CN204905968U - 一种有声音提示的精简充电器 - Google Patents

Abstract

一种有声音提示的精简充电器，属于电子技术领域，由负载单元、涓流电阻、充电控制单元、定时结束单元、提示单元共同组成。其中的核心单元是充电控制单元由充电管、充电管触发电阻组成。其中充电管采用了NPN型三极管，该管的集电极连接被充电池的负极，充电管的触发电阻由定时结束单元中的输出端控制；由定时单元控制充电的结束；定时结束单元由定时集成电路与外围振荡电路组成，定时可灵活调整，因而对未激化电池的充电及已激化电池的充电使用方便。涓流电阻接在被充电池的负极与地线之间。本措施实施后的其好处是，线路精简，可靠，利于生产。充电结束有声与光同时指示，发声片采用压电陶瓷片，便于安装。

Description

一种有声音提示的精简充电器

技术领域

属于电子技术领域。

背景技术

随着现代生活的丰富，用电池的电器的种类越来越多，如保安器材，数码机机，手机，等等，都需要充电器。为此也出现了很多充电器种类，但是这些种类存在一些不足，如充电结束后一般地只有光指示，而没有声指示，产生的遗憾一是，充好电后使用者不知道，不能即时退出充电使用，二是在充电过程发生问题，（如被充电池与充电电接触不好）过早地停充，使用者不能及时排除，因而影响了充电的维护。成功在于细节，这些看起来的细微地方却影响了使用。如果充电器要加上声指示，又有着新的矛盾，因为充电器小，显然只能采用压电陶瓷片，而不能采用杨声器，因为杨声器成本高，体积又大难以安装，但是如果采用压电陶瓷片又常常感到音小，怎样解决这一问题就成为难题。此外现在这些种类存在的另一不理想的地方是有些充电器线路复杂，加之不能方便地对未激化时的电池和已激化后的电池充电。（因两者充电的时间差别很大前者需要10小时左右，后者需要3小时左右）。所以产品需要进步与发展。

发明内容

为克服现有充电产品存在的一些不足，本发明人研制了一种有声音提示的精简充电器，其目的一是所产生的新品种，具有光报与声报功能，使用更方便，二是提出一种更精简的电路，便于生产，便于普及。从而丰富充电器的种类。

所采用的技术措施是：

1、一种有声音提示的精简充电器由负载单元、涓流电阻、充电控制单元、定时结束单元、提示单元共同组成。

其中：负载单元由被充电池、接触指示发光管与接触指示保护电阻组成，接触指示发光管与接触指示保护电阻串联，一端接在系统输入端，另一端接在被充电池的负极，被充电池的正极接输入端，被充电阻的负极接充电控制单元。

涓流电阻接在被充电池的负极与地线之间。

充电控制单元由充电管、充电管触发电阻组成。

充电管的集电极连接被充电池的负极，充电管触发电阻的一端接充电管的基极，另一端接定时结束单元中定时集成电路的输出端。

定时结束单元由定时集成电路4541与外围振荡电路组成。

外围振荡电路由振荡电阻、振荡电容、保护电阻组成。

振荡电阻的一端与振荡电容、保护电阻的一端相接，成为振荡中心点，振荡电阻的另一端接定时集成电路的第1脚，振荡电容的另一端接定时集成电路的第2脚，保护电阻的另一端接定时集成电路的第3脚，定时集成电路的第5脚与定时集成电路的第7脚接地线，定时集成电路的第10脚接地线，定时集成电路定时输出端第8脚即是定时集成电路的输出端。

提示电路由语音体系与充电过程指示支路组成：语音体系接在输入端与定时集成电路的输出端之间，充电过程指示支路由充电过程指示灯与充电过程指示保护电阻串联在定时集成电路的输出端与地线之间。

