屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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(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一個(gè)問題。

因?yàn)樯鲜鲈?，為保證本企業(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。

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，而且采用采用充與停并存的方法，即充一定時(shí)間，如5秒鐘，就停一定時(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1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(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)資料介紹按又充電又停充的充電方法，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。

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)的電路不是又充又停的電路，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)。

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(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：

本實(shí)用新型的目的是，用具備頻率調(diào)整與占空比調(diào)整的振蕩，使之輸出高低變換，不斷使充電的開關(guān)管形成導(dǎo)通與截止，形成脈沖的充電形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電池實(shí)現(xiàn)科學(xué)的充電最大化，從而最大化的延長被充電池的壽命與容量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的環(huán)保。

所采用的技術(shù)措施是：

1、充放式家用充電設(shè)備由涓流電阻，脈沖計(jì)數(shù)器，脈沖振蕩單元，接口單元，充電單元，充電顯示單元，放電單元，定時(shí)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(hào)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。

充電單元由充電工作管與觸發(fā)電阻組成。

充電工作管的集電極接信號(hào)輸入，觸發(fā)電阻接在充電工作管的集電極與基極之間，充電工作管的發(fā)射極即是充電單元的輸出。

放電單元由放電管、放電電阻、放電偏流支路組成：放電管的發(fā)射極接充電單元的輸出，放電電阻接在放電管的集電極與地線之間，放電偏流支路接在接口三極管的集電極與放電管的基極之間。

脈沖計(jì)數(shù)器的清零端接一清零電阻到地線。

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。

定時(shí)單元由定時(shí)器、定時(shí)振蕩電阻、定時(shí)振蕩電容、清零電容、微分三極管、接地電阻、接地電容、定時(shí)器的保護(hù)電阻、定時(shí)器的電源穩(wěn)壓管組成。

定時(shí)器有電源輸入端，即第8腳；地線端，即第4腳；一個(gè)手動(dòng)控制輸入端，即第1腳；一個(gè)復(fù)位端，即第7腳；一個(gè)振蕩輸入端即第6腳；一個(gè)振蕩輸出端，即第5腳；兩個(gè)終極輸出端；其中一個(gè)終極輸出端為定時(shí)結(jié)束時(shí)從高電壓輸出低電壓，即第2腳，另一個(gè)終極輸出端為定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓，即第3腳。

定時(shí)器的保護(hù)電阻的一端接信號(hào)輸入，另一端接定時(shí)器的電源輸入端，定時(shí)器的電源穩(wěn)壓管接在定時(shí)器的電源輸入端與地線之間，定時(shí)器的地線端接地線，定時(shí)器的振蕩輸出端接定時(shí)振蕩電阻到定時(shí)器的振蕩輸入端，定時(shí)器的振蕩輸入端接定時(shí)振蕩電容到地線，恒流單元的輸出接清零電容到微分三極管的基極，微分三極管的基極與地線之間接接地電阻，微分三極管的發(fā)射極接地線，微分三極管的集電極接定時(shí)器的復(fù)位端，定時(shí)器的復(fù)位端與地線之間接接地電容。

結(jié)束執(zhí)行單元由結(jié)束控制三極管、結(jié)束執(zhí)行二極管、停止計(jì)數(shù)二極管、結(jié)束觸發(fā)電阻組成：結(jié)束觸發(fā)電阻的一端接定時(shí)器的定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓的終極輸出端，結(jié)束觸發(fā)電阻的另一端接結(jié)束控制三極管的基極，結(jié)束控制三極管的發(fā)射極接地線，結(jié)束執(zhí)行二極管的一端接充電工作管的基極，結(jié)束執(zhí)行二極管的另一端接結(jié)束執(zhí)行三極管的集電極，停止計(jì)數(shù)二極管的一端接定時(shí)器的定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓的終極輸出端，停止計(jì)數(shù)二極管的另一端接計(jì)數(shù)器的清零端。

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。

涓流電阻接在信號(hào)輸入與充電單元的輸出之間。

2、充電工作管是NPN三極管，放電管是PNP三極管。

3、放電偏流支路由二極管與電阻串聯(lián)而成。

4、脈沖計(jì)數(shù)器是集成電路CD4060。

5、定時(shí)器為CMOS工藝集成電路HL2203。

工作原理說明：

通電后，脈沖發(fā)生單元控制接口三極管（圖2中的3.1），使充電單元與放電單元向被充電池進(jìn)行又充電又放電的充電工作。

在充電過程中，因?yàn)槊}沖發(fā)生單元工作，不斷控制充電單元與放電單元中的三極管于開通與截止?fàn)顟B(tài)，所以整個(gè)工作過程是采用的脈沖電流充電。

