖定時(shí)低碳環(huán)保充電裝置的工程原理圖。
圖中:1、信號輸入;2.1、充電指示保護(hù)電阻;2.2、充電過程指示燈;3.1、接口三極管;3.2、接口三極管的觸發(fā)電阻;3.3、脈沖充電執(zhí)行二極管;3.6、脈沖放電鉗位二極管;5.11、充電候命管;5.12、充電候命管的上偏電阻;5.32、充電切換電路;5.21、充電工作管;5.22、充電工作管的上偏電阻;5.4、涓流電阻;5.50、充電候命管的基極二極管;5.51、充電工作管的基極二極管;5.52、下偏電阻;5.6、充電基極等位點(diǎn);5.9、充電單元的輸出;6、脈沖計(jì)數(shù)器6.1、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門;6.2、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門;6.3、計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)振蕩電容;6.4、頻率限值電阻;6.5、頻率可調(diào)電阻;6.6、導(dǎo)向二極管;6.7、占空比電阻;6.8、計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻;6.50、清零電阻;7.11、放電候命三極管;7.12、放電候命三極管基極電阻;7.21、放電工作三極管;7.22、放電工作三極管基極電阻;7.3、放電切換二極管;7.51、切除開關(guān);7.52、切除二極管一;7.53、切除二極管二;7.7、放電電阻;7.9、偏流電阻;7.99、放電單元基極控制點(diǎn);8、結(jié)束定時(shí)器;8.11、保護(hù)電阻;8.12、振蕩可調(diào)電阻;8.13、振蕩限制電阻;8.14、結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容;8.19、振蕩控制點(diǎn);8.21、結(jié)束執(zhí)行三極管;8.22、充電結(jié)束執(zhí)行二極管;8.23、結(jié)束三極管的觸發(fā)電阻;8.25、脈沖計(jì)數(shù)結(jié)束執(zhí)行二極管;8.26、定時(shí)停振執(zhí)行電阻;8.27、定時(shí)停振執(zhí)行二極管; 10.1、被充電池;10.2、被充電池接觸顯示保護(hù)電阻;10.3、被充電池接觸顯示燈。
圖3是檢測結(jié)束定時(shí)器的頻率可調(diào)支路并聯(lián)一個(gè)小電阻的電路圖。
圖中:1、信號輸入;2.1、充電指示保護(hù)電阻;2.2、充電過程指示燈;3.1、接口三極管;3.2、接口三極管的觸發(fā)電阻;3.3、脈沖充電執(zhí)行二極管;3.6、脈沖放電鉗位二極管;5.11、充電候命管;5.12、充電候命管的上偏電阻;5.21、充電工作管;5.22、充電工作管的上偏電阻;5.32、充電切換電路; 5.4、涓流電阻;5.50、充電候命管的基極二極管;5.51、充電工作管的基極二極管;5.52、下偏電阻;5.6、充電基極等位點(diǎn);5.9、充電單元的輸出;6、脈沖計(jì)數(shù)器6.1、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門;6.2、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門;6.3、計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)振蕩電容;6.4、頻率限值電阻;6.5、頻率可調(diào)電阻;6.6、導(dǎo)向二極管;6.7、占空比電阻;6.8、計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻; 8、結(jié)束定時(shí)器;8.11、保護(hù)電阻;8.12、振蕩可調(diào)電阻;8.13、振蕩限制電阻;8.14、結(jié)束計(jì)數(shù)振蕩電容;8.17、檢測結(jié)束定時(shí)器的振蕩時(shí)在頻率可調(diào)支路并聯(lián)的小電阻;8.19、振蕩控制點(diǎn);8.21、結(jié)束執(zhí)行三極管;8.22、充電結(jié)束執(zhí)行二極管;8.23、結(jié)束三極管的觸發(fā)電阻;8.25、脈沖計(jì)數(shù)結(jié)束執(zhí)行二極管;8.26、定時(shí)停振執(zhí)行電阻;8.27、定時(shí)停振執(zhí)行二極管。
