RU90941U1

RU90941U1 - BATTERY CHARGER

Info

Publication number: RU90941U1
Application number: RU2009136123/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Геннадьевич Куницын
Original assignee: Юрий Геннадьевич Куницын
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2010-01-20

Abstract

Зарядное устройство для аккумуляторной батареи, содержащее блок фильтров напряжения, блок преобразователя и стабилизации напряжения, отличающееся тем, что выход блока фильтров высокого напряжения соединен с входом блока выпрямителя сетевого напряжения, а выход блока выпрямителя сетевого напряжения соединен с входом блока преобразователя и стабилизации напряжения, выполненного на микросхеме, а выход блока преобразователя и стабилизации напряжения соединен с входом блока выпрямителя, а выход блока выпрямителя соединен с входом блока фильтров низкого напряжения.A battery charger containing a voltage filter unit, a converter and voltage stabilization unit, characterized in that the output of the high voltage filter unit is connected to the input of the mains rectifier unit, and the output of the mains rectifier unit is connected to the input of the converter and voltage stabilization unit on the chip, and the output of the converter unit and voltage stabilization is connected to the input of the rectifier unit, and the output of the rectifier unit is connected to the input of the unit low voltage filters.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к зарядным устройствам аккумуляторных батарей.The utility model relates to electrical engineering, namely to battery chargers.

Известно зарядное устройство, содержащее силовой трансформатор, выпрямитель, ограничитель тока, реле максимального напряжения с контактами и клеммы для подключения аккумулятора и дополнительное реле времени, (патент РФ №2312695, Н02J 7/00, Н01М 10/46, опубл. 20.08.1998).Known charger containing a power transformer, a rectifier, a current limiter, a maximum voltage relay with contacts and terminals for connecting the battery and an additional timer, (RF patent No. 2312695, Н02J 7/00, Н01М 10/46, publ. 08/20/1998) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является зарядное устройство для аккумуляторных батарей, содержащее блок выпрямления напряжения питания сети, преобразователь напряжения, узел стабилизации, узел защиты, а к преобразователю напряжения подключен второй выпрямитель +12 В, выход которого соединен со входом узла стабилизации и защиты, к выходу преобразователя напряжения подключен третий выпрямитель +5 В, выход которого связан со входом узла стабилизации через дополнительно подключенный делитель напряжения, а выход узла стабилизации подключен к преобразователю напряжения, (патент РФ №81854, Н02J 7/10, опубл. 27.03.2009).The closest in technical essence and the achieved effect is a battery charger containing a rectifier for supply voltage, a voltage converter, a stabilization unit, a protection unit, and a second +12 V rectifier connected to the voltage converter, the output of which is connected to the input of the stabilization unit and protection, a third +5 V rectifier is connected to the output of the voltage converter, the output of which is connected to the input of the stabilization unit through an additionally connected voltage divider, and the output of the stabilization unit is connected to a voltage converter, (RF patent No. 81854, Н02J 7/10, publ. 03/27/2009).

Недостаток известных решений заключается в относительной дороговизне и невысоком КПД.A disadvantage of the known solutions is the relative high cost and low efficiency.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание зарядного устройство для аккумуляторных батарей с относительно низкой стоимостью.The task, which is aimed by the claimed technical solution, is to create a battery charger for batteries with a relatively low cost.

Технический результат заключается в увеличении КПД.The technical result is to increase the efficiency.

Технический результат достигается тем, что зарядное устройство для аккумуляторной батареи, содержащее блок фильтров напряжения, блок преобразователя и стабилизации напряжения содержит блок фильтров высокого напряжения, выход которого соединен с входом блока выпрямителя сетевого напряжения, а выход блока выпрямителя сетевого напряжения соединен с входом блока преобразователя и стабилизации напряжения, выполненного на микросхеме, а выход блока преобразователя и стабилизации напряжения соединен с входом блока выпрямителя, а выход блока выпрямителя соединен с входом блока фильтров низкого напряжения.The technical result is achieved in that the battery charger containing the voltage filter unit, the converter and voltage stabilization unit contains a high voltage filter unit, the output of which is connected to the input of the mains rectifier unit, and the output of the mains rectifier unit is connected to the input of the converter unit and voltage stabilization performed on the chip, and the output of the converter unit and voltage stabilization is connected to the input of the rectifier unit, and the output is The rectifier is connected to the input of the low voltage filter unit.

Сущность полезной модели поясняется схемой, где показано зарядное устройство для аккумуляторной батареи.The essence of the utility model is illustrated by the diagram, which shows the charger for the battery.

Заявляемое техническое решение может быть реализовано в конструкции зарядного устройства для аккумуляторной батареи, включающего в себя блок фильтров высокого напряжения 1, блок выпрямителя сетевого напряжения 2, блок преобразователя и стабилизации напряжения 3, блок выпрямителя 4, блок фильтров низкого напряжения 5.The claimed technical solution can be implemented in the design of the charger for the battery, which includes a block of high voltage filters 1, a rectifier block of the mains voltage 2, a converter and voltage stabilization block 3, a rectifier block 4, a low voltage filter block 5.

Зарядное устройство для аккумуляторной батареи устроено и функционирует следующим образом.The battery charger is arranged and operates as follows.