充放共存的規(guī)律是，當(dāng)充電單元開通向被充電池充電時(shí)，放電單元關(guān)閉，當(dāng)充電單元關(guān)閉時(shí)，放電單元開通向被充電池瞬態(tài)放電。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(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。

在脈沖充電過程中，在脈沖的一周期之內(nèi)，當(dāng)接口三極管的集電極為低位時(shí)，充電單元關(guān)閉，停止充電，而接口三極管集電極的低位形成了放電單元中三極管的偏流對(duì)地通道，放電單元開通，對(duì)被充電池放電，當(dāng)接口三極管的集電極為高位時(shí)，充電單元開通，向被充電池充電，此時(shí)的放電單元的偏流通道消失，放電單元關(guān)閉。

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，定時(shí)器（圖2中的7.0）的定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓的終極輸出端輸出了高位信號(hào)，一是觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)器（圖2中的6.0）的清零端，使接口三極管（圖2中的3.1）集電極為高位，充電單元不能產(chǎn)生基極的偏流對(duì)地通道，放電單元關(guān)閉。此時(shí)充電過程指示燈（圖2中的2.2）熄。二是其相連的結(jié)束控制三極管（圖2中的8.21）集電極輸出低位信號(hào)，從而鉗位充電單元，結(jié)束對(duì)被充電池的充電工作。此時(shí)所連的涓流電阻（圖2中的30）向被充電池提供所需的維持的涓電流。

1、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）組成。接口三極管主要有以下功能：

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6.0）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流通道，產(chǎn)生脈沖的一個(gè)周期內(nèi)，有放電的功能。當(dāng)該管導(dǎo)通時(shí)，集電極為低位（注：三極管的導(dǎo)通，是集電極與發(fā)射極相通），放電單元中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)。

三是使充電單元與放電單元 產(chǎn)生正確的邏輯，即是在脈沖的一個(gè)周期內(nèi)，既有充電的過程，又產(chǎn)生放電過程，也即是當(dāng)充電單元開通時(shí)，放電單元關(guān)閉，當(dāng)放電單元開通時(shí)充電單元關(guān)閉。

四是成為放電單元的終結(jié)控制管，當(dāng)定時(shí)結(jié)束后，定時(shí)器（圖2中的7.0）的第3腳產(chǎn)生高壓，這個(gè)高壓進(jìn)入脈沖計(jì)數(shù)器（圖2中的6.0）的清零端，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)器清零，使脈沖計(jì)數(shù)器無輸出，接口三極管的集電極為高位，放電管的基極無法形成對(duì)地通道，因而放電單元關(guān)閉。

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。

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，使之在脈沖的一個(gè)周期內(nèi)，既有充電的過程又有放電的過程。三是通過接口三極管控制充電過程指示燈（圖2中的2.2），形成充電過程指示。四是實(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)。

A、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）、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）。

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(duì)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（即閾值電壓后），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)的電壓值高于閾值后，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)。

B、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(duì)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(huì)越早到位，因而則頻率越快，反之越慢。其頻率限值電阻是對(duì)頻率可調(diào)電阻的最小值進(jìn)行了一定的限制。

C、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(duì)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)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(duì)被 充電池的充電可以實(shí)現(xiàn)相對(duì) 的最大科學(xué)化。

（3）、定時(shí)單元與結(jié)束執(zhí)行單元。

本實(shí)用型主要實(shí)施的是定時(shí)結(jié)束的結(jié)束充電方式，當(dāng)定時(shí)結(jié)束后，定時(shí)器的第3腳產(chǎn)生高壓，從而觸發(fā)結(jié)束執(zhí)行單元，關(guān)閉充電單元，同時(shí)啟動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)器的清零端，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)器清零。

定時(shí)單元由定時(shí)器（圖2中的7.0）、定時(shí)振蕩電阻（圖2中的7.9）、定時(shí)振蕩電容（圖2中的7.10）、清零電容（圖2中的7.15）、微分三極管（圖2中的7.17）、接地電阻（圖2中的7.16）、接地電容（圖2中的7.11）、定時(shí)器的保護(hù)電阻（圖2中的7.12）、定時(shí)器的電源穩(wěn)壓管（圖2中的7.13）組成。