2、语音体系由语音片、压电陶瓷片、助音电阻组成，压电陶瓷片的两极上分别接两根引线接语音片，助音电阻接在压电陶瓷片的两极上。

进一步说明：

一、工作原理说明。

由于本发明中的充电控制单元是采用NPN三极管，作为充电通道开通与断路的控制，所以控制管是连接在被充电池的负极与地线的通道上。当NPN三极管处于饱和的导通状态时，被充电池的负极与地线相接，成为回路的开通状，对电池充电。反之当NPN三极管处于截止时，被充电池的负极与地线开路，则不能产生充电主回路，不能实现大量的电流充电，只能通过涓流电阻（图2中的3）对被充电池产生充电的维持电流。由于本发明的通断在电池的负池，所以涓电阻是连接在电池的负极与地线之间。也即是并联在开关管的两端。

当被充电池没有接触好时，接触指示发光管（图2中的2.2）不亮，当被充电池接触好后，接触指示发光管亮。

插上交流电源后，定时集成电路4541（图2中的9.1），开始对充电计时，同时输出端输出高位，充电过程指示支路有电流通过，指示灯亮；并激励充电单元中的充电管，成为饱和状态，使被充电池的负极接地，开始对被充电池充电。

本发明采用计时方式结束充电。对一大类被充电池，如未激化的新池，等等很有好处。

当计时到位后，定时集成电路4541（图2中的9.1）输出端输出的高位变为低位信号，充电单元中的三极管无激励信号，由导通变为截止。停止充电。因为定时集成电路输出端为低位，电源电流经语音体系（图2中的8.1）进入定时集成电路输出端，所以能发出微弱的语音提示。充电过程指示支路此时无电流通过指示灯将熄灭，这种状态将持续到使用者解出充电池为止。充电结束的定时集成电路选用的是一次的周期选择。定时的性能可以由定时集成电路保证。

当被充电的电池充电满后，因为被充电池的负极与地之间接有涓流电阻（图2中的3），因而能向被充电池提供所需的维持的涓电流的对地通道。

二、线路特点分析。

1、充电控制管由NPN三极管担任。

充电控制管由NPN三极管担任.主要有以下好处，一是对基极的触发电压要求低，一般的集成电路输出都具有余量。反之如果采用控制被充电池正极端的控制，其控制管的基极电压要求高，要么只能增加用接口三极管。二是因为因为被充电池的负极接在充电管的集电极，管子容易饱和，因此便于激励。三用这样的电路的好处是，线路精简，可靠，利于生产。

2、定时结束单元。

定时结束单元由定时集成电路4541与外围振荡电路组成。

A、外围振荡电路。

该电路由定时集成电路定时集成电路的第1脚所连接的振荡电阻（图2中的9.2），定时集成电路的第2脚所连接的振荡电容（图2中的9.3），定时集成电路的第3脚所连的保护电阻（图2中的9.5）共同组成。

该电路的功能主要是可以进行频率调，从而使定时集成电路具有可调的定时时间的功能。

产生振荡与频率可调的原理是，振荡电阻与振荡电容是定时集成电路内部的振荡可调件，形成的RC振荡电路。振荡电阻中的频率可调电阻与可调保护电阻形成了频率调整支路，如果频率调整的振荡两电阻的串联值大，则对振荡电容充电与放电的时间长，则振荡的周期的越长。所以频率调整支路的阻值可以成为频率可调的原因。也即是周期可调的原因。在频率调整支路，频率保护电阻是对频率可调电阻最小值的限制。

本单元的另一个特点是振荡电容采用了无极形式，因而能使电容的漏电变得很小，因而振荡很可靠，不易停偏振，同时相对频率准确，因而定时准确，符合普通产品的要求。

B、定时集成电路。

该电路主要由定时集成电路4541（图2中的9.1）组成。根据该集成电路的特性，本措施中将该集成电路设计成为了一次周期定时。即是到了定时时间后，不再循环。二是未到定时结束，其定时到位输出端输出为高位。定时结束时，其定时到位输出端输出为低位，符合本措施中的充电逻辑。

由于该集成电路是一种优秀集成电路，所以有着外转件少，可靠，定时长，选择性好等优点，所以进一步提升了本发明的性能。

3、提示单元。

、电池接触指示：由接触指示发光管（图2中的2.2）与接触指示保护电阻（图2中的2.3）组成，当被充电池与充电器未连接好时，接触指示发光管不亮。连接好时，接触指示发光管光亮。

