镍氢电池充电器(二)
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:769
本例介绍一款开关电源式镍氢电池充电器,采用大电流恒流充电方式,能一次对两节电池进行充电,充满电后能自动转入涓流充电。
电路工作原理
该镍氢电池充电器电路由整流滤波电路、保护电路、开关振荡电路、自动稳压电路、恒流充电电路、充电电压检测控制电路和涓流充电电路组成,如图5-103所示。
整流滤波电路由整流二极管vd1~vd4、滤波电容器c1、c2和电感器l组成,
开关振荡电路由开关控制器集成电路ic1、开关变压器t、电阻器rl、电容器c3~c5、c7、c8、二极管vd5~vd7组成。
自动稳压电路由电阻器r2~r4、三端精密稳压集成电路ic2、光耦合器vlc和ici内电路组成。
恒流充电电路由晶体管v1~v3、电阻器r8、r9和二极管vd8组成。充电电压检测控制电路由三端精密稳压集成电路ic3、运算放大器集成电路ic4和电阻器r5、r6、r14~rl9组成。
涓流充电电路由ic4、晶体管v1、v2、v4、二极管vd8和电阻器r9、rlo、rl2~r15等组成。
vl1为电源指示发光二极管,vl2为大电流充电指示发光二极管,vl3为涓流充电指示发光二极管。
保护电路由压敏电阻器rv、电阻器r1、电容器c3、二极管vd5和ic1内电路组成。
交流220v电压经vd1~vd4整流、l1和c1、c2滤波后,通过t对w1绕组为ic1内部的场效应开关管的漏极提供仅300v的直流高压,开关电源振荡工作后,在t的w2绕组和w3绕组上产生感应电压。w2绕组上产生的感应电压经vd6整流和c4滤波后,为icl提供工作电源(起动电压由ic1内电路提供);w3绕组上产生的感应电压经vd7整流和c7滤波后,产生5.5v直流电压,通过恒流充电电路对电池gb进行大电流充电(充电电流为270~290ma)。
当某种原因引起c7两端电压升高或降低时,ic2第3脚的电压也会随之升高或降低。ic2通过控制光耦合器vlc内部发光二极管和光敏晶体管的导通能力来控制ic1第3脚内振荡电路的脉冲宽度,使场效应开关管的导通时间与截止时间作相应变化,c7两端电压稳定为正常值。
+5.5v电压一路经r17~rl9和ic3分压稳压后,产生2.875v电压,通过r5加至ic4的3脚,作为正相输入端的基准电压;另一路经rl5和r16分压后,产生2.5v电压加至ic4的5脚,作为n2正相输入端的基准电压。
ic4的3脚 (n1的反相输入端)为电池电压检测端。在电池gb的端电压充至2.93v上翻转电压时,n1的输出端由高电平变为低电平 (约0.6v),使n2输出高电平、v4导通,电池gb进人涓流充电状态,充电电流为30~50ma。随后电池gb的端电压开始下降,当gb的端电压降至2.69v下翻转电压时,n2输出低电平,,使v4截止,电池gb又开始大电流恒流充电,直到电池gb的端电压达到2.93v,gb才能再次进入涓流充电状态,如此反复直至电池gb的端电压稳定在 2.75~2.85v之间。
元器件选择
r1~r19均选用1/4w金属膜电阻器。
c1和c2均选用耐压值为400v的铝电解电容器;c3选用耐压值为1kv的高频瓷介电容器或cbb电容器;c4选用耐压值为5ov的铝电解电容器;c5和c7选用耐压值为63v的涤纶电容器或独石电容器,c6选用耐压值为400v的高频瓷介电容器;c8选用耐压值为16v的铝电解电容器。
vd1~vd4均选用1n4001型硅整流二极管;vd5选用rf107型快恢复二极管;vd6~vd8均选用1n5819型高速整流二极管(肖特基二极管)。
vl~v4均选用c8050或s8050型硅npn晶体管。
ic1选用viper2a型开关电源集成电路;ic2和ic3选用tl431或μ431型精密稳压集成电路;ic4选用lm358型运算放大集成电路。