定時(shí)器有8個(gè)腳，定時(shí)器的電源輸入端（圖2中的7.8），即第8腳；定時(shí)器的地線端（圖2中的7.4），即第4腳；一個(gè)定時(shí)器的手動(dòng)控制輸入端（圖2中的7.1），即第1腳；一個(gè)定時(shí)器的復(fù)位端（圖2中的7.7），即第7腳；一個(gè)定時(shí)器的振蕩輸入端（圖2中的7.6），即第6腳；一個(gè)定時(shí)器的振蕩輸出端（圖2中的7.5），即第5腳；兩個(gè)終極輸出端（圖2中的7.2、7.3）；其中一個(gè)終極輸出端為定時(shí)結(jié)束時(shí)從高電壓輸出低電壓，即第2腳，另一個(gè)終極輸出端為定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓，即第3腳。

定時(shí)器采用CMOS工藝集成電路HL2203。它有內(nèi)置振蕩器、分頻器、D觸發(fā)器等邏輯單元；有雙相輸出端及復(fù)位和手動(dòng)中途結(jié)束定時(shí)功能，靜態(tài)功耗小；工作電壓范圍寬?？煞奖愕貥?gòu)成多種定時(shí)、延時(shí)電路。

定時(shí)器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是，定時(shí)器的第5腳為振蕩輸出端，也即是內(nèi)部門1的輸出端，定時(shí)器第6腳是內(nèi)部門2的輸入端，當(dāng)門2的輸入端為低位時(shí)，門1的輸出端為高位。反之，當(dāng)門2的輸入端為高位，門1的輸出端為低位。所以形成振蕩的原理是，通電后，因?yàn)槎〞r(shí)振蕩電容未充電，所以振蕩輸出端輸出高位，通過定時(shí)振蕩電阻向定時(shí)振蕩電容的充電，成為振蕩的前半周期，當(dāng)定時(shí)振蕩電容的電充到閾值后，振蕩輸出端又由高位變?yōu)榱说臀?，所以定時(shí)振蕩電容又通過定時(shí)振蕩電阻放電，形成振蕩的后半周期。

根據(jù)該定時(shí)器振蕩的振蕩原理，所以本措施是將定時(shí)振蕩電阻變成固定與可調(diào)兩電阻的串聯(lián)形式，以實(shí)現(xiàn)頻率的可調(diào)，同時(shí)保證頻率的可調(diào)在一定范圍，所以增加了固定電阻作為可調(diào)電阻的最小值限定。

其調(diào)整規(guī)律是，定時(shí)振蕩電阻越大，周期越長，定時(shí)越長，反之越短。增加了頻率即周期可調(diào)的好處是，可以適應(yīng)多種被充電池的需要。

在定時(shí)器的復(fù)位端接了清零電路，由清零電容、微分三極管、接地電阻與接地電容組成，其好處是每次通電，都對(duì)定時(shí)器進(jìn)行一次清零，保證每次定時(shí)時(shí)間的準(zhǔn)確性。

由于定時(shí)器的第3腳是定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電平變?yōu)楦唠娖降慕K極輸出端（圖2中的7.3），所以當(dāng)定時(shí)結(jié)束，第3腳輸出高位，啟動(dòng)結(jié)束整形放大單元，使結(jié)束整形放大單元的結(jié)束控制三極管（圖2中的8.21）導(dǎo)通，其集電極為低位，關(guān)閉充電單元，同時(shí)第3腳輸出的高位進(jìn)入脈沖計(jì)數(shù)器（圖2中的6.0）的清零端，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)器清零，使脈沖計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，脈沖計(jì)數(shù)器輸出低位，接口三極管（圖2中的3.1）的集電極為高，放電單元無法形成基極對(duì)地的偏流通道，因而放電單元關(guān)閉。充電過程指示燈（圖2中的2.2）熄，此時(shí)停止充電，由涓流電阻（圖2中的30）向被電池提供維持涓流。

本發(fā)明實(shí)施后有著突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、由本發(fā)明是對(duì)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(duì)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。本措施實(shí)施后，一是被充電池壽命延長，二是容量不會(huì)發(fā)生明顯變化，因此社會(huì)一定會(huì)接受，承認(rèn)其科學(xué)價(jià)值，因此這種優(yōu)良的產(chǎn)品會(huì)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(huì)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(duì)被充電池有顯著的維護(hù)效果，網(wǎng)上有評(píng)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(duì)的最大科學(xué)維護(hù)，特別是對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)脈沖的頻率可調(diào)，另一個(gè)重要之點(diǎn)是可以對(duì)大容量的電池充電，此時(shí)只要將充電單元與放電單元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)。

5、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、本措施中的脈沖計(jì)數(shù)器采用了集成電路CD4060，它是二進(jìn)制品德計(jì)數(shù)器，起振容易，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。而定時(shí)器采用了CMOS工藝集成電路HL2203，它靜態(tài)功耗?。还ぷ麟妷悍秶鷮?，是一種很可靠的延時(shí)電路。

