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[圖文]后備電源自動(dòng)充電器

作者: 時(shí)間:2011-06-04 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
后備電源是因停電或其他原因而準(zhǔn)備的臨時(shí)性供電設(shè)備。常見的后備電源有小型發(fā)電機(jī)和各種蓄電池。其中,經(jīng)濟(jì)耐用的鉛酸蓄電瓶不失為后備電源的首選。筆者綜合考慮,為鉛酸電瓶后備電源設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)充電器,電路如附圖所示(市電降壓整流部分略)。
[圖文]后備電源自動(dòng)充電器
電路的核心部分是由NE555組成的“滯回比較器”,R8、R9、RP1和RP2構(gòu)成取樣電路,LED1-LED3為充電狀態(tài)指示。電瓶的充電用繼電器連接,使通斷更為可靠。S1、S2為輕觸開關(guān),可以用來手動(dòng)控制充電進(jìn)程,使電路變得更加靈活方便。
下面重點(diǎn)介紹電路的工作原理、調(diào)試方法和安裝工藝。
一、工作原理
本電路核心是NE555時(shí)基電路,當(dāng)電瓶為欠壓狀態(tài)(如1OV)時(shí),取樣電路輸出的電壓低于NE555組成“滯回比較器”的下限。此時(shí),NE555的③腳輸出高電平,VT1導(dǎo)通,繼電器吸合(與J-2相接),電源經(jīng)R6向電瓶充電;經(jīng)過一定時(shí)間,電瓶電壓隨充電過程逐漸升高,當(dāng)高于預(yù)先設(shè)定的電壓值(如13.7V)時(shí),取樣電路輸出的電壓高于NE555組成“滯回比較器”的上限。此時(shí),NE555的③腳輸出低電平,VT1截止,繼電器釋放(與J-1相接),電源經(jīng)R7和LED3向電瓶提供微弱的補(bǔ)充電流。若將電瓶放電,則當(dāng)電瓶電壓再次低于所設(shè)定的下限時(shí),電路才再次翻轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)。因此,在這個(gè)過程中存在一個(gè)回差,這正是“滯回”之意。在電瓶電壓經(jīng)取樣后處于滯回上、下限之間時(shí),無論電路處于何種狀態(tài),按下S1,電路都會(huì)強(qiáng)制轉(zhuǎn)為充電狀態(tài);按下S2,則強(qiáng)制退出充電。這一功能對(duì)應(yīng)急補(bǔ)充電和閑時(shí)節(jié)能都很有意義。根據(jù)工作原理可知:當(dāng)LED2點(diǎn)亮?xí)r,表示正在充電;當(dāng)LED2熄滅而LED1和LED3點(diǎn)亮?xí)r,則表示電瓶為正常荷電狀態(tài)。根據(jù)LED3的亮度還可以判斷電瓶荷電的多少。
二、調(diào)試方法
首先,將電路畫“X”處斷開,接上電源,用數(shù)字表測得NE555的⑤腳電壓應(yīng)恒為8V左右。此時(shí),用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)壓電源替換電瓶接在a、b端。注意電壓極性為:a正b負(fù)。把標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓電源電壓調(diào)至相應(yīng)電瓶電壓預(yù)定的最大值(如13.7V),然后調(diào)節(jié)RP2,使RP2滑動(dòng)端電壓輸出與測得⑤腳的電壓值(如8V)相等。然后將標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓電源電壓降低至相應(yīng)電瓶電壓預(yù)定的最小值(如10.5V),調(diào)節(jié)RP1,使RP1滑動(dòng)端輸出為⑤腳電壓值的一半(如4V)。電壓基本調(diào)準(zhǔn)以后,將標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓電源的電壓從8V左右緩慢調(diào)至15V,然后再緩慢降至8V。同時(shí)用數(shù)字表跟蹤a、b兩端的電壓。你會(huì)發(fā)現(xiàn)首先是LED2亮,在電壓升至13.7V左右時(shí),LED2熄滅而LED1點(diǎn)亮,再降至10.5V左右時(shí),電路又翻轉(zhuǎn)為最初的狀態(tài)。在電壓為10.5V-13.7V之間時(shí),可以嘗試按一下S1或S2,便自然了解其功能了,最后將斷開處接通即可。
三、安裝工藝
為使電路運(yùn)行準(zhǔn)確安全,應(yīng)注意充電回路和控制回路的分開走線問題。充電回路電流大,應(yīng)選用短而粗的導(dǎo)線連接;控制回路應(yīng)盡量不與充電回路“重合”。在制作印制板時(shí),應(yīng)盡量使NE555的⑤腳、①)腳與取樣電路的“地”靠近,地線應(yīng)寬而粗。一般只要正確搭接,就可以正常工作。電路中,R6為限流電阻,它決定充電電流的大小。對(duì)于12Ah的電瓶,調(diào)節(jié)充電電流在0.7A為宜。RP1、RP2盡量采用精密多圈電位器。


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