Зарядное устройство для аккумуляторной батареи подключено к источнику переменного тока с напряжением 220 В. На входе включен блок фильтров высокого напряжения 1, выполненный на трансформаторах и конденсаторах. Для ограничения броска тока при включении прибора, в блоке фильтров высокого напряжения 1 применен терморезистор, который предохраняет диодный мост от пробоя при зарядке фильтрующего конденсатора. С блок выпрямителя сетевого напряжения 2 и блока фильтров высокого напряжения 1 напряжение поступает на блок преобразователя и стабилизации напряжения 3, собранный на: микросхеме, коммутирующем транзисторе и трансформаторе. Питание микросхемы в пусковом режиме осуществляется через резистор и диод от отдельной вспомогательной обмотки трансформатора. Когда напряжение, который включен по питанию микросхемы, достигнет от 14 до 17,5 вольт, ШИМ контроллер из пускового режима переходит в рабочий режим. На вывод микросхемы начинает поступать образцовое опорное напряжение, на выходе микросхемы появляются коммутирующие импульсы, управляющие транзистором. Резистор в цепи затвора мощного транзистора препятствует его самовозбуждению на высокой частоте. На управляющие выводы микросхемы подключена цепь, состоящая из конденсатора задающего частоту работы преобразователя и делителя напряжения от отдельной вспомогательной обмотки трансформатора, обеспечивающего постоянный ток зарядки аккумулятора. Импульс с выхода микросхемы поступает на затвор транзистора, который открывается и через первичную обмотку импульсного трансформатора протекает линейно нарастающий ток. На вторичной и отдельной вспомогательной обмотки закрыты, так же закрыт диод демпфирующей цепи. После закрывания транзистора, ток, протекающий через первичную обмотку трансформатора, прерывается, а так как магнитный поток мгновенно исчезнуть не может, то во вторичной и отдельно вспомогательной обмотках наводится ЭДС самоиндукции полярностью, противоположной существовавшей до этого момента. Диоды вторичной, отдельно вспомогательной и демпфирующей цепи открываются. Энергия магнитного поля создает ток во вторичной обмотке и через блок фильтров низкого напряжения 5, состоящего из дросселя и конденсаторов, передается в нагрузку. Блок фильтров низкого напряжения 5 служит для сглаживания высокочастотного фона от импульсного трансформатора. Часть энергии магнитного потока запасается в индуктивности рассеяния трансформатора. В микросхеме есть компаратор, который при достижении напряжения более 17,5 вольт отключается, а когда напряжение начинает падать, компаратор переключается, включая микросхему. В таком режиме происходит десульфация аккумулятора, так как работа идет в режиме заряд-разряд, при этом ток, подаваемый на аккумулятор, снижается, что не доводит его до кипения.The battery charger is connected to an alternating current source with a voltage of 220 V. At the input, a block of high-voltage filters 1 is included, made on transformers and capacitors. To limit the inrush current when the device is turned on, a thermistor is used in the high-voltage filter unit 1, which protects the diode bridge from breakdown when charging the filter capacitor. From the rectifier unit of the mains voltage 2 and the high-voltage filter unit 1, the voltage is supplied to the converter and voltage stabilization unit 3, assembled on: a microcircuit, a switching transistor, and a transformer. The power supply of the microcircuit in the starting mode is carried out through a resistor and a diode from a separate auxiliary winding of the transformer. When the voltage, which is turned on by the power of the microcircuit, reaches from 14 to 17.5 volts, the PWM controller from the start mode goes into operating mode. An exemplary reference voltage begins to arrive at the output of the microcircuit, at the output of the microcircuit, switching pulses appear that control the transistor. The resistor in the gate circuit of a high-power transistor prevents its self-excitation at high frequency. A circuit consisting of a capacitor that sets the frequency of the converter and a voltage divider from a separate auxiliary winding of the transformer, providing a constant battery charging current, is connected to the control terminals of the microcircuit. The pulse from the output of the microcircuit enters the gate of the transistor, which opens and a linearly increasing current flows through the primary winding of the pulse transformer. On the secondary and separate auxiliary windings are closed, the diode of the damping circuit is also closed. After closing the transistor, the current flowing through the primary winding of the transformer is interrupted, and since the magnetic flux cannot instantly disappear, the self-induction EMF is induced in the secondary and separately auxiliary windings by the polarity opposite to that which existed before this moment. The diodes of the secondary, separately auxiliary and damping circuit open. The energy of the magnetic field creates a current in the secondary winding and is transmitted to the load through the low voltage filter block 5, consisting of a choke and capacitors. The low voltage filter block 5 serves to smooth the high-frequency background from a pulse transformer. Part of the energy of the magnetic flux is stored in the dissipation inductance of the transformer. The microcircuit has a comparator, which turns off when a voltage of more than 17.5 volts is reached, and when the voltage starts to drop, the comparator switches, including the microcircuit. In this mode, the battery is desulfated, since the work is in charge-discharge mode, while the current supplied to the battery is reduced, which does not bring it to a boil.

Предлагаемая полезная модель позволяет повысить качество зарядки аккумулятора, а также позволяет проводить десульфацию аккумулятора, например, при длительном его неиспользовании.The proposed utility model improves the quality of charging the battery, and also allows for desulfurization of the battery, for example, after prolonged use.

Claims

A battery charger containing a voltage filter unit, a converter and voltage stabilization unit, characterized in that the output of the high voltage filter unit is connected to the input of the mains rectifier unit, and the output of the mains rectifier unit is connected to the input of the converter and voltage stabilization unit on the chip, and the output of the converter unit and voltage stabilization is connected to the input of the rectifier unit, and the output of the rectifier unit is connected to the input of the unit low voltage filters.