圖4是檢測充電備份管的電路圖。
圖中:1、信號輸入;2.1、充電指示保護(hù)電阻;2.2、充電過程指示燈;3.1、接口三極管;3.2、接口三極管的觸發(fā)電阻;3.3、脈沖充電執(zhí)行二極管; 5.11、充電候命管;5.12、充電候命管的上偏電阻;5.21、充電工作管;5.22、充電工作管的上偏電阻;5.32、充電切換電路; 5.4、涓流電阻;5.50、充電候命管的基極二極管;5.51、充電工作管的基極二極管;5.52、下偏電阻;5.6、充電基極等位點(diǎn);5.9、充電單元的輸出;7.7、放電電阻;10.1、被充電池;10.2、被充電池接觸顯示保護(hù)電阻;10.3、被充電池接觸顯示燈;15、電流表;16、電流表紅表筆;17、電流表黑表筆。
圖5是檢測放電備份管是電流表串聯(lián)在放電備份管集電極的電路圖。
圖中:1、信號輸入;2.1、充電指示保護(hù)電阻;2.2、充電過程指示燈;3.1、接口三極管;3.2、接口三極管的觸發(fā)電阻;3.3、脈沖充電執(zhí)行二極管;3.6、脈沖放電鉗位二極管;5.11、充電候命管;5.12、充電候命管的上偏電阻;5.21、充電工作管;5.22、充電工作管的上偏電阻;5.32、充電切換電路; 5.4、涓流電阻;5.50、充電候命管的基極二極管;5.51、充電工作管的基極二極管;5.52、下偏電阻;5.6、充電基極等位點(diǎn);5.9、充電單元的輸出;6、脈沖計(jì)數(shù)器6.1、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門;6.2、脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩二門;6.3、計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)振蕩電容;6.4、頻率限值電阻;6.5、頻率可調(diào)電阻;6.6、導(dǎo)向二極管;6.7、占空比電阻;6.8、計(jì)數(shù)振蕩電容串聯(lián)電阻;6.50、清零電阻;7.11、放電候命三極管;7.12、放電候命三極管基極電阻;7.21、放電工作三極管;7.22、放電工作三極管基極電阻;7.3、放電切換二極管;7.51、切除開關(guān);7.52、切除二極管一;7.53、切除二極管二;7.7、放電電阻;7.9、偏流電阻;10.1、被充電池;10.2、被充電池接觸顯示保護(hù)電阻;10.3、被充電池接觸顯示燈;15、電流表;16、電流表紅表筆;17、電流表黑表筆。
具體實(shí)施方式
圖1、2、3、4、5例出了一種脈沖定時(shí)低碳環(huán)保充電裝置一種具體實(shí)施實(shí)例,圖3圖4圖5例出實(shí)施中的檢測圖。
一、挑選元件:脈沖發(fā)生單元中的門與接口三極管的基極控制門、結(jié)束控制單元中的門是選用一塊CD4069內(nèi)部的6個(gè)門焊接成, 接口三極管與放電單元中的兩三極管采用大功率NPN三極管,放電單元中的兩三極管選用2N5401, 二極管采用面結(jié)合型二極管,放電電阻采用大功率的類型號,其它的阻容件無特殊要求。
二、制板、焊接:按圖2制作電路控制板,接圖2的原理圖進(jìn)行焊接。
充電顯示單元由充電指示保護(hù)電阻(2中的2.1)與充電過程指示燈(2中的2.2)組成:充電指示保護(hù)電阻與充電過程指示燈串聯(lián)在信號輸入與接口單元中接口三極管的集電極之間。