、提示单元由语音体系与充电过程显示支路组成。

本发明设计有声音提示，即是语音体系，如图3所示。当该电路为充小容量的电池服务时，因体积小，充电器不可能装喇叭之类的较大体积的发音体，只能采用片状的压电陶瓷片（图3中的8.12），为了提升音量，所以本措施在压电陶瓷片的两极增焊了一个助音电阻（图3中的8.16），成为音频的一通路，能达到提升音量的目的。调试到位，效果会明显增加。

充电过程显示支路由充电过程指示灯（图2中的8.2）与充电过程指示保护电阻（图2中的8.3）组成。充电过程中，因为定时集成电路输出端为高位，所以充电过程指示灯亮，但语音体系无音；充电结束后，定时集成电路的输出端由高位变为低位，所以充电过程指示灯熄，有电流结语音体系流入定时集成电路的输出端语音体系发音有声音提示。

本发明实施后有着突出的优点：

1、由本发明线路精简，线路可靠性高，同时采用NPN三极管作为控制开与断的控制管，因此对对激励的前级要求不高，其激励电压只需1伏以上即可，保证了性能，一般的集成电路都能生产，因此生产很容易。

2、因为采用如充电结束后具有声与光指示，其好处一是使用者更方便，使用者听到结束指示，就可以解除充电，不会产生遗忘，二是中途发生被充电池松脱的情况时，使用者可以即时纠正，这些优点都十分适合高节奏生活的人们。

3、本仪的一个特点是，由于采用计时充电结束，又加之计时灵活可调，因此其好处一是有利于对未激化的新电池充电，（在新电池未激化时，充电时间常常需要近10小时）而又十分适合于电池的正常维护，（正常维护充电常常只需2—3小时）因而对充电的维护更科学化。

4、语音片增加了助音电阻后，音量明显提升，同时体积又小，便于安装，可操作性强。

5、易生产，易调试，很适合微型企业生产。

6、成本低，利于普及。

附图说明

图1是一种有声音提示的精简充电器的单元图。

图中：1、输入端；2、负载单元；3、涓流电阻；6、充电控制单元；8、提示单元；9、定时结束单元。

图2是一种有声音提示的精简充电器的电路原理图。

图中：1、输入端；2.1、被充电池；2.2、接触指示发光管；2.3、接触指示保护电阻；3、涓流电阻；6.1、充电管；6.5、充电管触发电阻；8.1、语音体系；8.2、充电过程指示灯；8.3、充电过程指示保护电阻；9.1、定时集成电路4541；9.2、振荡电阻；9.3、振荡电容；9.5、保护电阻；9.6、振荡中心点；9.10、定时集成电路的第10脚；9.11、定时集成电路的第1脚，9.12、定时集成电路的第2脚；9.13、定时集成电路的第3脚；9.15、定时集成电路的第5脚；9.17、定时集成电路的第7脚；9.18、定时集成电路的第8脚；即定时集成电路的输出端。

图3是语音体系图。

图中：8.11、语音片；8.12、压电陶瓷片；8.13、压电陶瓷片的一极；8.15、压电陶瓷片的另一极；8.16、助音电阻。

具体实施方式

图1图2图3例出了一种实施制件实例。

一、挑选元件：集成电路选用CD4541，充电管采用8050，语音体中的语音片，选测普通低等的种类，只能发声就行，语音体中的压电陶瓷片的大小根据安装机盒定，二极管采用面结合型二极管，与其它的阻容件无特殊要求。

二、制电路板、焊接：按图2制作电路控制板，按图2原理图焊接元件。

三、通电检查与调试。

1、对定时结束单元外围振荡单元的检查。

、充电过程的工作状态的检查。

用示波器的热端连接振荡电容（图2中的9.3）的一端，冷端接地。

该线路外围简单，加之有采用无极电容的接法后，不会漏电，在接通电源后，示波器立即会出现振荡图形显示。

如果不正确，只可能是元件焊接连接有误。

、频率可调的的检查。

调整振荡电阻中两电阻的阻值，使调节频率的范围符合设计的要求，用振荡的频率可以算出振荡的周期，可以根据振荡的周期，以及内部计数器的分频级数，算出定时的预定时间。定位的事是否有输出，可以用用快速调试法印证。该法即是在振荡电阻两端新增加一个阻值很小的电阻，此时定时集成内部定时内部计数器输出端很快有输出。

