鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1047次 | 2021年05月12日
基于簡易鋰電池自動(dòng)恒流充電電路的設(shè)計(jì)
引言
隨著數(shù)碼行業(yè)的爆破性上升，市場上出現(xiàn)了越來越多的高科技數(shù)碼產(chǎn)品，這些都離不開充電電池，尤其是鎳氫充電電池是目前大容量電池的重要品種，已在通訊、交通、電力等部門得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)它也是其它智能儀表中最為常用的備用電池，而電池又離不開充電器，本文在此介紹一種基于分立元件構(gòu)成的電池自動(dòng)恒流充電電路，重點(diǎn)闡述了電路的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及電路的調(diào)節(jié)。
1電路總體設(shè)計(jì)思路
簡易電池自動(dòng)恒流充電電路的總體框圖如圖1所示。它是由變壓器整流電路、恒流出現(xiàn)電路、自動(dòng)斷電電路、顯示電路和電源電路5部分構(gòu)成。
變壓器整流電路的功能是將公共電網(wǎng)中的220V交流電轉(zhuǎn)換為合適的電流和電壓信號(hào)，從而為后續(xù)電路供應(yīng)信號(hào)。恒流出現(xiàn)電路的功能是利用晶體管電流源為電路出現(xiàn)恒定的充電電流。自動(dòng)斷電電路的功能是利用三極管飽和導(dǎo)通時(shí)的電壓特性，從而實(shí)現(xiàn)電路當(dāng)電池充滿電時(shí)能夠自動(dòng)切斷電源。顯示電路的功能是利用發(fā)光二極管將電路開始充電和結(jié)束充電的狀態(tài)顯示出來。穩(wěn)壓電源電路的功能是為上述所有電路供應(yīng)直流電壓。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1．1變壓器整流電路及電源電路的設(shè)計(jì)
變壓器整流電路和穩(wěn)壓電源電路(如圖2虛線左邊所示)，其重要由變壓器、二極管橋式電路、電容構(gòu)成。其中變壓器采用常規(guī)的鐵心變壓器，并將公共電網(wǎng)中的220V交流電變?yōu)?2V交流電，再通過二極管橋式電路進(jìn)行整流和電容C1濾波。整流信號(hào)由VC1引出。在此基礎(chǔ)上再接三端穩(wěn)壓器CW7812及電容C3、C4(如圖2虛線右邊所示)，這樣整個(gè)電路就構(gòu)成穩(wěn)壓電源電路。由B點(diǎn)供應(yīng)+12V的直流電壓。
1．2恒流電路的設(shè)計(jì)
如圖3所示，由穩(wěn)壓管VZ1、晶體管VT1、電阻R1、電容C2構(gòu)成的晶體管電流源供應(yīng)恒定電流，取穩(wěn)壓管電壓為5V，R1為51Ω，此時(shí)IC1OOmA，作為電路的充電電流。
1．3自動(dòng)充電檢測電路和指示電路的設(shè)計(jì)
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
如圖4電路所示，自動(dòng)斷電電路是由三極管VT2、電壓跟隨器A1、電壓比較器A2電阻R4、R5、R6、R7、R8、R11和可變電阻Rp1構(gòu)成。當(dāng)充電開始時(shí)，電壓比較器輸出高電平，VT2導(dǎo)通，VT1也導(dǎo)通，指示燈發(fā)光二極管亮，給電池充電。可以先設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)為1時(shí)給一節(jié)電池充電，轉(zhuǎn)換開關(guān)為2時(shí)給二節(jié)電池充電，依次類推，實(shí)現(xiàn)對(duì)1-4節(jié)電池充電。當(dāng)電充滿時(shí)，電壓比較器輸出低電平，VT2截止，VT1不導(dǎo)通，發(fā)光二極管熄滅，充電完畢。
2簡易充電器總電路原理圖及元器件清單
2．1簡易充電器總電路原理圖
簡易電池自動(dòng)恒流充電電路的總電路圖如圖5所示。它是由變壓器整流電路、恒流出現(xiàn)電路、充電檢測電路、顯示電路和電源電路5部分構(gòu)成。總電路圖中要注意的是各個(gè)單元電路之間的連接一定要準(zhǔn)確，同時(shí)各部分的布局要合理。
2．2元器件清單
本設(shè)計(jì)用的元件清單如表1。
3結(jié)束語
本文介紹的簡易電池自動(dòng)恒流充電電路具有電路簡單、功能完善、調(diào)節(jié)方便等特點(diǎn)，適合無線電愛好者自行制作及高職學(xué)生電子實(shí)訓(xùn)。
