自制恆流恆壓充電電路

2021-05-25 10:50:14 字數 1793 閱讀 1518

恆流恆壓脈衝充電器的電路共分三部分;即電容降壓整流部分、脈衝充電部分和放電部分。

220v交流電經電容器c1降壓限流,vd1~vd4橋式整流後不加濾波電容器,輸出的是脈衝直流電。三極體vtl的基極接有高精度三端可調式整合恆流源ic(lm431),可通過調整ic的控制極來調節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,這樣可以通過調節rp來調節脈衝電壓的高低。放電部分由三極體vt2完成,vt2基極的電壓由二極體vd5與電阻器r3分壓得到。由vt2的特性可知,在正脈衝期間,vt2截止。正脈衝過後,充電暫停,vt2導通,對電池進行放電。放電的多少,受vt2發射極電阻器r4的限制。vd7是充電指示,vd6是停充時防止電池向vd5放電。本充電器實際是一個恆流恆壓脈衝充電器,即使長時間對電池充電,也不會對電池造成損壞。根據充電電壓的要求,調節rp到要求的電壓。

ic選用三端可調式整合恆流源lm431。

vtl選用9013或3dg12、3dk4型矽npn中功率三極體,要求電流放大係數β》100;

vt2選用9012或3cg12型矽pnp中功率三極體,要求電流放大係數β》1000

vd1~vd6選用1n4007型等矽整流二極體;vd7選用φ3mm紅色發光二極體。

r1最好選用rj一1w型金屬膜電阻器;其餘電阻均選用rtx一1/8w型碳膜電阻器。rp

選用wsw型有機實心微調電阻器。

c1要求選用cbb一400v型聚丙烯電容器。

將所有電子元器件安裝在一塊自制的印製電路板上,並將其裝入大小合適的塑料或木製盒內,在盒面上開孔固定好發光二極體vd7及rp,在盒內安裝5號乾電池夾,放宜待充電的電池。由於採用電容器降壓,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,充電完後,先關電源,再取電池,以防止發生觸電危險。

一直想做一臺高階而複雜的全功能智慧充電器,最後發現簡單可靠實用才是真理,怎樣實現簡單可靠?串聯充電比並聯充電簡單,缺點是電池要求容量比較一致,線性降壓比開關降壓簡單,缺點是效率比較低發熱大,大電流充電節約時間但是發熱大電池壽命影響也不小,負斜率或者零增量偵測電池是否充滿的缺點是電路複雜並且因為電池效能的關係並不可靠,目前電池的充電方式大多數推薦是恆流。所以一臺簡單可靠的充電器要完成的功能特點應該有:能充多節電池,有恆流充電功能,有防止過充功能。實現方法其實很簡單:串聯,恆壓,恆流。如果用穩壓電源來充電的話,初期電流太大,若串入限流電阻的話,當電池電壓升高後電阻就限制了充電電流使充電時間過長。恆流恆壓只是相對的,具體來說應該是前期恆流後期恆壓,順便說一下,這種方式非常適合給鋰電池充電。

按照上圖,我做的是一臺一次充4節鎳氫或者鎳鎘電池的充電器,經測試發現很理想,並且前期限流基本是恆流,後期恆壓。除錯很簡單,只要調整r2設定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,4節就是5.8v,r2建議用那種精密可調電位器,多圈小型那種既穩定又能微調,r3的選擇你需要的充電電流,現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歐姆根據三極體導通電壓約0.6v計算電流在270ma。為了減少lm317的損耗,輸入電壓設定在比輸出電壓高3v,如1.454+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),如果你覺得串聯充電不夠好,可以只充一節電池,多做幾組就可以了,其實對於一直成組使用的電池串聯充電沒有什麼不好,充放電電流都是一致的。前面也說了,這電路用來充單節鋰電池,單節磷酸鐵鋰電池很合適。只需要把輸出電壓設定在電池的截止電壓。