2、对定时结束单元的通电的检查与调试。

用快速调试法。该法即是在振荡电阻（图2中的9.2）两端新增加一个阻值很小的电阻，此时定时集成电路4541（图中的9.1）内部定时内部计数器输出端很快有输出，而使定时集成输出端输出低位，此时充电过程指示灯（图2中的8.2）由亮变熄，同时语音体系（图2中的8.1）将发出微声。

说明：用快速调试法的原理是，当并上新的阻值小的电阻后，频率极剧的加快，周期极剧变短，因而定时集成电路内部计数器很快有结果输出。

3、对充电管（图2中的6.1）的工作状态检查。

接上假负载。

、充电管状态检查。

用地线短路振荡中心点（图2中的9.6），通电后，振荡偏振，输出端输出高位，模拟成为了充电状态。此时用万用表的电压表测试充电管（图2中的6.1）的极电极电压，压应为饱和的低电压。

、充电结束时的检查。

用快速调试法。该法即是在振荡电阻（图2中的9.2）两端新增加一个阻值很小的电阻，此时定时集成定时输出端输出由高位变为低位，拟成为了充电结束状态。此时用万用表的电压表测试充电管（图2中的6.1）的基极电压，此时近似为零。

4、当正确安装被充电池后，接触指示发光管（图2中的2.2）应亮光。

5、用快速法调试定时集成电路4541（图2中的9.1），定时结束时充电过程指示灯（图2中的8.2）熄。

6、对语音体系的检查与调试。

让语音片（图3中的8.11）接上电源，此时压电电陶瓷片（图3中的8.12）会发声音，调换助音电阻（图3中的8.16）阻值，使压电电陶瓷片达最大音量。

将语音体系按图片2恢复正确连接，用快速法调试定时集成电路4541（图2中的9.1），定时结束时，语音体系将进行语音提示。

7、对涓流电流的检测。

将电流表串联在涓流电阻（图2中的3）支路上，调试涓流电阻阻值，使涓电流合乎要求。

说明，如果对充电管换为大功率管类，则可以对大容量的被充电池充电。

Claims (2)

1.一种有声音提示的精简充电器，其特征是：由负载单元、涓流电阻、充电控制单元、定时结束单元、提示单元共同组成；

其中：负载单元由被充电池、接触指示发光管与接触指示保护电阻组成，接触指示发光管与接触指示保护电阻串联，一端接在系统输入端，另一端接在被充电池的负极，被充电池的正极接输入端，被充电阻的负极接充电控制单元；

涓流电阻接在被充电池的负极与地线之间；

充电控制单元由充电管、充电管触发电阻组成；

充电管的集电极连接被充电池的负极，充电管触发电阻的一端接充电管的基极，另一端接定时结束单元中定时集成电路的输出端；

定时结束单元由定时集成电路4541与外围振荡电路组成；

外围振荡电路由振荡电阻、振荡电容、保护电阻组成；

振荡电阻的一端与振荡电容、保护电阻的一端相接，成为振荡中心点，振荡电阻的另一端接定时集成电路的第1脚，振荡电容的另一端接定时集成电路的第2脚，保护电阻的另一端接定时集成电路的第3脚，定时集成电路的第5脚与定时集成电路的第7脚接地线，定时集成电路的第10脚接地线，定时集成电路定时输出端第8脚即是定时集成电路的输出端；

提示电路由语音体系与充电过程指示支路组成：语音体系接在输入端与定时集成电路的输出端之间，充电过程指示支路由充电过程指示灯与充电过程指示保护电阻串联在定时集成电路的输出端与地线之间。

2.根据权利要求1所述的一种有声音提示的精简充电器，其特征是：语音体系由语音片、压电陶瓷片、助音电阻组成，压电陶瓷片的两极上分别接两根引线接语音片，助音电阻接在压电陶瓷片的两极上。