充电,则应遵循以下步骤:首先,我们应该限制较大的交流电压,对交流电压进行滤波以消除噪声,调节并获得恒定电压,然后将获得的电压提供给蓄
交流电源被输送到降压变压器,降压变压器将大交流电源转换为有限的交流电源,过滤交流电压并去除噪音,然后将该电压输送到可控硅,可控硅将交流电整流,并将整流后的电压输送给电池充电。
交流主电压被送至降压变压器,电压应降至 20V 左右,降压后的电压被送至可控硅进行整流,可控硅对交流主电压进行整流。整流后的电压用于为蓄电池充电。
当电池连接到充电电路时,电池不会完全没电,而是会放电,这将通过二极管 D2 和电阻 R7 为晶体管提供正向偏置电压,从而使晶体管导通。当晶体管导通时,可控硅将关闭。
当电池电压下降时,正向偏置电压将降低,晶体管将关闭。当晶体管自动关闭时,二极管 D1 和电阻 R3 将为可控硅栅极提供电流,从而触发可控硅并导通。可控硅将整流交流输入电压,并通过电阻器 R6 给电池充电。
当电池中的压降减小时,晶体管的正向偏置电流也会增大,从而为电池充电,当电池完全充满电后,晶体管 Q1 将再次导通并关闭可控硅。
下面是另一个使用可控硅和 LM311 控制电池充电器的电路。交流信号通过可控硅整流,比较器用于检测电池充电电压与参考电压的关系,从而控制可控硅的开关。
电路的原理在于根据电池的充放电情况控制可控硅的开关。在这里,可控硅既是整流器,又是开关,可将整流后的直流电压馈送给电池充电。如果电池充满电,则使用比较器电路检测到这样的一种情况,并关闭可控硅。
当电池电量下降到临界值以下时,比较器输出将打开可控硅,电池再次充电。比较器将电池两端的电压与参考电压进行比较。
整个电路的设计取决于要充电的电池类型。 假设个人会使用的是额定安培小时数为 20Ah 的 6 节 9V 镍镉电池,单节电压为 1.5V。这样,所需的最佳电池电压约为 9V。
电位器上的电压为 9V,则电位器和电阻器上的电压应高于 5.2V(参考电压水平)。为此,我们最终选择了由 22K 电阻器、40K 电阻器和 20K 电位器组成的电位分压器。
LM311 的输出电流约为 50mA,由于个人会使用的是低基极电流晶体管 BC547,因此就需要约 150 欧姆的电阻。使用的变压器是 230/12V 变压器。变压器的初级连接到 230V 交流电源,次级连接到整流器。
最初,当电路通电且电池的电量低于阈值电压时,电路会执行为电池充电的任务。可控硅通过电阻 R1 和二极管 D1 在其栅极端被电压触发。然后,可控硅开始整流交流电压,但只整流半个周期。直流电流开始通过电阻 R2 流向电池,电池开始充电。由电位器 RV1 和电阻器 R4 组成的电位分压器两端的电压取决于电池两端的电压。该电压被施加到运算放大器 LM311 的反相端。
非反相端通过齐纳二极管获得 5.2V 的参考电压。 在正常充电操作中,该参考电压高于电位分压器两端的电压,比较器的输出小于触发 NPN 晶体管导通所需的阈值电压。因此,晶体管和二极管 D3 保持关闭,可控硅栅极通过 R1 和 D1 获得触发电压。
现在,当电池开始充电并在某一点充满电时,电位分压器上的电压会达到一个高于参考电压的值。这在某种程度上预示着反相端的电压低于非反相端,比较器的输出高于晶体管的基极发射极阈值电压。
这将导致晶体管导通并接通。与此同时,二极管 D3 正向偏置,开始导通,从而阻止了可控硅栅极电压的触发,因为它现在连接到低电位或接地。可控硅因此关闭,充电操作停止或暂停。当电池的电量下降到阈值以下时,充电操作又会以上述方式恢复。电阻 R7 和二极管 D4 的作用是确保在可控硅处于关断状态时,仍能进行少量的涓流充电。
这里的交流到直流转换只使用了整流器,由于没滤波器,可能会产生交流波纹。
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