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具有自检功能的脉冲充电电路图

作者:dolphin时间:2012-07-19

  具有自检功能的脉冲充电电路如图所示。

具有自检功能的脉冲充电电路

具有自检功能的脉冲充电电路

  电路工作原理:该电路由整流滤波电路VD1~VD4、C1、R1,参数稳压电路R7、VD7、C4,脉冲形成电路DD1、R9、C5,电流脉冲形成电路VT1~VT3,采样比较:保护电路R15、R16、DD3、DD2、DA1及负载电路R5、VT4等部分组成。为了对1~10个镍镉电池同时进行充电,平均充电电流需要求在50~450mA,脉冲状态下的最大充电电流要达到5A,才能保证充电装置正常工作。整流器应提供的直流电压约为30V,则变压器二次的交流电压约为22V。整流后的直流电压由参数稳定在15V,为控制电路DD1~DD3、DA1提供馈电。
  晶体管VT1~VT3提供的充电电流,大约在脉冲重复周期的1/10时间内充电电流最大,在周期的其余时间内不流过电流,其平均值等于蓄电池推荐的充电电流。VT1、VT2构成稳流电路,在负载从瞬间短路到串接10个镍镉电池之间变化期间,保证充电电流的精度不低于1%,充电电流由电位器RP3调节,与之串联的电阻R4用于限制电流的最大值。555集成电路产生的脉冲序通过电子开关VT3的状态转换,控制VT1以形成脉冲电流。由于VT3的反作用,555集成电路产生的脉冲信号的占空比为9/10,经VT3反相后控制VT1形成的充电电流的脉冲占空比则为1/10。
  为了检测充电过程,该脉冲充电装置采用了独特的自检保护电路。由于蓄电池本身存在内阻,在充电过程中其端子上的电压与空载时不同,而且在脉冲周期过程中该电压是变化的。因此,为了提高检测保护的准确性,在间歇期不流过电流时,于每个周期很短的时间间隔内检测电池上的电压,并在此时间间隔内接通低阻值的负载R5、VT4。当保护电路工作时,VT4截止,负载R5自动断开。
  比较器DA1为保护蓄电池的灵敏元件,在其反相输人端加有稳压值为1.2V的稳压管VZ8,形成基准电压,在同相输人端加有经分压器R15、R16取出的已充电的蓄电池的部分电压,二者进行比较。若蓄电池充到规定的电压值,分压器采样电压即DA1同相输入端电压超过反相输人端的电压值,DA1输出高电平,经反相器DD2-2、DD2-3加在VT5的基极,并使用导通。脉冲振荡器DD1的定时电容C5被旁路,555集成电路的2端为低电平,输出端为高电平,使VT3导通,旁路VT1的基极电流并使其截止,输出电流为0,蓄电池中止充电。比较器DA1输出的高电平同时经反相器DD2-1加在VT4的基极,使VT4零偏而截止。在保护过程中负载R5自动断开。电阻R13、R17保证比较器的滞后特性在图所示数值条件下,蓄电池电压下降30%时,允许再次充电。选取R17的阻值,可调整滞后量。在测量蓄电池电压的时间内,采样检测电压经MOS开关DD3与主振荡器DD1的脉冲序同步加在比较器的输入端。当保护动作时,振荡器停止工作,DD1输出高电平,而开关仍处于导通状态,以保证不间断地检测蓄电池电压。
  元器件选择:PA1采用满偏转电流为500mA的磁电式指针毫安表,其指示值正比于流过其电流的平均值。VT1耗费功率较大,需要装小型散热器。R3、R4的功率不小于5W。整流器选用电流为6A的二极管,反向电压不小于100V。VD6选用电流2A,反压50V的二极管。



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