專利名稱：Led手電筒充電自停裝置的制作方法
技術領域：
LED手電筒充電自停裝置技術領域[0001]本實用新型屬于電子與蓄電池充電技術領域，是關于一種LED手電筒充電自停裝置。
背景技術：
[0002]目前廣泛使用的可充電LED充電手電筒，大都采用簡單的電容降壓式充電方式， 它存在電壓高、沖擊電流大和充電不能自停等缺陷。由于充電狀態不易把握，極易造成蓄電池組過充電或者充電不足，使蓄電池內的電解液過早干涸而夭折。[0003]本實用新型采用電壓檢測、過零觸發和單向可控硅控制等電路，克服了電容降壓充電沖擊電流大、易損壞元件等缺點。本實用新型的電路能實現充滿自停和涓流充電功能， 具有電路可靠性好、制作成本低、實用性強等優點。[0004]以下詳細說明本實用新型所述的LED手電筒充電自停裝置在實施過程中所涉及的相關技術內容。實用新型內容[0005]發明目的及有益效果現在廣泛使用的可充電LED充電手電筒，大都采用簡單的電容降壓式充電方式，存在電壓高、沖擊電流大和充電不能自停等缺陷。由于充電不易把握，極易造成蓄電池組過充電，使蓄電池中的電解液過旱干涸而夭折。[0006]本實用新型采用電壓檢測、過零觸發和單向可控硅控制等電路，克服了電容降壓充電沖擊電流大、易損壞元件等缺點。本實用新型的電路能實現充滿自停和涓流充電功能， 具有電路可靠性好、制作成本低、實用性強等優點。避免了蓄電池過旱夭折，延長了蓄電池的使用壽命，減少了資源浪費和鉛污染。[0007]電路的工作原理在典型電路的基礎上增加了由NPN型晶體管VTl組成電壓檢測電路、NPN型晶體管VT2組成過零檢測電路，利用單向可控硅SCR作為電子開關，用于控制充電電路的通與斷。其中，發光二極管LED為充電指示燈，穩壓二極管DW作為電壓檢測，隔離二極管Dl用于蓄電池組與電路隔離，防止電路蓄電池組通過電路緩慢放電。[0008]正常充電當蓄電池組電壓低于4. 4V設定電壓時(大多數LED手電筒采用2節蓄電池供電，故充電終止電壓設定為4. 4V)，此時穩壓二極管DW截止，NPN型晶體管VTl因無基極偏壓而截止。在220V交流電過零后起始部分，過零檢測NPN型晶體管VT2因基極偏壓低而截止；由于電阻R5的偏壓，單向可控硅SCR得到觸發電壓而導通，給蓄電池組正常充電。[0009]充滿自停當充電電壓上升到設定電壓4. 4V時，穩壓二極管DW導通，NPN型晶體管VTl導通，將單向可控硅SCR的控制極電位下拉到0V，單向可控硅SCR因無觸發電壓而截止，關斷了充電電路，實現了充電充滿自停。當然，在實際使用中，蓄電池組靜置一會后電壓會有所下降，所以單向可控硅SCR又會導通(若此時交流電壓瞬時值在200V以上，會有很大沖擊電流，正因為有NPN型晶體管VT2組成的過零觸發，才避開了沖擊大電流)，電壓上升到設定后又會關斷。這樣周而復始，充電指示燈閃爍，表示蓄電池組接近充滿。隨著蓄電池組電壓的繼續上升，導通時間變短，指示燈閃爍變慢，最后接近熄滅，表示充滿。這種間歇脈動充電方式更有利于蓄電池充足和延長蓄電池的使用壽命。[0010]技術方案LED手電筒充電自停裝置，它由220V交流電，阻容降壓電路、全橋整流電路、電壓檢測電路及觸發電路、過零檢測電路、充電控制電路及防蓄電池放電電路、充電狀態指示電路和蓄電池組構成，其特征包括[0011]電壓檢測電路及觸發電路由穩壓二極管DW、電阻R3、電解電容C2、電阻R4、NPN 型晶體管VTl和電阻R5組成，穩壓二極管DW的負極通過電阻R3接電解電容C2的正極和蓄電池組的正極，穩壓二極管DW的正極接NPN型晶體管VTl的基極和電阻R4的一端，電解電容C2的負極和電阻R4的另一端及NPN型晶體管VTl的發射極接電路地GND，NPN型晶體管VTl的集電極通過電阻R5接電路正極VCC ；[0012]過零檢測電路由NPN型晶體管VT2、電阻R6和電阻R7組成，NPN型晶體管VT2的基極接電阻R6的一端和電阻R7的一端，NPN型晶體管VT2的集電極接NPN型晶體管VTl的集電極，電阻R6的另一端接電路正極VCC，電阻R7的另一端和NPN型晶體管VT2的發射極接電路地GND ；[0013]充電控制電路及防蓄電池放電電路由單向可控硅SCR和隔離二極管Dl組成，單向可控硅SCR的陽極接電路正極VCC，單向可控硅SCR的控制極接NPN型晶體管VTI的集電極，單向可控硅SCR的陰極接隔離二極管Dl的正極，隔離二極管Dl的負極接蓄電池組的正極，蓄電池組的負極接電路地GND。[0014]充電狀態指示電路由發光二極管LED和電阻R2組成，發光二極管LED的正極通過電阻R2接單向可控硅SCR的陰極，發光二極管LED的負極接電路地GND。[0015]全橋整流電路輸出端的正極與電路正極VCC相連，全橋整流電路輸出端的負極與電路地GND相連。
