铅酸蓄电池充电器 (七)
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:496
本例介绍一款能自动调整有效功率的阶段式铅酸蓄电池充电器,它在蓄电池端电压低于10.5v安全电压时,用1a左右的电流恒流充电;在蓄电池端电压充至10.5~11.5v之间时,用3a大电流恒流充电;在蓄电池端电压充至11.5~12.5v之间时,用2a的电流恒流充电;在蓄电池端电压充至12.5~13.5v之间时,用1a的电流恒流充电;在蓄电池电压充至13.5v以上时,充电器自动转入涓流充电状态。本充电器适用于30a·h以下的12v铅酸蓄电池充电。
电路工作原理
该铅酸蓄电池充电器电路由电源电路恒充电电流控制电路组成,如图5-111所示。
电源电路由电源开关s、熔断器fu、电源变压器t 电阻器r1~r13、二极管vd1~vd6、发光二极管vl1、vl2、vl7、滤波电容器c1、c2、电源调整管v1、取样放大管v2、电压控制管v3、电位器rp1、rp2和稳压二极管vs1等组成。
充电电流控制电路由运算放大集成电路ic(n1~n4)、发光二极管vl3~vl6、晶体管v4~v7、继电器k1~k4、电阻器r14~r25、电位器rp3、rp4,稳压二极管vs2、二极管vd7~vd11和电容器c3组成。接通电源开关s后,交流220v电压经t降压、vd3~vd6整流、c1滤波后;产生26v左右的直流电压。该电压一路经v1和v2等稳压调整处理后,从v1的发射极(e极)输出近15v的充电电压;另一路经vd7为继电器k1~k4提供工作对压。
充电电压经电阻器r14~r19组成的电阻限流网络和二极管vd12对蓄电池进行充电。n1~n4是ic内部的4个运算放大器,它们与电阻器r20~r25、电位器rp3、rp4接成电压比较器,对充电电压进行检测与控制。
n1~n4的反相输入端 (ic的2脚、6脚、9脚和13脚)为基准电压端,正相输入端(ic的3脚、5脚、10脚和12脚)为蓄电池电压检测端。当蓄电池的端电压分别上升至10.5v、l1.5v、l2.5v和13.5v时,nl~n4分别输出高电平,使v4-v7相继导通,kl-k4相继吸合,通过k1~k4的控制触头来短路r16或分别接人r17,r18、rl9,来选择合适的充电电流。
调整rp1的阻值,可改变v1和v2的导通能力,从而改变充电电流的大小。
调整rp2的阻值,可改变发射极输出电压的高低。
调整rp3的阻值,可以调整基准电压的高低。
调整rp4的阻值,可以改变蓄电池检测电压的高低。
vl1、vl2和vl7为电源指示发光二极管,在接上电源插头、但未接通s时,vl1点亮;在接通s后,vl2和vl7也点亮。
vl3~vl6为充电状态指示发光二极管。
元器件选择
r5、r7~r13和r20~r29均选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器;r14~r17均选用3w的线绕电阻器或金属膜电阻器;r18选用2w金属膜电阻器;r1~r4和r19均选用1w金属膜电阻器;r6选用1/2w的金属膜电阻器。
rp1~rp4选用小型实心电位器或密封式可变电阻器。
c1选用耐压值为50v的铝电解电容器;c2选用独石电容器;c3选用耐压值为25v的铝电解电容器。
vd1、vd2和vd7~vd11均选用1n4007型硅整流二极管;vd3~vd6和vdl2均选用1n5408型硅整流二极管。
vs1和vs2均进用1w硅稳压二极管。
vl1~vl7均选用φ5mm的普通发光二极管。
v1选用tip142或mj13001型达林顿晶体管;v2和v3选用s9013型硅npn晶体管;v4 ~v7均选用c8050或s8050型硅npn晶体管。
ic选用lm324型四运放集成电路。
k1~k4均选用触头容量为1oa的24v直流继电器。
t选用30~5ow、二次电压为24v的电源变压器。