接口單元由接口三極管、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基極等位點(diǎn),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放電控制端,脈沖放電鉗位二極管的負(fù)極接接口三極管的集電極。
充電單元由充電候命電路、充電工作電路、充電切換電路、充電基極電路、涓流電阻組成。
充電候命電路由充電候命管、充電候命管的上偏電阻組成。
充電工作電路由充電工作管與充電工作管的上偏電阻組成。
基極電路由充電工作管的基極二極管、充電候命管的基極二極管、下偏電阻組成。
充電工作管與充電候命管的集電極都連接信號輸入端;充電候命管的上偏電阻的一端接信號輸入,另一端為兩路,一路接充電切換電路到充電候命管的基極,另一路接充電候命管的基極二極管的正極,充電候命管的基極二極管的負(fù)極接充電基極等位點(diǎn);充電工作管的上偏電阻接在信號輸入與充電工作管的基極之間,充電工作管的基極二極管的正極接充電工作管的基極,充電工作管基極二極管的負(fù)極接充電基極等位點(diǎn);下偏電阻接在充電基極等位點(diǎn)與地線之間;充電候命管與充電工作管的發(fā)射極接在一起,成為充電單元的輸出。
脈沖振蕩單元由振蕩電路、頻率調(diào)整電路、占空比電路組成。
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。
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。
放電單元由放電候命電路、放電工作電路、放電切換二極管、切除開關(guān)電路、偏流電阻、放電電阻組成。
放電工作電路由放電工作三極管、放電工作三極管基極電阻組成,放電候命電路由放電候命三極管、放電候命三極管基極電阻組成,切除開關(guān)電路由兩個(gè)切除二極管與切除開關(guān)組成。
放電工作三極管與放電候命三極管的發(fā)射極相接,放電電阻的一端接被充池的正極,另一端接放電工作三極管的發(fā)射極,放電候命三極管的集電極接放電切換二極管的正極,放電工作三極管的集電極與放電切換二極管的負(fù)極相連后,接偏流電阻到地線,放電候命三極管基極電阻的一端與放電工作三極管基極電阻的一端相接,成為放電單元基極控制點(diǎn),放電候命三極管基極電阻的另一端接放電候命三極管的基極,放電工作三極管基極電阻的另一端接放電工作三極管的 基極,切除開關(guān)的一端接電源,另一端為兩路,一路接切除二極管正極一到放電候命三極管的基極,另一路接切除二極管二正極到放電工作三極管的基極。
結(jié)束振蕩單元由保護(hù)電阻、振蕩電阻、結(jié)束振蕩電容組成;振蕩電阻由振蕩可調(diào)電阻與振蕩限制電阻串聯(lián)而成。
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)束振蕩電容的一端接結(jié)束定時(shí)器的第一振蕩端,結(jié)束振蕩電容的另一端接振蕩控制點(diǎn)。
結(jié)束執(zhí)行單元結(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)束三極管的集電極,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。
負(fù)載單元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:被充電池接在充電單元輸出與地線之間,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。
三、通電 檢查與調(diào)試。
1、結(jié)束定時(shí)器、結(jié)束振蕩單元、結(jié)束執(zhí)行單元的檢查與調(diào)試。
A、結(jié)束振蕩單元的通電檢查。
用示波器的熱端連接電容的一端,冷端接地。
該線路外圍簡單,加之有采用無極電容的接法后,不會漏電,在接通電源后,示波器立即會出現(xiàn)振蕩圖形顯示。
如果不正確,只可能是元件焊接連接有誤。
B、頻率可調(diào)的的檢查。
