收集几种蓄电池智能充电器电路
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目前矿用永磁操动机构馈电开关智能控制器采用铅酸蓄电池作为备用电源。
传统的铅酸蓄电池充电方法有恒流限压充电和恒压限流充电,但充电效果都不是很理想,一方面这些方法充电时间过长,温升过快。
另一方面,充电过程中存在过充和欠充现象[1].专家研究表明:铅酸蓄电池充电过程对其寿命影响最大,过充电、充电不足以及温升都是引起电池故障的主要原因[2,3].基于以上原因,系统根据蓄电池的充电特性,采用基于sugeno 推理的模糊PID 控制算法,设计了以atmega16 单片机为核心的智能充电器,它能够实时采集电池充电过程中的电流、电压、温度等模拟量,使充电始终在最佳状态下进行,实现了高效、快速、无损的充电过程。
1 系统总体结构设计系统选取ATMEL 公司生产的 atmega16 单片机作为核心控制芯片。
总体结构包括:电源模块、充电主电路模块、模拟量检测模块、显示及报警模块和IGBT 驱动模块。
系统总体结构如图1 所示。
图1 系统总体结构图在充电过程中,单片机实时采集电池充电过程中的电流、电压和温度等模拟量,通过其内部的A/D 转换器将上述模拟量转化为数字量,并判断电池是否出现过压、过流和过温等故障。
若出现故障,单片机立即关断IGBT,并发出声光报警。
若检测正常,则采用基于sugeno 推理的模糊PID 控制算法产生相应占空比的PWM 脉冲来控制IGBT 开关,通过BUCK 电路对电池进行充电。
2 系统硬件电路设计2.1 充电主电路设计充电主电路其实是一个BUCK 变换器,BUCK 电路属于降压斩波电路。
充电主电路如图3 所示。
IGBT、二极管、电感L1 和电容C10 构成BUCK 电路,220V市电经变压器降压,通过整流桥整流和EMI 平滑滤波后,作为直流充电电源。
在工作过程中,PWM 控制信号的高电平脉冲出现,使IGBT 导通,电感L1 的电流不断增大,并对电容C10 储能,同时对电池充电。
此时,续流二极管因反向偏置而截止。
6v电瓶多功能充电器电路图“千里眼”充电器电路如图所示。
其中单向晶闸管VS1为电瓶GB的充电电流管,VS2为电瓶充电时作切断充电电流之用。
当接通电源充电时,继电器K动作,触点3与触点2接通,VS1的触发端从R1和VD4取得触发电压而导通,整流电流通过VS1向电瓶GB充电。
当电瓶GB充电到设定的电压时(例如7.2V),VS2导通,导致VS1触发端A点电位大大低于VS2的阴极电位,VS1截止,电瓶GB 停止充电。
发光管LED作充电显示用,电瓶充电停止、VS2导通时,LED熄灭。
6V指示灯HL作~220V停电指示用。
四路单节电池独立充电全自动充电器电路图采用10小时恒流充电,使用较为方便,电路如图所示。
市电经变压器T次级降压后,一路由VD1整流,R1、C1滤波,VD4稳压后,经R2、C2二次滤波输出4.6V稳定电压,供四路控制电路用;另一路由VD2整流后提供四路半波脉冲电流供充电用。
图中只画出其中一路控制电路,其余三路均相同。
控制集成块用四比较器LM339,其同相输入端为1.46V的稳定电压,它是由R3、电源指示发光二极管LED1上得到的1.9V稳定电压经R4、R5分压通过R12提供的;比较器的反相输入端反映的是被充电电池的变化电压,由于比较器输入端不消耗电流,因此R9、R12上无压降,比较器能够真实地反映被比较电压的大小。
当被充电电池电压较低时,同相输入端电位高,控制V1管导通,形成充电回路。
同时充电指示发光二极管LED2点亮;当被充电电池电压达到1.46V时,比较器输出低电位,V1截止,充电回路切断,此时电池电压开始回落,由于有VD3、R11支路的影响,比较器有一定的回差,这样可以避免比较器出现振荡状态。
只有电池电压回落较大时,比较器才又输出高电位使V1导通,恢复充电。
这样电池处于间歇充电状态,LED2出现闪烁,随着被充电电池电量的增加,间歇时间越来越长,LED2闪烁的频率越来越低,最后保持在长时间熄灭状态时表示电量已充足。
部分电动自行车充电器电路详解2.具有工频变压器的电动自行车充电器(1)快乐牌KLG智能充电机快乐牌KLG智能充电机是一款货运三轮常用的大功率带环牛变压器的充电机。
电路原理图见图15所示。
变压器T初级有一个抽头.次级有两个独立绕组.下边14V是辅助电源绕组.给控制电路供电;上边充电绕组有个抽头,供36V电瓶充电使用.上边是供48V电瓶(未用)。
市电通过继电器常闭触点J-1接在初级抽头A上时,是恒流充电位置,输出43.2V;通过继电器常开触点接在初级上端B时,是涓流充电位置,输出37.5V~43.2V。
U3、G2组成滞后型电瓶电压检测电路,电瓶电压通过电压取样电阻W2、R2和R3加到U3B的⑤脚,当电瓶电压升到43.2v时,U3B翻转,⑦脚输出高电平,U3A翻转,其①脚输出高电平,导致G2导通,使U3基准电位下降,产生滞迟闭锁效应。
此时由于U3A的①脚输出高电平,G1导通,继电器J得电,继电器常开触点接在B点上,进入涓流充电位置,输出37.5V~43.2V。
调整W2可以改变切换电压。
