利用LM338制作蓄電池充電器

在設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制的交直兩用的測(cè)試設(shè)備時(shí)用到了12V、4Ah的鉛酸蓄電池。為了使測(cè)試設(shè)備使用更為方便，設(shè)備本身必須具備有對(duì)蓄電池的充電功能。為了盡量減少制作成本，減小設(shè)備的體積重量。將原本只在設(shè)備測(cè)試狀態(tài)才工作的產(chǎn)生恒流電源的三端穩(wěn)壓管LM338在設(shè)備充電狀態(tài)時(shí)又作為蓄電池充電的控制管。因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)所以對(duì)于蓄電池的“充電”、“工作”兩種狀態(tài)的切換。下面主要介紹如何利用LM338實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充電功能的。

在對(duì)蓄電池充電時(shí)設(shè)備是不需要對(duì)外輸出電流的，能不能將LM338通過電路切換用在充電電路里呢?實(shí)踐證明是可行的..使用LM338構(gòu)成的對(duì)12V、4Ah鉛酸蓄電池的充電電路如上圖所示，上圖中的蓄電池處于對(duì)外輸出電流的狀態(tài)，當(dāng)要對(duì)電池充電時(shí)，設(shè)備接市電?？刂芀1使J2吸合，蓄電池正極與BA接通，蓄電池進(jìn)入充電狀態(tài)。

本電路的關(guān)鍵是LM338可調(diào)三端穩(wěn)壓器。可以根據(jù)蓄電池充電過程中的不同狀態(tài)，通過變換LM338的外電路使其具有“恒壓”和“恒流”兩種功能。在本電路中當(dāng)電池電壓低于15V時(shí)，LM338恒流輸出;當(dāng)電池電壓充到15V電壓時(shí)，LM338自動(dòng)變?yōu)楹銐狠敵?。從而能很好地完成整個(gè)的設(shè)電過程。這個(gè)電路是如何達(dá)到這一目的的呢。

由電壓比較器LM393及穩(wěn)壓二極管組成恒流恒壓切換電路，Z1的穩(wěn)壓值為15V(為了保證比較器可靠切換，在調(diào)試時(shí)讓比較器IC1⑵腳略低于15V)，當(dāng)電池電壓高于此值時(shí)，LM393⑶腳輸出高電位，J1通電繼電器吸合。當(dāng)電池電壓低于此值時(shí)，LM393⑴腳輸出低電位。J1失電釋放。

按鈕開關(guān)K1處于分開位置時(shí)，對(duì)外供電，當(dāng)需要充電時(shí)，按下K1，電池正極與繼電器的第二組公用接點(diǎn)4腳接通，此時(shí)的電池電壓低于15V.比較器|1腳輸出低電位，三極管G1截止，繼電器J1釋放，⑾～⒀腳通，⑷~⑹腳通。此時(shí)LM338處于恒流輸出狀態(tài)，電流大小=1.25/(R5∥R6)A，大約提供0.65A的恒定電流;，當(dāng)鉛酸蓄電池兩端電壓達(dá)到15V時(shí)，IC11腳輸出高電位，三極管G1導(dǎo)通，繼電器J1吸合，⑼～⒀腳通，⑷～⑻腳通，等效電路如下圖所示。

從等效電路可以看出，LM338是一個(gè)穩(wěn)壓電源，因?yàn)槌潆姇r(shí)電流已很小，R6對(duì)充電電流的影響可以忽略。穩(wěn)壓值與R2有關(guān)，調(diào)整R2就可以得到15V的穩(wěn)壓輸出。此時(shí)鉛酸蓄電池處于緩慢充電狀態(tài)。用此充電器充滿12.4Ah鉛酸蓄電池大約需6個(gè)小時(shí)。經(jīng)反復(fù)使用多次證明達(dá)到預(yù)期效果。

因?yàn)樵O(shè)備本身用LM338作為3A的恒流源用，裝有較大散熱片。充電狀態(tài)不存在過熱損壞的問題。如果單獨(dú)制作充電器，要把散熱問題考慮進(jìn)去。R6如果是2Ω，功率要求2W以上。20V電壓輸入采用的是開關(guān)穩(wěn)壓電源。K1采用的是帶自鎖功能的鈕子開關(guān)，當(dāng)充滿電后釋放此開關(guān)，鉛酸蓄電池則切換到對(duì)外提供電源的位置。