镍镉电池充电器(十一)
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:443
本例介绍一款镍镉电池快速充电器电路,它采用555时基集成电路和电子开关集成电路,通过检测电池大电流放电状态下的端电压来控制充、放电回路。在充电时,先用恒定大电流对电池充电lmin,然后再用大电流放电5s,如此周期性地充电与放电;当电池充满电时,充电电路能自动转入涓流充电状态。
电路工作原理
该镍镉电池充电器电路由电源电路、多谐振荡器、充电电路、放电电路和控制电路等组成,如图5-94所示。
电源电路由电源变压器t、 整流桥堆ur、电源指示发光二极管vl2、vl4和滤波电容器cl组成。
多谐振荡器由时基集成电路icl、电阻器r1、r2、二极管vdl和电容器c2组成。
充电电路由充电指示发光二极管vll、vl3、稳压二极管vs1、vs3、晶体管v1、v3和电阻器r5、r6、r9、rlo等组成。
放电电路由晶体管v2、v4、电阻器r8、r12和稳压二极管vs2、vs4组成。控制电路由电子开关集成电路ic2(ic2a、ic2b)、运放集成电路ic3(nl、n2)、电位器rpl、rp2、电阻器r3、r4、r7、r11、r13、r14和电容器c3、c4等组成。
将两节待充电镍镉电池 (gb1和gb2)分别装好后,接通电源。交流220v电压经t降压、ur整流和c1滤波后,为icl~ic3和充电电路提供直流工作电压,同时将vl2和vl4点亮。
多谐振荡器通电工作后,ic1的3脚输出方波振荡脉冲信号,对充、放电电路进行控制。ic3内运算放大器n1和n2的正相输入端为基准电压 (1.3v)端,反相输入端为电池电压检测端。刚开始充电时,由于电池端电压较低,n1和n2的反相输入端电压低于正相输入端电压,n1和n2均输出高电平,使电子开关集成电路ic2内部的两个模拟电子开关lc2a和ic2b均接通。在ic1第3脚输出的方波脉冲为负脉冲时,稳压二极管vs1和vs3击穿导通,使晶体管v1和v3饱和导通,vl1和vl3点亮,电池开始大电流充电,充电电流为500ma。
充电约lmin后,ic1第3脚输出的方波脉冲变为正脉冲,使vs1、vs3、vl和v3均截止,vs2、vs4和v2、v4导通,电池gb1和gb2分别通过r8、v2和r12 v4大电流放电。放电约5s,ic1第3脚的方波脉冲又变为负脉冲,电池又开始充电…如此周而复始。
当电池充满电时,n1和n2的反相输入端电压将高于正相输入端电压,n1和n2均输出低电平,使模拟电子开关ic2a和ic2b均关断,大电流充、放电电路均停止工作。整流后的直流电压经电阻器r6和rlo分别对gbl和gb2进行涓流充电。
调整rpl和rp2的阻值,使n1和n2非正相输入端电压为1.3v。
改变r6和rlo的阻值,可改变涓流充电的电流。
改变r8和rl2的阻值,可改变放电电流的大小。
元器件选择
r1~r4、r7、r11、r13和r14选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器;r5、r8、r9和rl2选用2w金属膜电阻器或线绕电阻器;r6和rlo均选用1w金属膜电阻器。rpl和rp2均选用小型实心电位器。
cl~c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器。
vll~vl4均选用φ5mm的发光二极管,vl1和vl3选用绿色,vl2和vl4选用红色。
vs1~vs4均选用1/2w、4.2v的稳压二极管。
ur选用3a、5ov的整流桥堆。
vl和v3选用tip42或bd244型硅pnp晶体管;v2和v4选用tip41或bd243型硅npn晶体管。
ic1选用ne555型时基集成电路;ic2选用cd4066型电子开关集成电路;ic3选用lm324型四运放集成电路。
t选用8w、二次电压为6v的电源变压器。