本例介绍一款能自动调整有效功率的阶段式铅酸蓄电池充电器,它在蓄电池端电压低于10.5v安全电压时,用1a左右的电流恒流充电;在蓄电池端电压充至10.5~11.5v之间时,用3a大电流恒流充电;在蓄电池端电压充至11.5~12.5v之间时,用2a的电流恒流充电;在蓄电池端电压充至12.5~13.5v之间时,用1a的电流恒流充电;在蓄电池电压充至13.5v以上时,充电器自动转入涓流充电状态。本充电器适用于30a·h以下的12v铅酸蓄电池充电。
电路工作原理
该铅酸蓄电池充电器电路由电源电路恒充电电流控制电路组成,如图5-111所示。
电源电路由电源开关s、熔断器fu、电源变压器t 电阻器r1~r13、二极管vd1~vd6、发光二极管vl1、vl2、vl7、滤波电容器c1、c2、电源调整管v1、取样放大管v2、电压控制管v3、电位器rp1、rp2和稳压二极管vs1等组成。
充电电流控制电路由运算放大集成电路ic(n1~n4)、发光二极管vl3~vl6、晶体管v4~v7、继电器k1~k4、电阻器r14~r25、电位器rp3、rp4,稳压二极管vs2、二极管vd7~vd11和电容器c3组成。接通电源开关s后,交流220v电压经t降压、vd3~vd6整流、c1滤波后;产生26v左右的直流电压。该电压一路经v1和v2等稳压调整处理后,从v1的发射极(e极)输出近15v的充电电压;另一路经vd7为继电器k1~k4提供工作对压。
充电电压经电阻器r14~r19组成的电阻限流网络和二极管vd12对蓄电池进行充电。n1~n4是ic内部的4个运算放大器,它们与电阻器r20~r25、电位器rp3、rp4接成电压比较器,对充电电压进行检测与控制。
n1~n4的反相输入端 (ic的2脚、6脚、9脚和13脚)为基准电压端,正相输入端(ic的3脚、5脚、10脚和12脚)为蓄电池电压检测端。当蓄电池的端电压分别上升至10.5v、l1.5v、l2.5v和13.5v时,nl~n4分别输出高电平,使v4-v7相继导通,kl-k4相继吸合,通过k1~k4的控制触头来短路r16或分别接人r17,r18、rl9,来选择合适的充电电流。
调整rp1的阻值,可改变v1和v2的导通能力,从而改变充电电流的大小。
调整rp2的阻值,可改变发射极输出电压的高低。
调整rp3的阻值,可以调整基准电压的高低。
调整rp4的阻值,可以改变蓄电池检测电压的高低。
vl1、vl2和vl7为电源指示发光二极管,在接上电源插头、但未接通s时,vl1点亮;在接通s后,vl2和vl7也点亮。
vl3~vl6为充电状态指示发光二极管。
元器件选择
r5、r7~r13和r20~r29均选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器;r14~r17均选用3w的线绕电阻器或金属膜电阻器;r18选用2w金属膜电阻器;r1~r4和r19均选用1w金属膜电阻器;r6选用1/2w的金属膜电阻器。
rp1~rp4选用小型实心电位器或密封式可变电阻器。
c1选用耐压值为50v的铝电解电容器;c2选用独石电容器;c3选用耐压值为25v的铝电解电容器。
vd1、vd2和vd7~vd11均选用1n4007型硅整流二极管;vd3~vd6和vdl2均选用1n5408型硅整流二极管。
vs1和vs2均进用1w硅稳压二极管。
vl1~vl7均选用φ5mm的普通发光二极管。
v1选用tip142或mj13001型达林顿晶体管;v2和v3选用s9013型硅npn晶体管;v4 ~v7均选用c8050或s8050型硅npn晶体管。
ic选用lm324型四运放集成电路。
k1~k4均选用触头容量为1oa的24v直流继电器。
t选用30~5ow、二次电压为24v的电源变压器。
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