調(diào)整振蕩可調(diào)電阻(圖3中的8.12)的阻值,使調(diào)節(jié)頻率的范圍符合設(shè)計(jì)的要求,用振蕩的頻率可以算出振蕩的周期,可以根據(jù)振蕩的周期,以及結(jié)束定時(shí)器的分頻輸出端,算出定時(shí)的預(yù)定時(shí)間。
對結(jié)束定時(shí)器與結(jié)束執(zhí)行單元通電的檢查與調(diào)試。
用對結(jié)束定時(shí)器單元通電的快速調(diào)試法。該法即是在振蕩電阻兩端新增加一個(gè)檢測結(jié)束定時(shí)器的振蕩時(shí)在頻率可調(diào)支路并聯(lián)的小電阻(圖3中的8.17),此時(shí)脈沖計(jì)數(shù)器輸出端很快有高位結(jié)束端輸出,第一現(xiàn)象是此時(shí)脈沖計(jì)數(shù)器的清零端被清零,接口三極管集電極為高位,此時(shí)充電過程指示燈由亮變熄,放電部分輸出端無電壓。第二現(xiàn)象是結(jié)束三極管的集電極為低位,鉗位充電基極等位點(diǎn),所以充電部分無輸出。第三現(xiàn)象是用波器熱端連接結(jié)束定時(shí)器的第一振蕩端,即是結(jié)束振蕩電容與結(jié)束定時(shí)器的連接端,示波器顯示為停振狀態(tài),即是要么是高位,即是要么是低位。此時(shí)接口三極管集電極為高位,但經(jīng)結(jié)束三極管鉗位后,充電部分輸出端無電壓。
說明1、用對結(jié)束定時(shí)器通電的快速調(diào)試法,當(dāng)并上新的阻值小的電阻后,頻率極劇的加快,周期極劇變短,這是造成結(jié)束定時(shí)器的輸出端 很快有結(jié)果的原因。說明2、充電結(jié)束后停振,意味著,輸出端不再發(fā)生變化,將保持此種狀態(tài)到新的第二次充電開始。
2、對脈沖計(jì)數(shù)器頻率的的通電的檢查與調(diào)試。
用示波器的熱端連接脈沖計(jì)數(shù)器的輸出端,冷端接地。
在接通電源后,示波器有振蕩圖形顯示。
如果不正確,則可能是元件焊接有誤,或可能是計(jì)數(shù)振蕩電容(圖2中的6.3)質(zhì)量不好,嚴(yán)重漏電。
調(diào)節(jié)頻率可調(diào)電阻阻值,使示波器所顯示的的頻率符合設(shè)計(jì)要求,其規(guī)律是電阻越大,頻率越慢,反之越快。
調(diào)整占空比:用示波器的熱端連接接口三極管的集電極,冷端接地。
在接通電源后,示波器有振蕩圖形顯示,其中波形的一個(gè)重要特點(diǎn)是,在一個(gè)周期之內(nèi)的高位時(shí)間長,而低位的時(shí)間短,如果情況相反則是導(dǎo)向二極管(圖2中的6.6)的方向焊反。
調(diào)節(jié)占空比電阻(圖2中的6.7)阻值,使示波器所顯示的占空比符合設(shè)計(jì)要求,其規(guī)律是電阻越大,在一個(gè)周期之內(nèi)的高位時(shí)間越長。反之電阻越小,在一個(gè)周期之內(nèi)的高位時(shí)間越短。
3、對接口三極管與充電過程顯示的檢查。
A、將接口三極管(圖2中的3.1)基極對地短路,此時(shí)該管集電極應(yīng)為高位,用電壓表測度充電單元兩三極管的發(fā)射極有電,否則是連線有錯(cuò)。此時(shí)的充電過程指示燈(圖2中的2.2)應(yīng)不亮。
B、放電單元兩三極管集電極為無電,應(yīng)處于截止斷路狀態(tài),如果不正確,一般均屬連線錯(cuò)誤。
C、將電源串聯(lián)一個(gè)臨時(shí)電阻接接口三極管的基極,此時(shí)接口三極管集電極應(yīng)為低位,用電壓表測量充電單元兩三極管的發(fā)射極應(yīng)無電,且應(yīng)為截止。如果情況不正確,則應(yīng)測量充電單元中兩三極管的基極,如果基極為低,則可能是脈沖充電執(zhí)行二極管(圖2中的3.3))脫焊,或極性焊反。此時(shí)的充電過程指示燈(圖2中的2.2)亮光。此時(shí),放電單元的集電極電阻有電壓,說明放電單元三極管導(dǎo)通,放電。如果情況不符,則是脈沖放電鉗位二極管(圖2中的3.6)極性焊反。