本例介绍一款镍镉电池快速充电器电路,它采用555时基集成电路和电子开关集成电路,通过检测电池大电流放电状态下的端电压来控制充、放电回路。在充电时,先用恒定大电流对电池充电lmin,然后再用大电流放电5s,如此周期性地充电与放电;当电池充满电时,充电电路能自动转入涓流充电状态。
电路工作原理
该镍镉电池充电器电路由电源电路、多谐振荡器、充电电路、放电电路和控制电路等组成,如图5-94所示。
电源电路由电源变压器t、 整流桥堆ur、电源指示发光二极管vl2、vl4和滤波电容器cl组成。
多谐振荡器由时基集成电路icl、电阻器r1、r2、二极管vdl和电容器c2组成。
充电电路由充电指示发光二极管vll、vl3、稳压二极管vs1、vs3、晶体管v1、v3和电阻器r5、r6、r9、rlo等组成。
放电电路由晶体管v2、v4、电阻器r8、r12和稳压二极管vs2、vs4组成。控制电路由电子开关集成电路ic2(ic2a、ic2b)、运放集成电路ic3(nl、n2)、电位器rpl、rp2、电阻器r3、r4、r7、r11、r13、r14和电容器c3、c4等组成。
将两节待充电镍镉电池 (gb1和gb2)分别装好后,接通电源。交流220v电压经t降压、ur整流和c1滤波后,为icl~ic3和充电电路提供直流工作电压,同时将vl2和vl4点亮。
多谐振荡器通电工作后,ic1的3脚输出方波振荡脉冲信号,对充、放电电路进行控制。ic3内运算放大器n1和n2的正相输入端为基准电压 (1.3v)端,反相输入端为电池电压检测端。刚开始充电时,由于电池端电压较低,n1和n2的反相输入端电压低于正相输入端电压,n1和n2均输出高电平,使电子开关集成电路ic2内部的两个模拟电子开关lc2a和ic2b均接通。在ic1第3脚输出的方波脉冲为负脉冲时,稳压二极管vs1和vs3击穿导通,使晶体管v1和v3饱和导通,vl1和vl3点亮,电池开始大电流充电,充电电流为500ma。
充电约lmin后,ic1第3脚输出的方波脉冲变为正脉冲,使vs1、vs3、vl和v3均截止,vs2、vs4和v2、v4导通,电池gb1和gb2分别通过r8、v2和r12 v4大电流放电。放电约5s,ic1第3脚的方波脉冲又变为负脉冲,电池又开始充电…如此周而复始。
当电池充满电时,n1和n2的反相输入端电压将高于正相输入端电压,n1和n2均输出低电平,使模拟电子开关ic2a和ic2b均关断,大电流充、放电电路均停止工作。整流后的直流电压经电阻器r6和rlo分别对gbl和gb2进行涓流充电。
调整rpl和rp2的阻值,使n1和n2非正相输入端电压为1.3v。
改变r6和rlo的阻值,可改变涓流充电的电流。
改变r8和rl2的阻值,可改变放电电流的大小。
元器件选择
r1~r4、r7、r11、r13和r14选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器;r5、r8、r9和rl2选用2w金属膜电阻器或线绕电阻器;r6和rlo均选用1w金属膜电阻器。rpl和rp2均选用小型实心电位器。
cl~c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器。
vll~vl4均选用φ5mm的发光二极管,vl1和vl3选用绿色,vl2和vl4选用红色。
vs1~vs4均选用1/2w、4.2v的稳压二极管。
ur选用3a、5ov的整流桥堆。
vl和v3选用tip42或bd244型硅pnp晶体管;v2和v4选用tip41或bd243型硅npn晶体管。
ic1选用ne555型时基集成电路;ic2选用cd4066型电子开关集成电路;ic3选用lm324型四运放集成电路。
t选用8w、二次电压为6v的电源变压器。
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