自制恒流恒壓充電電路(一)
本例介紹的恒流恒壓脈沖充電器適宜各種5號(hào)可充電電池充電,使用方便,制作容易。
工作原理
恒流恒壓脈沖充電器的電路共分三部分;即電容降壓整流部分、脈沖充電部分和放電部分。
220V交流電經(jīng)電容器C1降壓限流,VD1~VD4橋式整流后不加濾波電容器,輸出的是脈沖直流電。三極管VTl的基極接有高精度三端可調(diào)式集成恒流源IC(LM431),可通過調(diào)整IC的控制極來調(diào)節(jié)VT1的基極電位。VTl接成射極輸出器,射極電位隨著基極電壓而變化,這樣可以通過調(diào)節(jié)RP來調(diào)節(jié)脈沖電壓的高低。放電部分由三極管VT2完成,VT2基極的電壓由二極管VD5與電阻器R3分壓得到。由VT2的特性可知,在正脈沖期間,VT2截止。正脈沖過后,充電暫停,VT2導(dǎo)通,對(duì)電池進(jìn)行放電。放電的多少,受VT2發(fā)射極電阻器R4的限制。VD7是充電指示,VD6是停充時(shí)防止電池向VD5放電。本充電器實(shí)際是一個(gè)恒流恒壓脈沖充電器,即使長時(shí)間對(duì)電池充電,也不會(huì)對(duì)電池造成損壞。根據(jù)充電電壓的要求,調(diào)節(jié)RP到要求的電壓。
元器件選擇
Ic選用三端可調(diào)式集成恒流源LM431。
VTl選用9013或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三極管,要求電流放大系數(shù)β》100;
VT2選用9012或3CG12型硅PNP中功率三極管,要求電流放大系數(shù)β》1000
VD1~VD6選用1N4007型等硅整流二極管;VD7選用Φ3mm紅色發(fā)光二極管。
R1最好選用RJ一1W型金屬膜電阻器;其余電阻均選用RTX一1/8W型碳膜電阻器。RP
選用WSW型有機(jī)實(shí)心微調(diào)電阻器。
C1要求選用CBB一400V型聚丙烯電容器。
制作與調(diào)試
將所有電子元器件安裝在一塊自制的印制電路板上,并將其裝入大小合適的塑料或木制盒內(nèi),在盒面上開孔固定好發(fā)光二極管VD7及RP,在盒內(nèi)安裝5號(hào)干電池夾,放宜待充電的電池。由于采用電容器降壓,電路與市電相連,在使用中一定要注意安全。一般是先安好被充電電池,再開充電電源,充電完后,先關(guān)電源,再取電池,以防止發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
自制恒流恒壓充電電路(二)
一直想做一臺(tái)高級(jí)而復(fù)雜的全功能智能充電器,最后發(fā)現(xiàn)簡單可靠實(shí)用才是真理,怎樣實(shí)現(xiàn)簡單可靠?串聯(lián)充電比并聯(lián)充電簡單,缺點(diǎn)是電池要求容量比較一致,線性降壓比開關(guān)降壓簡單,缺點(diǎn)是效率比較低發(fā)熱大,大電流充電節(jié)約時(shí)間但是發(fā)熱大電池壽命影響也不小,負(fù)斜率或者零增量偵測電池是否充滿的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜并且因?yàn)殡姵匦阅艿年P(guān)系并不可靠,目前電池的充電方式大多數(shù)推薦是恒流。所以一臺(tái)簡單可靠的充電器要完成的功能特點(diǎn)應(yīng)該有:能充多節(jié)電池,有恒流充電功能,有防止過充功能。實(shí)現(xiàn)方法其實(shí)很簡單:串聯(lián),恒壓,恒流。如果用穩(wěn)壓電源來充電的話,初期電流太大,若串入限流電阻的話,當(dāng)電池電壓升高后電阻就限制了充電電流使充電時(shí)間過長。恒流恒壓只是相對(duì)的,具體來說應(yīng)該是前期恒流后期恒壓,順便說一下,這種方式非常適合給鋰電池充電。
按照上圖,我做的是一臺(tái)一次充4節(jié)鎳氫或者鎳鎘電池的充電器,經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)很理想,并且前期限流基本是恒流,后期恒壓。調(diào)試很簡單,只要調(diào)整R2設(shè)置輸出電壓在你需要的電壓上,比如鎳氫電池充滿是1.45v一節(jié),4節(jié)就是5.8v,R2建議用那種精密可調(diào)電位器,多圈小型那種既穩(wěn)定又能微調(diào),R3的選擇你需要的充電電流,現(xiàn)在充電電池容量都不小,不想充電速度太慢或太快,充電電流可以取適中,比如我取的2.2歐姆根據(jù)三極管導(dǎo)通電壓約0.6v計(jì)算電流在270ma。為了減少LM317的損耗,輸入電壓設(shè)置在比輸出電壓高3V,如1.45×4+3約9v,如果你覺得LM317上3v損耗還是太大,可以把LM317換成1117這種1v的低壓降IC(沒試過),如果你覺得串聯(lián)充電不夠好,可以只充一節(jié)電池,多做幾組就可以了,其實(shí)對(duì)于一直成組使用的電池串聯(lián)充電沒有什么不好,充放電電流都是一致的。前面也說了,這電路用來充單節(jié)鋰電池,單節(jié)磷酸鐵鋰電池很合適。只需要把輸出電壓設(shè)置在電池的截止電壓。
評(píng)論
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