4、對充電單元兩三極管的檢查與調(diào)試。
(1)、邏輯檢查。
分別測試充電單元的輸出,與放電單元中兩三極管的集電極,測試方法:在測試充電單元時(shí),用萬用表中的電壓表的紅表筆接充電單元的輸出,黑表筆接地。在測試放電單元時(shí),用萬用表中的電壓表的紅表筆接放電單元中兩三極管的集電極處,黑表筆接地線。
A、讓接口三極管(圖2中的3.1)的集電極為高位,(即是讓電源線連接脈沖發(fā)生單元振蕩門一輸入端)此時(shí)充電單元應(yīng)有電輸出,電壓表有指示。放電單元無電壓,電壓表無指示。
B、讓接口三極管的集電極為低位,(即是讓地線連接脈沖發(fā)生單元振蕩門一輸入端)此時(shí)充電單元應(yīng)無電輸出電壓。放電單元應(yīng)有電壓。
上述兩點(diǎn)正確,說明充電單元與放電單元邏輯關(guān)系正確,可進(jìn)入下步檢查。
(2)、充電工作管與充電候命管自動切換檢查,測試充電待命管的測試如圖4所示。
用假負(fù)載電阻接在被充電池的位置。用地線短路接口三極管的基極,讓接口三極管(圖2中的3.1)的集電極為高位。讓充電單元兩管處于開通狀。
A、用電流表(圖4中的15)的串接在充電切換電路(圖2中的5.32)中,此時(shí)應(yīng)無電流指示。其意義是充電候命管(圖2 中的5.11)無輸出電流。處于無功耗狀態(tài)。
B、斷路充電工作管基極,或短路充電工作管基極與發(fā)射極,模擬充電工作管損壞的情況,此時(shí)上述接法的電流表應(yīng)有指示。表示自動切換功能正常。
5、對放電單元中兩三極管的檢查與調(diào)試。
(1)、邏輯檢查。
分別測試放電工作三極管(圖2中的7.21)與放電候命三極管(圖2中的7.11)的集電極。測試方法:用萬用表中的電壓表的紅表筆接集電極,黑表筆接地。
A、讓接口三極管(圖2中的3.1)的集電極為高位,此時(shí)檢測放電工作三極管與放電候命三極管的集電極應(yīng)無電。
B、讓接口三極管(圖2中的3.1)的集電極為低位,此時(shí)檢測放電工作三極管的集電極應(yīng)有電輸出。
上述兩點(diǎn)正確,說明放電單元兩三極管與充電部份邏輯狀態(tài)均正確。
(2)、放電工作三極管與放電候命三極管自動切換檢查。
用地線連接脈沖計(jì)數(shù)器內(nèi)部的振蕩一門(圖2中的6.1)輸入端,模擬接口三極管集電極為低位的情況。即是模擬放電單元為開通的情況。
A、將萬用表的電流表(圖5中的15)串聯(lián)在放電工作三極管集電極支路中,電流表指示有電流通過。
B、將萬用表的電流表串聯(lián)在放電候命三極管集電極支路,或者用電流檔的紅筆接在放電切換二極管(圖2中的7.3)的正極,黑表筆接在放電切換二極管的負(fù)極,上述兩種情況應(yīng)均為電流近似為零。
上述情況正確說明當(dāng)放電工作三極管為開通時(shí),放電候命三極管則為斷路的休眠狀態(tài)。如果不正確,說明連線有誤,特別是可能放電切換二極管極性焊反。
C、短路放電工作三極管的基極與發(fā)射極,或斷路該管基極回路(模擬該管損壞),此時(shí)將萬用表串聯(lián)在放電候命三極管集電極支路,或者用電流表并聯(lián)在放電切換二極管的正極與負(fù)極,此時(shí)電流表應(yīng)有電流指示。其結(jié)果表示當(dāng)放電工作三極管損壞時(shí),放電候命三極管會自動投入工作。
如果指示不正確,則是連續(xù)錯(cuò)誤,或放電候命三極管損壞。
(3)、檢驗(yàn)切除開關(guān)。
當(dāng)切除開關(guān)(圖2中的7.51)斷路時(shí),屬于邊充邊放電的兩功能。當(dāng)閉合切除開關(guān),此時(shí)放電單元兩三極管存在反向偏置,所以不存在放電功能。放電單元中兩三極管的集電極應(yīng)無電指示。
6、對被充電池接觸顯示檢查。
當(dāng)被充電池接觸好后,對應(yīng)被充電池接觸顯示燈(圖2中的10.3)亮,反之不亮。
7、對涓電流的檢測。
將電壓表掃在涓流電阻兩端測量電壓,通過涓流電阻阻值,算出涓電流大小,使涓電流合乎要求。其規(guī)律是電阻越小電流越大。反之電阻越大電流越小。