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带放电功能的快速电器制作

[日期:2013-06-14] 来源:  作者:方佩敏 梁守义 [字体: ]

    镍镉电池最佳的放电终止电压约为1V,这时镍镉电池内部电极板上的化学结晶消失或保持很小。若镍镉电池还未降到这个值就进行充电,则会造成“记忆效应”。这种效应会使电池容量减小,不利于镍镉电池的合理使用。本文介绍的快速充电器针对这个问题,增设了充电前的放电电路,并在放电至1V时声光报警,提示人们将功能开关打到充电位置,使镍镉电池充电更为合理。

 

    该充电器的特点是充电快,放电也快,安全,高效率。

    它可充2节或4节5号镍镉电池;快充电电流为900mA,充电时间为45分钟(450~500mAh的电池)及66分钟(700~800mAh的电池)。放电电池为2节,放电电流为0.5~0.9A。

    工作原理

充电器电路

    这种充电器电路如图所示,它由充电电路、放电电路两部分组成。

    充电电路充电电路是由IC1双时基电路7556、IC2快速充电集成电路MAX713以及少量外围元件组成(关于MAX713的工作原理请参阅本刊1994年第3期《可编程快速充电集成电路MAX712/713》一文)。IC1中的一个时基电路组成iookHz振荡器,IC1中另一个时基电路配合1C2组成脉冲调宽式开关电源电路。Q3受三极管Q1及Q2控制。当Q3导通时,电流供给负载,即向电池充电;与此同时在线圈L2中积蓄能量。当Q3截止时·线圈L2中积蓄的能量继续向电池提供充电电流(电流经DZ形成回路)。

    当电池快速充电时.IC2的⑧脚呈低电平LED3亮;充电时电压渐增,其电压的变化率△为正(即△V/△t为正),快充结束前,其电压变化率△为负(即△V/△t为负)。当IC2检测出一△时,快充充电停止,改成涓流充电。到设定时间时,整个充电过程结束。

    快速充电电流大小取决于Rs,当Rs为0。Z7Ω时,快速充电电流约900mA。

    在整个充电过程中,LED1亮,表示处于充电工作状态。

秒速时时彩计划    放电电路当充电、放电切换开关Kl打在向下的位置时,充电电路失电,故充电电路不工作。放电电路被接通,LED2亮,指示电路处于放电工作状态。

    电源经5v稳压器IC4稳压后,由电阻15kΩ、10kΩ分压.A点的电压为2V。运算放大器LM324(IC3)中的一个运算放大器Al接成电压比较器,其反相输入端就接在A点,其同相输入端接在要放电电池的正极。当两节放电电池的电压大于2V时,电压比较器Al输出为高电平,Q4、os相继导通,电池通过Q5、1~2.7Ω电阻对地放电。电池的放电电流与Q4.Q5及有关电阻的参数有关。当放电到终止电压2V时,电压比较器翻转,Al输出为低电平,Q4、Q5截止,电池停止放电。

    IC3中的另一个运算放大器A2也接成电压比较器电路,它作为放电结束指示器。一旦电池放电到2V,A2的输出由低电平度成高电平,LED4亮,蜂鸣器发声,表示放电工作结束。

    元件选择

    变压器采用次级为10V的10W变压器。整流部分可采用2A塑封全桥或用4个1N5100组成。电源滤波电容器可采用耐压16V的3300μF电解电容器。

    Q1可选用2N3904或2SC2710,Q2可选用2N3906或2SA1452。Q3可选用2SJ123-类功率场效应管,要求PD=30W,ID=10A。功率场效应管在工作时会发热,所以要配一个15×15×25mm的散热片。Ll采用l形MXD-2000磁芯,用ψO.1漆包线绕制(若要求不高时,Ll也可省去,用一短接线代替)。L2采用环形铁氧体MXD-2000(外径ψ18~ψ22)用ψ0.6左右漆包线绕制。D2、D3必须采用正向电压降小,复恢时间小的肖特基二极管(不能用1N4001代替),如31DQ6(UR=O.6V}1o=1.4A)或采用1N5822等。

    Q4'Q6采用9013(β值在80--150范围内),os可选用ICM大于2A的NPN功率三极管(在os上也需要配上一个散热片)。

    充电、放电切换开关Kl及K2的触头电流应大于1A,选择接触可靠的、尺寸稍大的双刀双掷切换开关。

    制作与调试

    读者可根据附图所示的电路图自己设计、制作一块印刷电路板。将所选用元器件安装在印刷电路板上,焊装无误后即可调整充电电流、A点电压和放电电流。

    充电电流的调整充电电流取决于电阻Rs,若R。采用系列值o.27Ω(1/2W)电阻,则无需调整。若Rs是自制的,特别是采用镍铬丝组成的电阻时,由于冷态与热态电阻变化较大,所以在调整快速充电电流时,需要在充电电路中串接一电流表,调整电阻值,使它的电流在900mA。

    A点电压的调整A点的电压为2V(放电终止电

    压).它的值与电阻15kΩ及lOKΩ有关,若A点电压大于或小于2V时,可调整其中一电阻值使它的电压在1.9~2.OV之间。这两个电阻应采用金属膜电阻为好。

    放电电流的调整电池放电电流大小与Q4、Qs的放大倍数及基极与发射极电阻有关。发射极电阻可在1~2。7Ω(2W)范围选取,调整基极电阻,使放电电流在500mA~900mA范围之内。

    使用方法

    放电将两节5号电池装入电池夹内(图中的E、F端),将切换开关打在“放电”位置,将切换开关K2打在“4节”位置(与充电电路完全切断)。接上电源,LED2亮,表示处于放电状态。放电完毕后,LED4亮,并有蜂呜声,提示放电完毕,若接上电源LED4亮并发出蜂鸣声,则表示电池电压已低于2V(指两节电池)。

    充电若充电电池是450--500mAh,则K3打在45分钟位置,若充电池是700~800mAh时,则K3打在66分钟位置。若充4节电池,则K2打在“4节”位置上,两节则打在“2节”位置上。将Kl打在“充电”位置上。接通电源,LED1亮表示处于充电状态;LED3亮,表示处于快速状态,快速充电结束时LED3灭。到设定时间时充电结束。

 

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