[实用新型]微机控制自动稳压矿灯充电架

说明书

本实用新型涉及矿用充电设备，特别是用于全密封免维护矿灯充电的一种高精度稳压的微机控制自动稳压的矿灯充电架。

目前国内普通使用的酸性矿灯恒压充电架，大多用可控硅改变磁饱和稳压器的激磁电流实现充电电压稳压控制，这种充电架对于现有的矿灯是可用的，它能在15～150A充电电流范围内，充电电压基本达到5±0.1V。当充电电流小于10A以下时已难于稳住电压，甚至失去稳压能力。

全密封免维护矿灯是近年来我国新研制出来的一种新型专利产品，它具有体积小，重量轻、自放电小、寿命长、免维护的特点，是目前普遍使用的酸性矿灯的更新换代产品。但是，全密封免维护矿灯内阻小、充电过压承受能力低，因此对充电架的电压稳定度有很高的要求，要求能在5～200A充电电流变化范围内，充电电压应稳定在4.8V±0.05V。用现有的矿灯恒压充电架充电，达不到全密封免维护矿灯的要求，容易造成矿灯损坏和缩短使用寿命，因而，极大地阻碍了这种新型矿灯的推广与使用，也影响了这种产品的出口。

目前普通使用的矿灯恒压充电架，电压稳定性差的原因在于，流过磁饱和激磁回路的电流不是单纯的可控硅调制的100Hz直流脉动电流，而是三相交流电压信号与可控硅调制的直流脉动电压信号相叠加的、复杂的、不稳定的激磁电压；其次是充电电压为三相半波整流电压，采样电压信号波汶系数高，用通常的电压比较器采样存在着较大偏差，难于获得更高的电压稳压度；第三，现有的磁饱和电抗器稳压器，负荷越轻，交流压降越小，最终失去稳压作用。

中国《实用新型专利公报》第9卷、第21号公开了名称是“矿灯充电微机控制装置”的专利，其专利号：ZL92230116.6、公告号：CN2134741Y、申请日：92.6.30。它的目的是设计一种稳压性能好，适合对多台充电架进行巡回检测集中控制，使充电架稳压智能化，并便于旧设备技术改造；其构成是单片机经I／O扩展电路、光电耦合器接充电回路的稳压控制元件，接自充电主回路输出端的采样接线端经多路转换器、A／D转换器或V／F变换器，接至单片机，接单片机的还有过零信号电路。其不足之处是：激磁回路采用可控硅调制的直流脉动电压，充电电压稳定度低，磁饱和电抗器充电主回路在轻负荷时，失去稳压作用的问题仍不能解决。

本实用新型的设计目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种磁饱和稳压器的激磁电流不再使用可控硅调制的直流脉动电流，而是使用电子开关脉冲调制直流稳定电流，通过提高激磁频率和调制精度，而大大改善充电电路的稳压特性，能满足全密封免维护矿灯充电要求的高稳定度微机控制自动稳压的矿灯充电架。

本实用新型的设计目的可以通过以下措施来达到：

在有矿灯充电磁饱和稳压主回路和激磁回路，由单片机16、V／F转换器12、数字锁存／译码／驱动器22、数字显示器8、稳压电源20组成的自动稳压控制电路，以及充电架架身构成的微机控制自动稳压矿灯充电架中，其激磁回路中接有脉冲调制开关电路，及调制速率控制电路15，有提高低负荷状态时稳压精度的低负荷自动加载电路。

本实用新型的设计目的还可以通过以下措施来达到：

其低负荷自动加载电路由单片机16经继电器驱动电路14，接继电器17，继电器17的接点、假负载18串接后并联在充电主回路输出端。

其调制速率控制电路15是压控振荡器，压控振荡器输出端接单片机，压控振荡器输入端接改变振荡周期的调节电位器。

其脉冲调制开关电路的开关元件为V－MOS功率器件13，该器件的续流二极管与磁饱和电抗器BK的激磁线圈相并联。

其稳压主回路中的充电电压调节器由拨码开关9及其相应电路组成。

其自动稳压控制电路的电路板，外形、安装尺寸与现有恒压矿灯充电架的稳压控制电路板相一致。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

①使用了单片微处理机，采用全数字化数据处理、控制技术，技术先进，稳压精度高，工作稳定可靠。解决了现有充电架稳压精度低，无法满足全密封免维护矿灯充电性能的问题。

②采用低负荷自动加载电路，克服了现有充电架小负荷充电状态不稳压的问题。

③使用数字给定、数字显示电路，准确、方便、实用。

④可对现有恒压矿灯充电架进行技术改造，提高其性能。

附图的图面说明如下：

图1：本实用新型结构示意图主视图

图2：本实用新型结构示意图侧视图

图3：本实用新型主回路与微机控制部分的接线图

图4：本实用新型微机控制部分的电气原理框图

图5：低负荷自动加载电路、调制速率控制电路的电气原理图