附圖說明

圖1為充放式家用充電設(shè)備方框原理圖。

圖中：1信號(hào)輸入；2、充電顯示單元；3、接口單元； 5.1、充電單元；30、涓流電阻；5.9、充電單元的輸出；6.0、脈沖計(jì)數(shù)器；6.01、脈沖振蕩單元；7、定時(shí)單元； 8、結(jié)束執(zhí)行單元；9、放電單元；10、負(fù)載單元。

圖2是充放式家用充電設(shè)備的工程原理圖。

圖中：1、信號(hào)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；30、涓流電阻； 5.9、充電單元的輸出；5.11、充電工作管；5.12、觸發(fā)電阻； 6.0、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；7.0、定時(shí)器；7.1、定時(shí)器的手動(dòng)控制輸入端；7.2、定時(shí)結(jié)束時(shí)從高電壓輸出低電壓的終極輸出端；7.3、定時(shí)結(jié)束時(shí)從低電壓輸出高電壓的終極輸出端；7.4、定時(shí)器的地線端；7.5、定時(shí)器的振蕩輸出端；7.6、定時(shí)器的振蕩輸入端；7.7、定時(shí)器的復(fù)位端；7.8、定時(shí)器的電源輸入端；7.9、定時(shí)振蕩電阻；7.10、定時(shí)振蕩電容；7.11、接地電容；7.15、清零電容；7.12、定時(shí)器的保護(hù)電阻；7.13、定時(shí)器的電源穩(wěn)壓管； 7.16、接地電阻；7.17、微分三極管；8.21、結(jié)束控制三極管；8.22、結(jié)束執(zhí)行二極管；8.23、結(jié)束觸發(fā)電阻；8.25、停止計(jì)數(shù)二極管；9.1、放電管；9.2、放電電阻；9.3、放電偏流支路；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。

具體實(shí)施方式

圖1、圖2例出了充放式家用充電設(shè)備一種具體實(shí)施實(shí)例。

一、挑選元件：充電工作管是NPN三極管，放電管是PNP三極管。

放電偏流支路由二極管與電阻串聯(lián)成。

脈沖計(jì)數(shù)器是集成電路CD4060。

定時(shí)器為CMOS工藝集成電路HL2203。

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。

三、通電檢查與調(diào)試。

1、對(duì)定時(shí)結(jié)束單元的檢測。

A、對(duì)清零電路的檢查。

用萬用表接微分三極管（圖2中的7.17）的集電極，開始通電時(shí)此集電極應(yīng)為零伏，否則應(yīng)加大清零電容（圖2中的7.15）的容量。

B、對(duì)定時(shí)器的頻率檢查。

連接上假負(fù)載。用示波器的熱端連接定時(shí)器第5腳或第6腳。

在接通電源后，示波器有的振蕩圖形顯示，可以看出頻率，從頻率可以算出周期，在振蕩電容已確定的情況下，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，將頻率調(diào)到設(shè)計(jì)值。該定時(shí)器內(nèi)部是20位計(jì)數(shù)器，因此可以算出定時(shí)時(shí)間。

C、對(duì)定時(shí)器的檢查。

用一個(gè)阻值小的電阻并聯(lián)在頻率可調(diào)支路的兩端，頻率將變得極快，定時(shí)器的第3腳很快有輸出，如有輸出則說明連線無誤。

2、對(duì)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(duì)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(duì)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、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)測量充電工作管的基極，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。

4、對(duì)充電工作管與放電管的檢查與調(diào)試。

將電壓表的紅表筆接在充電工作管的發(fā)射極上，黑表筆接在地線上。

用電源線接一個(gè)電阻接接口三極管（圖2中的3.1）的基極，此時(shí)接口三極管的集電極為低位，充電工作管（圖2中的5.11）的集電極無電壓，電壓表為零。用電流表串在放電管的集電極與放電電阻之間，此時(shí)有電流指示，表明放電管在工作。

用地線接接口三極管的基極，此時(shí)的接口三極管的集電極為高位，充電工作管的集電極有電壓輸出，電壓表有電壓指示。用電流表串在放電管的集電極與放電電阻之間，無電流指示，表明放電管關(guān)閉。

上述兩點(diǎn)正確，說明充電工作管與放電管工作正確。如果不正確，則連接有誤。

5、對(duì)被充電池接觸顯示檢查。

當(dāng)被充電池接觸好后，對(duì)應(yīng)被充電池接觸顯示燈（圖2中的10.3）亮，反之不亮。

6、對(duì)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。