專利名稱：鋰電池充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池充電器，具體是一種鋰電池充電器，屬于電池充電技術領域。
背景技術：
當前，由于鋰電池重量輕，體積小，功率密度大，環(huán)保等優(yōu)勢，在電動工具行業(yè)迅速發(fā)展，逐步替代了 Ni-MH和Ni-Cd電池，在行業(yè)中已占據主導地位。隨著鋰電池的快速發(fā)展， 對應鋰電池充電器的發(fā)展也大有可為。目前，傳統(tǒng)的鋰電充電器大都通過MCU來控制指示燈LED來實現指示狀態(tài)，通過 MCU控制Mos管實現關斷充電等，如圖3所示，這種用MCU來控制的方式電路圖復雜，生產成本較高，功能繁瑣，難以適應電池充電產品快速發(fā)展的需求。
發(fā)明內容針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種鋰電池充電器，充電管理核心芯片采用的是比較器，通過采用比較器控制，實現了關斷充電電流及防轉燈誤動作的效
^ ο為了實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現一種鋰電池充電器，包括電壓控制電路、關斷控制電路和指示燈轉換控制電路，其中電壓控制電路由電阻(R30、R51、 R53)、穩(wěn)壓二極管U2、光耦U3和電源控制芯片U5構成，關斷控制電路由比較器U4、三極管 Q5、電阻(R51、R52、R53)和二極管DlO構成，指示燈轉換控制電路由比較器U4、三極管Q3、 電阻(R19、R22、R23)以及電阻R31和二極管D9構成；電壓控制電路與關斷控制電路電性連接，關斷控制電路與指示燈轉換控制電路電性連接。比較器U4采用雙運算放大器。電源控制芯片U5為PWM電源控制芯片。本實用新型的工作原理包括電壓控制R30、U3、U2、TO、R51和R53是電壓控制環(huán)路，R51，R53決定充電器的輸出電壓，如果輸出電壓偏離設定值，則通過U2的作用使流過R30，U3B的電流發(fā)生變化，U3A將電流變化信號反饋給U5，U5通過調節(jié)占空比達到穩(wěn)壓目的。關斷控制當電池充滿后會達到某一電壓值(本實施方式是3串鋰電，電壓為12. 6V左右)控制充電器輸出電壓比電池電壓還低，這樣充電器就不會有電流給電池充電，為了防止電池倒灌電，須加一個隔離二極管，具體工作原理如下當大電流充電時，U4A的1腳為高電位，Q5導通，輸出電壓由R51，R52，R53分壓決定(本實施方式為3串鋰電，設定電壓值為12. 6V)當充電電流減少到設置值時(本實施方式為150mA)，認為電池充滿，此時電池電壓為12. 6V左右，電池充滿后，U4A的1腳為低電位，Q5截止，輸出電壓由R51，R53分壓決定(本實施方式設定為12. 2V左右)，此時充電器輸出電壓比電池電壓低，達到關斷目的，DlO為隔離二極管，防止電池倒灌電。指示燈轉換控制接入R31和D9，結合R19、U4A和Q3組成指示燈轉換控制電路，當大電流充電時， U4A的3腳電位大于2腳電位，U4A的1腳為高電位，Q3導通，R31，D9無電流通過，R22， R23分壓，對應一個電流的基準電壓(本實施方式為150mA)，當電流充滿后(充電電流小于 150mA) U4A的1腳為低電位，R31，D9有電流通過。U4A的2腳電位不僅是R22，R23分壓， 還要考慮R31，D9支路的影響，通過對R22，R23，R31的參數調整，分壓后對應另一個新的電流基準電壓(本實施方式為170mA).如此一來，當充電電流小于150mA時，此時紅燈滅，綠燈亮，Q3截止，新的電流基準電壓(對應于170 mA)建立，此時電流在第一個基準電流(150 mA)上下波動，只要沒有達到新建立的基準電流(170 mA)就一直維持紅燈滅，綠燈亮，防止誤動作。本實用新型的有益效果是結構簡單，方便實用，成本低廉，實現了關斷充電電流及防轉燈誤動作的效果。