[0016]附圖I是本實用新型提供一個LED手電筒充電自停裝置的實施例電路工作原理圖。
具體實施方式
[0017]按照附圖I所示的是LED手電筒充電自停裝置的電路工作原理圖和附圖說明，并且按照實用新型內容所述的各部分電路中元器件之間的連接關系，以及實施方式中所述的元器件技術參數要求進行實施即可實現本實用新型。[0018]元器件的選擇及其技術參數[0019]QZ為全橋整流元件，可選用4只型號為1N4007的硅整流二極管；[0020]VTU VT2為NPN型晶體管，選用的型號為2SC9014 ；[0021]SCR為單向可控硅，要求耐壓值彡400V，選用型號為100— 6或BT169等；[0022]Dff為穩壓二極管，其穩壓值參數為4. 4V ；[0023]Dl為硅整流二極管，選用的型號為1N4001 ；[0024]LED為發光二極管,選用<2 5紅色發光二極管；[0025]電阻Rl的阻值為470k Ω，功率為2W ;其他電阻的功率均為1/8W，電阻R2的阻值為IkQ ;電阻R3的阻值為5. 6kQ ;電阻R4的阻值為6. 8k Ω ;電阻R5的阻值為220k Ω ;電阻R6的阻值為51 0k Ω ;電阻R7的阻值為22k Ω ；[0026]Cl為滌綸電容，其容量為I μ F，耐壓為450V ;C2為電解電容，其容量為 220μ F/16V。[0027]電路的制作要點與電路調試[0028]因LED手電筒充電自停裝置的電路結構比較簡單、制作比較容易，只要使用的元器件性能完好，元器件的物理連接正確無誤，電路一般不需要進行調試即可以正常工作；[0029]穩壓二極管DW應根據蓄電池組充電終止電壓來確定，考慮到蓄電池組通過電路的自放電電流小，電壓檢測電路可以通過微調電阻R4的阻值來確定；[0030]本實用新型的電路可根據蓄電池組的充滿電壓值，如需要給6V或12V的蓄電池組充電時，只要通過選擇合適參數的穩壓二極管即可實現。
權利要求1.一種LED手電筒充電自停裝置，它由220V交流電，阻容降壓電路、全橋整流電路、電壓檢測電路及觸發電路、過零檢測電路、充電控制電路及防蓄電池放電電路、充電狀態指示電路和蓄電池組構成，其特征包括所述的電壓檢測電路及觸發電路由穩壓二極管DW、電阻R3、電解電容C2、電阻R4、NPN 型晶體管VTl和電阻R5組成，穩壓二極管DW的負極通過電阻R3接電解電容C2的正極和蓄電池組的正極，穩壓二極管DW的正極接NPN型晶體管VTl的基極和電阻R4的一端，電解電容C2的負極和電阻R4的另一端及NPN型晶體管VTl的發射極接電路地GND，NPN型晶體管VTl的集電極通過電阻R5接電路正極VCC ；所述的過零檢測電路由NPN型晶體管VT2、電阻R6和電阻R7組成，NPN型晶體管VT2 的基極接電阻R6的一端和電阻R7的一端，NPN型晶體管VT2的集電極接NPN型晶體管VTl 的集電極，電阻R6的另一端接電路正極VCC，電阻R7的另一端和NPN型晶體管VT2的發射極接電路地GND ；所述的充電控制電路及防蓄電池放電電路由單向可控硅SCR和隔離二極管DI組成，單向可控硅SCR的陽極接電路正極VCC，單向可控硅SCR的控制極接NPN型晶體管VTI的集電極，單向可控硅SCR的陰極接隔離二極管Dl的正極，隔離二極管Dl的負極接蓄電池組的正極，蓄電池組的負極接電路地GND。
2.根據權利要求I所述的LED手電筒充電自停裝置，其特征是充電狀態指示電路由發光二極管LED和電阻R2組成，發光二極管LED的正極通過電阻R2接單向可控硅SCR的陰極，發光二極管LED的負極接電路地GND。
3.根據權利要求I所述的LED手電筒充電自停裝置，其特征是全橋整流電路輸出端的正極與電路正極VCC相連，全橋整流電路輸出端的負極與電路地GND相連。
專利摘要本實用新型提供了一種LED手電筒充電自停裝置。該LED手電筒充電自停裝置包括220V交流電，阻容降壓電路、全橋整流電路、電壓檢測電路及觸發電路、過零檢測電路、充電控制電路及防蓄電池放電電路、充電狀態指示電路和蓄電池組。目前廣泛使用的可充電LED充電手電筒，大都采用簡單的電容降壓式充電方式，它存在電壓高、沖擊電流大和充電不能自停等缺陷。由于充電不易把握，極易造成蓄電池過充電，使蓄電池中的電解液過早干涸而夭折。本實用新型采用電壓檢測、過零觸發和單向可控硅控制等電路，克服了電容降壓充電沖擊電流大、易損壞元件等缺點。本實用新型的電路能實現充滿自停和涓流充電功能，具有電路可靠性好、制作成本低、實用性強等優點。
文檔編號H02J7/10GK202749888SQ201220466730
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者黃勇 申請人:黃勇