基于分立元件的電池自動(dòng)恒流充電電路設(shè)計(jì)

導(dǎo)語

各種移動(dòng)設(shè)備的飛速發(fā)展，也加快了充電電池的發(fā)展，為了滿足現(xiàn)今移動(dòng)設(shè)備的需要，充電電池的容量也越來越大，其中鎳氫充電電池是大容量電池的主要品種，在電力電子、交通以及通信領(lǐng)域有了較多的應(yīng)用，在很多智能儀器儀表中，鎳氫電池常用來作為備用電池，充電器是充電電池的必備品，這篇文章就來講述一種基于分立元件構(gòu)成的電池自動(dòng)恒流充電電路，著重講述了充電電路的組成、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、恒流產(chǎn)生電路、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)電路提供信號(hào)。恒流產(chǎn)生電路的功能是利用晶體管電流源為電路產(chǎn)生恒定的充電電流。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提供直流電壓。

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)，其主要由變壓器、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220 V交流電變?yōu)?2 V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)提供+12 V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)成的晶體管電流源提供恒定電流，

取穩(wěn)壓管電壓為5 V，R1為51 Ω，此時(shí)IC≈1OO mA，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)

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。