R6、C6是积分电路,延时一分钟左右。
字串9该充电器用于48V电瓶充电时,只需做两处改动:充电主绕组由抽头改接到上端;增大电压取样电阻上半部分。
如有必要则更换电压表头。
(2)千鹤100Hz脉冲充电器电路原理图见图16。
工频变压器T1是降压变压器,D5~D8组成桥式整流,输出的脉动直流不经滤波供电瓶充电。
上述脉动直流经D1、R9、DW2为控制电路供电。
充电开关SCRl是单向可控硅,它导通时为电瓶充电,由于供电电源是馒头形的100Hz脉动直流电,过零时关断,所以这个充电器为100Hz脉冲充电器,充电电流波形如图16中所示。
充电开关控制由DW3、T1、T2组成。
在馒头形的100Hz脉动直流电的每个周期,V+电位上升到DW3反向击穿时,V+经D4、R20、R21、DW3使T2导通,进而使T1导通,V+经T1、D2使SCR1导通,在V+电位高于电瓶电压时,V+对电瓶充电。
6V电瓶自动充电器电
路图
精品资料
6V电瓶自动充电器电路图
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市面上出现的6V电瓶供电的应急灯,随机配的充电器过于简单,长时间工作发热严重、易烧毁。
充电时还容易造成电瓶过充,引起电解液过早干涸而缩短电瓶寿命。
针对这—缺点,笔者将其改成自动充电器,经半年多使用,效果良好,电路如上图所示,原理简述比为T1基极提供基准电压,继电器J实现开关K自锁和自动断电,当接上电瓶后,按动K,电源指示灯L点亮,同时J得电吸合,K被其触点J—0自锁,充电开始,此时由于电瓶欠电,T1发射极电压低于(7.5V+0.65V),T1截止,T2也截止,它们对T3无影响。
当电瓶电压充至7.5V时,Tl发射极电压为7.5V+0.65V,T1饱和导通,T2也导通,T3基极电压下降而截止,J失电释放,J—0断开,充电停止。
指
示灯L熄灭。
通过调节W还可对不同电压的电池充电。
电路中的二极管D是隔离二极管,可防止电瓶反向放电。
元件选择 R为充电限流电阻,可在5~10欧间选取,其它元件无特殊要求。
所有元件可搭接在一塑料盒上,Ic可不用散热器。
调试短接K,调W使IC输出电压为电瓶充满电压7.5V即可。
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无极性蓄电池充电电路图1
充电机在使用时,常常因为不慎将蓄电池极性接反造成损坏。
无极性蓄电池充电线路可不考虑蓄电池的极性,只要把蓄电池接入充电器的两个端子上就能充电。
其线路如下图所示,它采用半波整流器充电。
当蓄电池按图所示上正下负连接时,电流由蓄电池的正极经双向晶闸管VS1的T1极至控制极G,再经二极管VD3,电阻R1到蓄电池负极。
这样,当交流电正半周时,VS1导通,电源通过VS1和二极管VD2给蓄电池充电。
当蓄电池接成上负下正时,电流由蓄电池的正极经双向晶闸管VS2的T1极到控制极G,再经二极管VD4,电阻R2到蓄电池负极。
当交流电负半周时,VS2就导通,电源经VS2和二极管VD1给蓄电池充电。
这样,不论蓄电池如何连接,充电器都能正常工作。
但是要注意,电源变压器的二次侧有直流成份,磁化电流增大,因此变压器的容量要大些,同时线路中应采用双向晶闸管,若使用单向晶闸管就不能工作。
注意事项:
1.)VT1、VT2耐压大于100V、工作电流5A以上(BT137-600E 双向晶闸管 600V/ 8A )
2.)VD1.VD2.VD
3.VD4 耐压大于50V、工作电流100mA(IN4002)
3.)48V蓄电池充电,限流电阻R1、R2功率需要2W以上的电阻
4.)变压器容量:次级输出电压分别为:7V、14V、28V、42V、56V
而对应输出的正负极分别为:6V、12V、24V、36V、48V。
讲解几款电动车充电器的电路解析电动自行车充电器给电动车辆的铅酸电瓶、镍镉电瓶补充能源,要通过充电器进行。
充电器的种类很多。
一般以有无工频变压器区分可分为分两大类。
大功率的普遍采用环牛工频变压器。
虽然效率低,但是电流大(可到30A)、可靠。
货运电动三轮无一例外地使用它,而30Ah以下的电瓶则大多采用开关电源技术,这样便提高了效率,甩掉了笨重的工频变压器。
电动自行车充电器最大充电电流大多在2A左右。
1.采用开关电源技术的电动自行车充电器(1)山东GD36充电器电路原理图见图12所示。
该充电器为半桥式充电器。
主要性能指标为:输入电压:170-260V;输出电压:44 V(可调);最大充电电流:1.8A;浮充充电电流:200~100mA。
1)电路原理本充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、PWM 控制、电压控制、电流控制、输出整流滤波六部分组成。
整流滤波市电220V/50Hz经二极管D1~D4桥式整流、电容C5~C7滤波,得到310V左右的直流电压,作为开关变换器的电源。
自激加他激半桥输出电路主要由Q1、Q2、B2、B3等元件组成。
自激启动该电路的特点是自激启动,控制电路所需辅助电源由其本身提供,无需另设。