圖1是本實用新型的電路原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖；圖3是現有技術中鋰電池充電器的電路原理圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做進一步說明。 如圖1和圖2所示，一種鋰電池充電器，包括電壓控制電路、關斷控制電路和指示燈轉換控制電路，其中電壓控制電路由電阻(R30、R51、R53)、穩(wěn)壓二極管U2、光耦U3和電源控制芯片U5構成，關斷控制電路由比較器U4、三極管Q5、電阻(R51、R52、R53)和二極管 DlO構成，指示燈轉換控制電路由比較器U4、三極管Q3、電阻(R19、R22、R23)以及電阻R31 和二極管D9構成；電壓控制電路與關斷控制電路電性連接，關斷控制電路與指示燈轉換控制電路電性連接。比較器U4采用雙運算放大器。電源控制芯片U5為PWM電源控制芯片。本實用新型的工作過程是空載狀態(tài)時U4A的2腳電位大于3腳和1腳輸出低電位，綠燈亮，Q5截止，R51、 R53分壓決定空載輸出電壓為12. 2V。充電狀態(tài)時接入電池，充電器給電池充電，U4B及外圍器件組成恒流電路，R19為電流取樣電阻，取樣信號分別經R43、R39給U4B的6腳和5腳，通過U4B和D12控制U3B的電流變化，U3A接收U3B的電流變化信號，經電源控制芯片U5的處理，可以達到電流恒定的效果；電池電壓在4-12V范圍內，以1. 5A恒流充電，由于有1. 5A電流通過R19，U4B的3腳電位高于2腳，U4B的1腳為高電位，紅燈(LED-2)亮，Q5導通，輸出電壓由R51、R52和R53 決定為12. 6V，即充電過程中最高可將電池充到12. 6V。[0027] 充滿狀態(tài)時充電過程中，電池電壓逐漸上升，當電池電壓達到快接近12. 6V時， 充電電流在逐漸減小，當減小到150mA以下時，U4A的2腳電位大于3腳，1腳輸出低電位， 綠燈(LED-I)亮，Q5截止，輸出電壓由R51和R53分壓決定，為12. 2V，由于此時輸出電壓為 12. 2V，比電池電壓12. 6V低，達到關斷充電的目的。
權利要求1.一種鋰電池充電器，包括電壓控制電路、關斷控制電路和指示燈轉換控制電路，其特征在于，電壓控制電路由電阻(R30、R51、R53 )、穩(wěn)壓二極管U2、光耦U3和電源控制芯片U5 構成，關斷控制電路由比較器U4、三極管Q5、電阻(R51、R52、R53)和二極管DlO構成，指示燈轉換控制電路由比較器U4、三極管Q3、電阻(R19、R22、R23)以及電阻R31和二極管D9構成；電壓控制電路與關斷控制電路電性連接，關斷控制電路與指示燈轉換控制電路電性連接。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池充電器，其特征在于，所述的比較器U4采用雙運算放大器。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池充電器，其特征在于，所述的電源控制芯片U5為 PWM電源控制芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池充電器，屬于電池充電技術領域，包括電壓控制電路、關斷控制電路和指示燈轉換控制電路，其中電壓控制電路由電阻(R30、R51、R53)、穩(wěn)壓二極管U2、光耦U3和電源控制芯片U5構成，關斷控制電路由比較器U4、三極管Q5、電阻(R51、R52、R53)和二極管D10構成，指示燈轉換控制電路由比較器U4、三極管Q3、電阻(R19、R22、R23)以及電阻R31和二極管D9構成；電壓控制電路與關斷控制電路電性連接，關斷控制電路與指示燈轉換控制電路電性連接。有益效果是結構簡單，方便實用，成本低廉，實現了關斷充電電流及防轉燈誤動作的效果。
文檔編號H02J7/10GK202167888SQ20112025964
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權日2011年7月21日
發(fā)明者何小雄, 李洋 申請人:徐州市恒源電器有限公司