使用SCR的电池充电器电路

发布时间:2023-08-01  

蓄通过少量交流电压或直流电压充电。因此,如果您想使用交流电源为蓄充电,则应遵循以下步骤:首先,我们需要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充电。充电完成后,电路应自动关闭。

本文引用地址:

使用可控硅的电池框图:使用可控硅的电池框图

Block Diagram of Battery Charger Using SCR

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。

使用可控硅的电池电路图

使用可控硅的电池充电器电路图如下所示

Circuit Diagram of Battery Charger Using SCR

电路图说明

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。

使用可控硅和 LM 311 的电池充电器电路

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。

电路原理

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。

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路图

Circuit Diagram of Battery voltage charger using LM311 and SCR

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路设计:

整个电路的设计取决于要充电的电池类型。 假设我们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,由于我们使用的是低基极电流晶体管 BC547,因此需要约 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。

如何操作电池充电器电路?

最初,当电路通电且电池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。这意味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。

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路的应用:

可用于为玩具电池充电。

它是一种便携式电路,可随身携带。

它可用作自动电池充电器,特别是在驾驶过程中使用。

电池充电器电路的局限性:

这里的交流到直流转换只使用了整流器,由于没有滤波器,可能会产生交流波纹。

半波整流使充放电速度相当慢。

此电路不能用于额定安培小时数较高的蓄电池。

电池充电可能需要较长的时间。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
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