本例介绍一款开关电源式镍氢电池充电器,采用大电流恒流充电方式,能一次对两节电池进行充电,充满电后能自动转入涓流充电。
电路工作原理
该镍氢电池充电器电路由整流滤波电路、保护电路、开关振荡电路、自动稳压电路、恒流充电电路、充电电压检测控制电路和涓流充电电路组成,如图5-103所示。
整流滤波电路由整流二极管vd1~vd4、滤波电容器c1、c2和电感器l组成,
开关振荡电路由开关控制器集成电路ic1、开关变压器t、电阻器rl、电容器c3~c5、c7、c8、二极管vd5~vd7组成。
自动稳压电路由电阻器r2~r4、三端精密稳压集成电路ic2、光耦合器vlc和ici内电路组成。
恒流充电电路由晶体管v1~v3、电阻器r8、r9和二极管vd8组成。充电电压检测控制电路由三端精密稳压集成电路ic3、运算放大器集成电路ic4和电阻器r5、r6、r14~rl9组成。
涓流充电电路由ic4、晶体管v1、v2、v4、二极管vd8和电阻器r9、rlo、rl2~r15等组成。
vl1为电源指示发光二极管,vl2为大电流充电指示发光二极管,vl3为涓流充电指示发光二极管。
保护电路由压敏电阻器rv、电阻器r1、电容器c3、二极管vd5和ic1内电路组成。
交流220v电压经vd1~vd4整流、l1和c1、c2滤波后,通过t对w1绕组为ic1内部的场效应开关管的漏极提供仅300v的直流高压,开关电源振荡工作后,在t的w2绕组和w3绕组上产生感应电压。w2绕组上产生的感应电压经vd6整流和c4滤波后,为icl提供工作电源(起动电压由ic1内电路提供);w3绕组上产生的感应电压经vd7整流和c7滤波后,产生5.5v直流电压,通过恒流充电电路对电池gb进行大电流充电(充电电流为270~290ma)。
当某种原因引起c7两端电压升高或降低时,ic2第3脚的电压也会随之升高或降低。ic2通过控制光耦合器vlc内部发光二极管和光敏晶体管的导通能力来控制ic1第3脚内振荡电路的脉冲宽度,使场效应开关管的导通时间与截止时间作相应变化,c7两端电压稳定为正常值。
+5.5v电压一路经r17~rl9和ic3分压稳压后,产生2.875v电压,通过r5加至ic4的3脚,作为正相输入端的基准电压;另一路经rl5和r16分压后,产生2.5v电压加至ic4的5脚,作为n2正相输入端的基准电压。
ic4的3脚 (n1的反相输入端)为电池电压检测端。在电池gb的端电压充至2.93v上翻转电压时,n1的输出端由高电平变为低电平 (约0.6v),使n2输出高电平、v4导通,电池gb进人涓流充电状态,充电电流为30~50ma。随后电池gb的端电压开始下降,当gb的端电压降至2.69v下翻转电压时,n2输出低电平,,使v4截止,电池gb又开始大电流恒流充电,直到电池gb的端电压达到2.93v,gb才能再次进入涓流充电状态,如此反复直至电池gb的端电压稳定在 2.75~2.85v之间。
元器件选择
r1~r19均选用1/4w金属膜电阻器。
c1和c2均选用耐压值为400v的铝电解电容器;c3选用耐压值为1kv的高频瓷介电容器或cbb电容器;c4选用耐压值为5ov的铝电解电容器;c5和c7选用耐压值为63v的涤纶电容器或独石电容器,c6选用耐压值为400v的高频瓷介电容器;c8选用耐压值为16v的铝电解电容器。
vd1~vd4均选用1n4001型硅整流二极管;vd5选用rf107型快恢复二极管;vd6~vd8均选用1n5819型高速整流二极管(肖特基二极管)。
vl~v4均选用c8050或s8050型硅npn晶体管。
ic1选用viper2a型开关电源集成电路;ic2和ic3选用tl431或μ431型精密稳压集成电路;ic4选用lm358型运算放大集成电路。
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