自激振荡是利用磁心饱和特性产生的,具体过程为:接通电源,C5、C6上的150V电压经R5、R7、R9、R10给开关管Q1、Q2提供基极偏压。
设Q1由TR5偏压而微导通,则推动变压器B2的②-④绕组感应出极性是②脚正、④脚负的电压,于是①-②绕组感应出①脚正、②脚负电压加到Q1的发射极,加速Q1的导通。
这是一个十分强烈的正反馈过程,Q1迅速饱和导通。
与此同时,③-⑤绕组感应出③脚正、⑤脚负的电压,使Q2截止。
Q1饱和导通后,150电压给B3①-②主绕组充电储能,线圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。
但当磁感应强度增大到饱和点Bm时,电感量迅速减小,Q1的集电极电流急剧增加,增加的速率远大于其基极电流的增加,Vce升高,于是Q1退出饱和进入放大区,推动变压器B2的②-④、①-②、③-⑤绕组感应电压将反向。
优信牌12V智能电瓶充电器电原理分析【原创】前段时间听车友516吹埙的北极熊介绍,他买了一个优信12V智能电瓶充电器,价廉物美,给++应急充电效果非常好。
于是我也买了一个备用。
我以前爱好电子电路,上世纪80年代中期就开始维修家电、医疗电器和雷达,喜欢分析电路原理,并通过分析查找故障。
对网上介绍的这款智能电瓶充电器,我也没偏听偏信,而是拆机按照实物画了电原理图,自己分析是不是像商家所言。
下面我简单介绍这款智能电瓶充电器的工作原理。
这是一款PWM (俗称脉冲宽度调制)开关电源,由控制芯片TL8345P、场效应管FHP5N60、P75NE75、光耦合器BL817、可控硅TL413、三极管2N5401以及其它二极管、电容、电阻、磁感应变压器、IED指示灯等元器件组成。
这款电源输出标称14.4V,6A。
稳压原理是:当输出电压升高,取样电压升高,可控硅导通电流增大,光耦合到TL3845P集成电路1脚的电平降低,经过内部电路操作,使得6脚输出的脉冲宽度变窄,场效应管FHP5N60导通时间变小,磁感应线圈感应的电压变低,完成稳压过程。
反之,以此反推。
智能充电原理是:当电瓶损坏(断格、高内阻),没有取样电压,三极管2N5401不工作,电瓶不充电。
当电瓶馈电严重时,流进电瓶的电流大,取样电压高,输出的脉冲宽度变宽,场效应管P75NE75导通时间变长,LED指示灯红灯亮。
当电瓶快充满电时候,流进电瓶的电流变小,取样电压低,输出的脉冲变窄,场效应管导通时间变短,LED指示灯红、绿灯交替闪亮。
当电瓶完全充满时候,无电流流过电瓶,IED红灯熄灭,绿灯亮。
有关这款12V智能电瓶充电器,感兴趣的车友可到网上查看有关信息和购买实物自行研究。
谢谢看帖!。
详解常见三种电动车充电器电路图及结构和工作原理KIAMOS管电动车充电器电路图一、电动车充电器的作用充电器是电动自行车的附件,是给蓄电池补充电能的装置。
它可以满足电动自行车用电的需要,并对蓄电池产生保护,有效的延长蓄电池的使用寿命。
电动自行车的充电器一般采用开关电源充电器,分为二阶段充电模式和三阶段充电模式两种。
二阶段充电模式即恒压充电,它是将充电过程分为恒流、恒压两个充电阶段,充电电流随蓄电池电压上升而逐渐减少。
当蓄电池电量上升到一定程度时,再转为恒压充电,使蓄电池内的电压缓慢上升,当蓄电池的电压达到充电器的充电终止电压(不同的充电方式,电压不一样,多段式充电方式的终止电压一般为41.4V,恒压式充电方式一般为43.8~44.4V)时,再转为涓流充电,即浮充,这样可以有效的保护蓄电池,延长蓄电池的使用寿命。
电动车普遍采用三阶段式充电。
电动自行车充电器是从电动自行车中独立出来的。
充电器是给蓄电池补充电能的装置。
充电器的好坏对蓄电池的使用寿命及电动自行车的正常行驶有着直接的影响。
电动自行车使用的蓄电池有多种类型,各种类型的充电方式不尽相同,但工作原理大同小异。
充电器充电就是在蓄电池放电后,按与放电电流相反的方向用直流电通过蓄电池,使电能在蓄电池内转化为化学能储存起来,恢复其工作能力,这个过程叫做蓄电池充电。
蓄电池的充电方式有恒流充电和恒压充电两种方式。
蓄电池的充电电压必须高于蓄电池的总电动势。
其充电方法是:将蓄电池负极与电源负极相连,蓄电池正极与电源正极相连。
二、电动车充电器的工作原理充电器主要由塑料外壳、输出插头、输入插头等组成。
充电器上有指示灯,同时作为电源指示和充电指示使用,使用时先插上充电的输出插头,再插上输入插头即可进行充电。
蓄电池的充电并不是随意接上电源就能充的,如交流电不变成直流电不能充,电压和电流的大小不适当不能充,不能过充电等,这些都需要充电器来完成。
充电器的结构形式有两种:一种是变压器式普通充电器,另一种是开关电源式充电器,两种充电器各具有不同的特点。
汽车电瓶充电机电路图总汇
汽车在国内已经越来越广泛的进入百姓生活中,我们都知道汽车上是有电瓶的,汽车通常正常使用时没有感觉到电瓶的作用,但是电瓶作为汽车的一部分有着非常重要得作用。
它可以帮助点火、发动发动机等等功能。
汽车电瓶没电了,这时i就需要充电机来进行充电。
本人就是对一些常见的汽车电瓶充电机的电路图进行一些汇总。
如下图所示,该图是一款二阶段恒流限压式铅酸电池充电机。
该电路设有反极性保护电路,由D4,U,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。
充电指示由U,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电机进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。
如下图所示,这是一款可控硅蓄电池充电机电路图。
采用了50V 6A 整流桥、10uF 25V 电容器、BTY79 6A SCR 单向可控硅以及C106D SCR 单向可控硅。
接下来下图所示的是一款可手动可自动切换的充电机电路。
该电路的亮点是可以提供50mA小电流还可以提供1A的电流,跨度较大。
下图是一个汽车镍镉电池充电机的电路图。
该电路充电电流约15毫安或45毫安开关闭合,适合大多数1.5V 和9V充电电池。
数字式铅酸蓄电池智能充电器的设计贾贵玺 戚艳 邵虹君 傅田晟天津大学电气与自动化工程学院,天津 300072电子邮箱:jiaguixi@Design of the Digital-controlled Intelligent VRLA Battery ChargerJia Gui-xi Qi Yan Shao-Hongjun Fu Tian-sheng Tianjin University,,Tianjin 300072, ChinaABATRACT :In this paper, a intelligent charging system for VRLA battery is presented, we proposed the charging method which is the combination of three-section charging method with pulse charging method on the base of the analysis and summary of existing VRLA battery charging mode, this charging method effectively alleviate the polarization of VRLA batteries. A high-frequency switching power source with PFC function is used as charging power supply. MC56F8013 is the control coreof charging system, achieving data collection, pulse-driven, man-machine interface functions , and eventually realizing the intelligent charge of VRLA batteries.KEY WORDS :VRLA ;digital-control ;MC56F8013;threesection hybrid charge摘要:本文介绍了一种针对阀控式密封铅酸蓄电池的智能充电系统,在分析和总结目前已有的铅酸蓄电池的充电方式的基础上,提出了三段式充电和脉冲充电相结合的充电方式,有效缓解了铅酸蓄电池的极化现象。
CRH5型动车组蓄电池、充电机电路浅析及蓄电池、充电机故障分析摘要:对CRH5型动车组低压控制电路图纸及蓄电池、充电机进行分析、处理。
关键词:CRH5型动车组、蓄电池、充电机。
引言:2007年4月18日,CRH型和谐号动车组的胜利开行,标志着我国高铁事业的蓬勃发展,我国高铁技术已经跻身于世界先进国家行列。
随着动车组的顺利开行,各类动车组的关键设备问题也逐渐暴露出来,这些问题的出现直接影响到动车组的安全平稳运行。
CRH5型动车组故障中,尤以电气故障为主,在日常的动车组检修过程中,深刻的暴漏出我们检修人员对动车组电路部分的认识学习程度不够,严重影响了动车组的检修质量。
由此,我们深刻的认识到对动车组电气系统电路的熟练掌握程度对动车组运用检修的重要意义,以下部分我会为大家讲述CRH5型动车组低压蓄电池、充电机部分的电路图,希望能够帮助大家更好的了解动车组电路图纸,提高大家业务素质,如有错误之处请指正。
CRH5型动车组电路图分为三种:电路原理图、电路功能图、电路逻辑图,我将在这里浅析一下CRH5型动车组部分的低压蓄电池、充电机部分电路原理图和功能图(即功能图中的17部分)。
一、CRH5型动车组蓄电池、充电机电路部分(一)、概述CRH5型动车组低压控制电路由蓄电池、充电机供电。
蓄电池负责在动车组在没有外接电源或受电弓未受流的情况下为动车组控制电路、车内照明等供电;充电机负责在动车组有外接电源或受电弓受流的情况下为动车组蓄电池、控制电路、车内照明等供电。
可参照下图理解:CRH5型车在每辆车上有安装了蓄电池作为低压供电的主要电源,负责在充电机不工作时向车负载提供电能,保证系统能正常工作。
CRH5型车在每辆车下的蓄电池箱内,都安装了蓄电照明、控制AC400VDC24VAC400V AC1770V池。
每辆上可向车上负载提供24V电源,在使用时,8辆车并联向负载供电。
单车蓄电池总容量为230Ah,由2组并联构成,每组20节,每节1.2V,可使用15年。
七款12v充电器电路图详解简易12v充电器电路图(一)充电过程分析:1.维护充电:当电池电压较低时(可设定,本电路预设在9V以下),充电器工作在小电流维护充电状态下,工作原理为U⑨脚(同相端)电位低于⑧脚(反相端),U输出低电位,T4截止。
U1D11脚电位约0.18V.此时充电电流约250mA(恒流电路由R14,U1D,T1B周边外围电路构成,恒流原理自行分析).2.快速充电:随着维护充电继续,电池电压逐渐升高,当电池电压超过9V时,充电器转入大电流快充模式下,U⑨脚(同相端)电位高于⑧脚(反相端),U输出高电位,T4导通,U1D11脚电位约为0.48V,充电器恒定输出约电流给电池充电。
3.限压浮充:当电池接近充足电时,充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为13.8V,如为6V蓄电池,则浮充电压应设定为6.9V),此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降,至电池完全充足电后,充电电流仅为10~30mA,用以补充电池因自放电而损失的电量。
4.保护及充电指示电路:本电路设有反极性保护电路,由D4,U,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。
充电指示由U,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电器进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。
简易12v充电器电路图(二)对于胶体电介质铅酸蓄电池来说,该电路是一个高性能的充电器。
该充电器能够迅速地为电池充电,且当电池充满时,它可迅速地断开充电。
最开始的充电电流限制在2A。
随着电池电流和电压的增加,当电流增加到150mA时,充电器就会调整至较低的漂浮电压,以防止过度充电。
简易12v充电器电路图(三)如图所示,该电路由7805构成恒流源电路,通过大功率三极管进行扩流。
简易12v充电器电路图(四)不管是一个低电流(50毫安),还是高电流(1安培),该电路都有能力提供。
你可以选择手动充电或者自动模式。
当电流很低的时候,你可以在选择高电流充电之前先用低电流。
6-12V蓄电池过充电保护电路NE555
6-12V蓄电池过充电保护电路一般的蓄电池充电器均使用变压器进行变压后充电,具有体积大、变压器容易发热、不能自动防止充电缺点。
本充电器由于使用晶闸管和集成电路,所以可以避免以上问题。
电路如图所示。
蓄电池充电器控制电路
电路工作原理:接上待充的蓄电池后,IC得电工作,从第3脚输出脉冲电流,触发单向晶间管工作。
RP1的作用是改变脉冲电流的频率,从而改变晶闸管的导通角,改变充电电流。
RP2的作用是当电池充满是时触发IC第4脚使IC第3脚停止输出脉冲电流,停止充电。
元器件选择:RP1、RP2均为微调电阻,R1、R2为碳膜电阻,C1为陶瓷电容,C2为电解电容。
IC为NE555,单向
晶闸管可选用任何耐压大于等于40OV,I≥0.5A的晶间管(如MRC-100-6),VZ为14V稳压管。
整机装好后,只要调RP1得所需充电电流,然后调RP2控制电池充满后停止充电即可。
本机适合充6~14V的蓄电池,但不能用于充干电池(电阻太大)。
由于充电时是和市电直接相连,所以不能用手接触
到机上一切元件,以免触电。
12V,24V蓄电池自动充电器电路图
12V,24V蓄电池自动充电器电路图
单结晶体管BT33、C3、W1、W2等元件组成了弛张振荡器,其产生的脉冲信号经隔离二极管D4输送至可控硅SCR1的控制极,调整W1的阻值可改变SCR1的触发导通角,即改变了充电电流。
可控硅SCR2、继电器J、W3、W4、D5等元件组成蓄电池充满电自动保护电路,当电池两端电压被充至W3、W4设定的上限值时,D5导通,SCR2受触发导通,LED2显示,继电器吸合,同时J切换到常开,切断了SCR1的控制脉冲集中,即停止对蓄电池的充电。
K2为12V、24V电池充电的转换开关,图示置于12V档位。
铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法根据铅酸蓄电池的特点,当铅酸蓄电池的容量放出70%以上时就应及时对其进行充电。
并且按如下三阶段进行:第—阶段为恒流充电,第二阶段为恒压充电,第三阶段为涓流充电。
否则,会严重影响蓄电池的使用寿命。
目前广泛用于铅酸电池充电器的UC3842集成电路可直接驱动MOS开关管,在稳定输出电压的同时,具有负载电流控制能力(称其为电流控制型开关电源驱动器),无疑具有独特的优势;只要用极少的外围元件即可实现恒压输出和控制充电电流的目的。
使充电器能够按照铅酸蓄电池性能要求,达到按步骤地实现智能充电的目的。
笔者根据某一智能充电器(42V/2A)画出铅酸电池智能充电器的方框图(见图1)和电路图(见图2),并介绍其工作原理和维修方法。
图1 铅酸电池智能充电器的方框图图2 铅酸电池智能充电器的电路图一、工作原理1.交流输入电路由BX1、T1、C3、C4组成,它具有输人保护和抗干扰的功能。
BX1为延迟式保险丝(在电源启动时允许流过3A 以上的电流,而正常工作时电流不超过2A),可使用彩电的3.15A延迟式保险丝替代。
2.整流电路Dl~D4、C3、C4、C5为整流电路,C5电容应选用耐温85℃以上、耐压450V的电解电容代替。
Dl~D4为通用的整流二极管。
3.开关电路它是开关电源的核心部分,由T2、V1等元件组成。
工作方式为它激式开关电路,在T2的初、次级形成交变矩形脉冲。
V1最好使用耐压大于600V/6A的场效应管代替。
如屡烧V1,要检查、更换RI、C6、D6。
4.输出电路由二极管D8、D9、C14、D10等元件组成(D8、D9可使用肖特基或高频特性好的二极管代替),D10为防止蓄电池反接而使用的保护二极管(可用普通的整流二极管代替)。
5.PWM脉宽调制电PWM脉宽调制器由UC3842(内部框图见图3)集成电路和周围的元件组成。
UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输人端,此脚电压由IC2光耦合器产生的电压控制脉冲宽度,通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度,改变T2的输出电压和输出电流,以满足铅酸蓄电池按三阶段进行充电的目的;③脚为电流检测输人端,当充电电流过大或负载短路等故障时通过R4、R6检测到的电压(③脚的电压)超过1V时,缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的C13、R8决定时间常数,f=l.8/(R8×C13);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns,直接驱动V1;⑦脚是直流电源供电端,通电开始时C5的300V电压经过R2,达到脚⑦强迫IC1启动,V1工作。
简单易制的12V蓄电池自动充电电路
12V蓄电池自动充电电路会自动监测蓄电池电压,当蓄电池电压低于11V 时,该电路自动对蓄电池充电直到将蓄电池充满(14.4V~14.7V左右)。
同时充满后自动关闭充电电路,直到蓄电池电压再次低于11V时对蓄电池再次充电。
电路原理说明电路见图。
将蓄电池接人电路后,因Ql基极接有电容Cl,并且蓄电池电压达不到14.7V,这时Dl和Ql截止,R3为Q2提供基极电流,Q2饱和导通,继电器Jl吸合,市电经变压器T降压并经全桥整流后对蓄电池充电,当蓄电池电压充满电时,其电压会达到14.7V左右,这时Dl和Ql
导通,Q2截止,继电器Jl触点自动断开,充电结束。
充电结束后,蓄电池经负载放电其电压会随着时间的推移逐渐降低,合理选择VR1的阻值,即使当蓄电池电压降低到12V,这时D1截止,但由于R2的存在,Q1继续保持饱和导通状态,直到蓄电池电压继续降低到经R2流向Ql的电流不足以支持Ql导通,Ql会马上截止,这时Q2饱和导通,继电器
Jl吸合,市电经变压器T降压并经全桥整流后对蓄电池再次充电。
蓄电池智能充电器电路1.蓄电池自动充电器(1)本文介绍的充电器可方便地问时为两组6v、2Ab~4从的曹电池充电,具有自动停充及指示功能。
电路如图4—8所示。
FU是短路保护管,LEDl为供电指示,调节RP1可改变ICl的输出电压,RP2的中心端为电压比较器IC2的正相输入端提供一参考电压,R3为充电电流取样电阻,VD 可防止电池放电,LED2是充电状态指示,C1、C2用来防止脉冲干扰。
自动停充的控制原理是:充电电流随充电的进行逐渐减小,在R3上的压降也减小。
若它小于RP2上的设定值,IC2的②脚电平与③脚电平的关系由高于变为低于,⑥脚输出由高电平跳变至低电平,VD反偏,充电电流下降为零,此时,由于R3上已无压降.改IC2的⑥脚保持低电平,LED2发光指不电池已充足电待用。
元器件可参照图4—8选取。
IC1上应加装散热器,IC2并不一定要使用LM741,其他型号的单运放或多运放的—个单元也可以。
调试过程如下:先不装IC2,不接蓄电池,调节RPl.使ICl的输出电压为8.5V。
断开供电,装上IC2,接上充足电的两蓄电池组。
恢复供电,调节RP2使LED2由不发光到开始发光,固定RPl和RP2即可。
2.茸电池自动充电器(Ⅱ)本文介绍的简易充电器可对24V以下的蓄电池进行自动充电.最大充电电流可达2.5A,并具有恒流充电及充满目停功能。
囱4—9为自动充电器电原理图。
220V市电经变压器T 降压获得次级电压U2,经VDl~ VD4桥式整流输出直流脉动电压,由正极A点经过继电器常闭触点Kl—2、R 4、电流表PA、 VTl,通过蓄电池GB、VT2至负极B点对GB进行充电。
调节RPl的大小,即调节VT1、VT2的基极电位,从而调节VT2的Icb,即充电电流大小。
由于蓄电池端电压能反映其充电情况.故以标称电压为12V的蓄电池为例,当电池电压上升到(12/2)×2.5=15V时,VT3饱和导通. K1得电吸合,常闭触点K1—2断开,切断充电回路,充电器停止充电。
图电瓶车充电器电路根据电动自行车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,初始充电电流最大不宜超过3A。
也就是说,充电器输出最大达到43V/3A/1 29W,已经可满足。
在充电过程中,充电电流还将逐渐降低。
以目前开关电源技术和开关管生产水平而言,单端开关稳压器输出功率的极限值已提高到180W,甚至更大。
输出功率为150W以下的单端它激式开关稳压器,其可靠性已达到极高的程度。
MOS FET开关管的应用,成功地解决了开关管二次击穿的难题,使开关电源的可靠性更上一层楼。
目前,应用最广的、也是最早的可直接驱动MOS FET开关管的单端驱动器为MC3842。
MC3842在稳定输出电压的同时,还具有负载电流控制功能,因而常称其为电流控制型开关电源驱动器,无疑用于充电器此功能具有独特的优势,只用极少的外围元件即可实现恒压输出,同时还能控制充电电流。
尤其是M C3842可直接驱动MOS FET管的特点,可以使充电器的可靠性大幅提高。
由于MC3842的应用极广,本文只介绍其特点。
MC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路,其内部功能包括:基准电压稳压器、误差放大器、脉冲宽度比较器、锁存器、振荡器、脉宽调制器(PWM)、脉冲输出驱动级等等。
MC3842的同类产品较多,其中可互换的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(国产)、LM3842等。
MC3842内部方框图见图1。
其特点如下:单端PWM脉冲输出,输出驱动电流为200mA,峰值电流可达1A。
启动电压大于16V,启动电流仅1mA即可进入工作状态。
进入工作状态后,工作电压在10~34V之间,负载电流为15mA。
超过正常工作电压,开关电源进入欠电压或过电压保护状态,此时集成电路无驱动脉冲输出。
内设5V/50mA基准电压源,经2:1分压作为取样基准电压。
输出的驱动脉冲既可驱动双极型晶体管,也可驱动MOS场效应管。
蓄电池智能充电器电路
1.蓄电池自动充电器(1)
本文介绍的充电器可方便地问时为两组6v、2Ab~4从的曹电池充电,具有自动停充及指示功能。
电路如图4—8所示。
FU是短路保护管,LEDl为供电指示,调节RP1可改变ICl的输出电压,RP2的中心端为电压比较器IC2的正相输入端提供一参考电压,R3为充电电流取样电阻,VD 可防止电池放电,LED2是充电状态指示,C1、C2用来防止脉冲干扰。
自动停充的控制原理是:充电电流随充电的进行逐渐减小,在R3上的压降也减小。
若它小于RP2上的设定值,IC2的②脚电平与③脚电平的关系由高于变为低于,⑥脚输出由高电平跳变至低电平,VD反偏,充电电流下降为零,此时,由于R3上已无压降.改IC2的⑥脚保持低电平,LED2发光指不电池已充足电待用。
元器件可参照图4—8选取。
IC1上应加装散热器,IC2并不一定要使用LM741,其他型号的单运放或多运放的—个单元也可以。
调试过程如下:先不装IC2,不接蓄电池,调节RPl.使ICl的输出电压为8.5V。
断开供电,装上IC2,接上充足电的两蓄电池组。
恢复供电,调节RP2使LED2由不发光到开始发光,固定RPl和RP2即可。
2.茸电池自动充电器(Ⅱ)
本文介绍的简易充电器可对24V以下的蓄电池进行自动充电.最大充电电流可达2.5A,并具有恒流充电及充满目停功能。
囱4—9为自动充电器电原理图。
220V市电经变压器T 降压获得次级电压U2,经VDl~ VD4桥式整流输出直流脉动电压,由正极A点经过继电器常闭触点Kl—2、R 4、电流表PA、 VTl,通过蓄电池GB、VT2至负极B点对GB进行充电。
调节RPl的大小,即调节VT1、VT2的基极电位,从而调节VT2的Icb,即充电电流大小。
由于蓄电池端电压能反映其充电情况.故以标称电压为12V的蓄电池为例,当电池电压上升到(12/2)×2.5=15V时,VT3饱和导通. K1得电吸合,常闭触点K1—2断开,切断充电回路,充电器停止充电。
调节RP2,可设定蓄电池充满自停的上限值。
LEDl入电源指示,LED2为充电指示,充电电流越大,LED2越亮,反之越暗。
蓄电池的充电电流为蓄电池的安时值与充电率的乘积。
例如:有一蓄电池为24V、6Ah,那么,其充电电流=(6/10)×(1十20%)=o.72(A)。
充满自停限定值为(24/2)×2.5=30(V),式中24一一蓄电池电压(v);2——实际充电电流(A);2.5——最大充电电流(A)。
此值设定后,除了调换不向标称电压的电池外,一般将其出定不再变动。
VDl~VD4选用5A、100V整流二极管;电位器RPl为47kΩ、2W,R4为RTX型3Ω、20W;K1为HG4I 23型DC6V;VTl、VT3为3DGl2,VT2为3DDI 5;RP2为10kΩ;变压器T可直接采用BKl00控制变压器,初级220V,次级36V;保险丝FUl为1A,FU 2为3A:LEDl和LED2为红色发光二极管;其他元器件参数如图4—9所示,其中VDl~ VD4及VT2应加装散热器,可用铝板自制。
3.蓄电池自动充电器(Ⅲ)
常见的蓄电池自动充电器是在充电的同时检测蓄电池电压的大小而实现自动控制的目的。
然而,在有充电电流通过时,蓄电池两端电压会偏高,因此根据蓄电池电压的大小很难准确判断它的充电程度。
本文介绍的自动蓄电池充电器,其充电电压同基准电压的比较是发生在没有充电电流流过的一段时间内进行的,这样更能准确地反映出蓄电池的充电程度。
当蓄电池被充到规定电压值时,充电器会自动停止充电,防止蓄电池过充电。
电路如图4—10所示。
这是一个以晶闸管元件为核心的自动充电器。
当充电器接人已放完电的蓄电池时,晶闸管VS在每一个正半周开始的时刻导通,对电他进行充电。
在正半周的末尾,当充电电压低丁蓄电池电压时,晶闸管VS关断。
随着充电的进行,电池电压增大,晶闸管导通的时刻逐渐推迟。
在正半周开始时,VS处于关断状态,此时充电电压和基准电压进行比较,以决定VS 是否导通。
当电池两端电压达到—定值(约13.5V)时,由于VD3的限压作用VT不再有电流通过,VS截止,自动停止充电。
因中VD3的稳压值决定了基准电压的高低。
若蓄电池最终所充的电压达不到要求值,则可以选择稳压值大—些的稳压管。
为了调节方便,也可以在VD3两端并接一个数十千欧的电位器,同时将图中VT的基极接至电位器的滑动端。
R1和氖泡HL构成电源指示。
这里不宜通过采用发光二扳管接在整流输出端的方式进行电源指示,因为这样会构成蓄电池向VT的发射结、VS的控制极进行放电的回路,容易造成VT 的发射结、VS的控制极损坏。
按图中整流二极管VDl、VD2(1N5401)和VS(6A)的取值,充电器的充电电流可达3A。
充电电流的大小以及充电是否结束,可以通过电流表来显示。
4.微型铅酸蓄电池可调充电器
(1)工作原理
电路如固3-8所示。
本电路主要由充电控制电路、取样比较放大电路、自动关机电路等部分组成,下面将分别介绍它们。
①充电控制电路:220V市电经开关组件S1送入变压器T1,从变压器次级杨出18V交流电压,经VDl~VD4组成的桥式电路整流后得到100Hz的脉动直流电压,此电压出VTl输出。
调节电位器RPl可以改变VTl的基极电流,从而调整VTl的充电输出电流。
②取样比较放大电路:这部分电路的供电电源取自VDl~VD4整流后的电压,经R2和VD5稳压、C1滤波后获得12V电压,基准电压由VD6提供。
VD6为普通发光二极管,正常发光
时两端电压为2.2V.此电压很稳定,所以将其加到VT2的发射极作为基准电压。
取样电压是由R3、RP2(或RP3)分压后从电位器中心抽头上获得的,此电压加到VT2的基极,并与发射极上的基准电压进行比较。
当基极电压低于 2.8V时,VT2处于截止状态,光电耦合器ICl(4N25)的④、⑤脚不导通,VT3不工作;当基极电压高于2.8V时,vT2导通,VD7点亮,光电耦合器IC1的④、⑤脚导通,VT3也导通,从而控制自动关机电路动作. ③自动关机电路:这部分电路由IC1、R6、VT3及电源开关组件Sl共同组成。
S1在电路中使用的是彩电专用开关,它具有遥控交流关机的功能。
自动关机电路的工作过程是:当蓄电池充满电后,即6V蓄电池端电压上升到7.5V,12V蓄电池端电压上升到15V时,VT2的基极经取样电路分压(在对6V蓄电池充电时,由R3、RP2分压,此时S2的③、①脚接通)的电压高于2.8V时,VT2导通,光电耦合器IC1工作,使IC1的④、⑤脚导通,VT3因获得基极电流而导通,其集电极上所接的继电器动作,使S1切断供电电源实现自动关机。
(2)安装与调试
VTl管应安装散热器,并且注意管壳与散热器之间要绝缘,其他元器件装在一块电路板上。
确认电路连接无误后便可加电调试。
加电前将RPl、RP2、RP3调到最小位置、接通电源后VD6应正常发光,此时若缓慢调节RP1,电压表的渎数台缓慢上升。
为保证蓄电池充满电后能够实现自动关帆,电路应做以下调整:对6V蓄电池充电时,将S2扳到③、①脚连通的位置,缓慢调节RPl使充电电流达到要求值。
当蓄电池的端电压升高到7.5V时,调节RP2,使VD7发光,随后VT3导通,继电器动作,S1开关断开,实现了自动关机。
对12V蓄电池充电时,将S2扳到③、②脚连通的位置,当端电压升高到15V时,调节RP3使VD7发光,随后继电器动作,S1断开,同样尖现了自动关机。
(3)元器件选择
开关组件S1选用彩电用带遥控交流关机功能的开关。
变乐器T1选用功率大于30W、输出为18V的变压器,也可用黑白电视机的电源变压器。
VD1~VD4选用整流电流大于1.5A的任意型号整流二极管。
电流表量程为3A,电压表量程为30V,电阻功率除已有标注的,其余均为1/4RJ型电阻。
5.比较简单实用的充电电路
1、变压器输出电压18v经过桥堆输出15V,可以为12 V (及以下)电瓶充电。
请看附图所示的电路图。
2、该充电器输出电流由※电阻决定,不能超过大功率三极管的最大电流值。
另外,调整电位器中点与正极之间的电压,可以调整待充电瓶的“限制电压”,达到自动停机的目的。
3、充电器的最大输出电流,还与变压器容量有关:50 VA (不是W !)变压器的最大输出电流为:50 VA ÷ 18 V =2.78 A 。
最好不要超过2.5 A 。