蓄電池、鎳氫電池等可充電電池在生活中應(yīng)用非常廣泛,但往往因?yàn)槌潆姴划?dāng),而使電池過早夭折。本著節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的出發(fā)點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)制作了這款多功能自動(dòng)充電電路,作為在我校電子專業(yè)學(xué)生的制作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。由于它采用分立元件,電路簡(jiǎn)單而又典型,既有利于提高學(xué)生的技能又是一項(xiàng)用途廣泛的產(chǎn)品,F(xiàn)借“電子職校版”這個(gè)交流平臺(tái),來和同仁們來交流、探討。
性能簡(jiǎn)介:
1.該充電器具有脈動(dòng)限流充電、涓流充電、充電自停等多種功能。從而實(shí)現(xiàn)了 充電的智能化,無需人看管。
2.該充電器依靠電池余電觸發(fā),不接電池時(shí)基本無電壓輸出;只有正確接上電池,才有充電電流輸出。具有短路保護(hù)或反接保護(hù)功能。
3.該電路適用性強(qiáng),表現(xiàn)在:⑴輸入電壓范圍寬;⑵只要調(diào)整電位器就可以適合其它種類的充電電池的充電,⑶在電路輸出端并借一個(gè)濾波電容,該電路就能變成一個(gè)PWM方式的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。
電路原理:
該電路針對(duì)于單節(jié)鎳氫電池而設(shè)計(jì)的。如圖:市電通過變壓器變壓、由全橋整流,電容C1濾波變?yōu)橹绷麟姟ED1是電源指示燈,LED2是充電指示燈, T1為充電控制三極管,工作于開關(guān)狀態(tài);T2、 T3和電容C2構(gòu)成單穩(wěn)觸發(fā)器。R6、RP構(gòu)成限壓取樣電路,R7是限流取樣電阻。
待機(jī)狀態(tài):接通電源,若不接電池,三極管T2 因無基極電壓而截止,三極管T1也截止,無電壓輸出。此時(shí)只有電源指示燈LED1發(fā)光。
充電過程:當(dāng)正確接上充電電池后,三極管T2因電池的余電而輕微導(dǎo)通,其集電極電位下降,T1迅速導(dǎo)通,輸出電壓升高;由于C2是正反饋?zhàn)饔茫娐窢顟B(tài)迅速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。此時(shí), T1 T2導(dǎo)通、T3截止,給電池充電,充電指示燈LED2發(fā)光。
限流充電:如果充電電流大于限定值,電流取樣電阻R7 兩端電壓升高,三極管T3的BE極間電壓高于死區(qū)電壓,單穩(wěn)觸發(fā)器狀態(tài)被觸發(fā)。T3導(dǎo)通,T1 T2截止,充電停止;而后單穩(wěn)觸發(fā)器自動(dòng)復(fù)位,又進(jìn)入充電狀態(tài),這樣周而復(fù)始地進(jìn)行脈動(dòng)充電。充電指示燈LED2閃爍。
充電自停:隨著充電的進(jìn)行,電池兩端電壓緩慢上升,脈寬變窄,充電電流變小,充電指示燈LED2閃爍逐漸變快變暗。待電池接近充滿時(shí),二極管D1導(dǎo)通,T3也導(dǎo)通,T1 T2截止,關(guān)斷了充電通電路,結(jié)束充電。在實(shí)際充電過程中,由于電池充電靜置一會(huì)兒后,電池電壓又有稍許降低,因而可出現(xiàn)間歇充電現(xiàn)象,但看不到LED2閃爍。這種絹流充電方式有利于延長(zhǎng)電池壽命。
安裝與調(diào)試:
安裝無誤后,按以下步驟調(diào)試:把電容C2 C3斷開,在輸出端并接一個(gè)220uF左右的電解電容,此時(shí)該電路就相當(dāng)于一個(gè)可調(diào)穩(wěn)壓電源。先不接電池,接通電源,LED1發(fā)光,將T3的、b、e極短接,充電指示燈LED2應(yīng)亮,用萬用表測(cè)輸出端電壓,調(diào)節(jié)電位器RP,直到輸出電壓等于充電電池終了電壓,再接回電容C2 C3便可。(電池充電終了電壓可從資料上查閱、也可實(shí)測(cè);如:?jiǎn)蝹(gè)鎳氫電池充電終了電壓約為1.4V,單格蓄電池約為2.45V。)
附圖: