恆壓充電

蓄電池兩極間的電壓維持在恆定值的充電。是一種廣泛採用的充電方法。電信裝置、不間斷電源(UPS)等的蓄電池的浮充電和涓流充電都是恆壓充電。起動用蓄電池在車輛運行時也處於近似的恆壓充電的情況。其優點是隨著蓄電池的荷電狀態的變化,自動調整充電電流,如果規定的電壓恆定值適宜,就既能保證蓄電池的完全充電,又能儘量減少析氣和失水。

充電原理

1.主電路

採用220V電網直接供電,經KZ1-KZ4全控橋式整流,再經極性切換開關輸出接負載(蓄電池)。當蓄電池在充電工作方式時,切換開關K1

倒向上端。全控橋與半控橋工作原理完全相同,只是套用兩套觸發電路,每套輸出脈衝分別控制兩個對角位置的可控矽。當蓄電池工作於放電狀態時,K1

倒向下端,即蓄電池電壓與整流輸出反極性相接,同時觸發電路的同步變壓器的電源也經:K2倒向右側。當電源電壓為正半周時,輸入電源1端為正,這時觸發KZ2、KZ3

兩管使之導通,只要蓄電池電壓高於電源電壓。便有電流流回電源;當電源電壓高於蓄電池電壓時可控矽就自行關斷。同理,當電源2端為正時,觸發KZ1、

K24兩管使之導通。C5~C8、R9-R12為阻容吸收保護電路,作用是吸收外部電源瞬間高電壓,以保護可控矽。

2.觸發電路

同步電源由降壓變壓器Bl供電,D1、D2,2CW1、2CW2組成的兩個半波整流工作的觸發電路,它們共用一個穩壓電阻

R5及一個中線。給定電壓Ug是從電位器W3、R4、D3、D4分壓取得,根據蓄電池工作方式的不同,反饋信號U

,可來自蓄電池電壓,經電阻R2、電位器W1分壓後供給,也可由直流互感器B2

取得正比於直流電流的一個電壓供給電流信號,前者為恆壓充電用;後者為恆流充電用,兩種反饋工作方式由開關K3切換。移相電路由V1、R6、

C2、C3、C4、D5、D6組成。單晶管觸發電路由V2、、V3、R7、R8、BMI、BM2組成,單結電晶體

b1發出脈衝,經脈衝變壓器輸出兩路脈衝分別觸發KZl-KZ4兩個對角位置的可控矽。

直流互感器B2就是兩個線圈反相串聯的飽和電抗器,由同步變壓器的另一組線圈供電,經D7~D10橋式整流、電容C1濾波加在電位器

W2上(當穿過鐵芯的直流電流較大時鐵芯因飽和而阻抗減小,迴路電流增大,將它經橋式整流後輸出加在電位器W2上),W2上的電壓大小就可以反映直流電流的大小。從W2取得反饋信號與給定電壓比較後控制三極體的基極就可以實現恆流充電、放電。

●恆流充電穩流過程是:某種原因使充電電流I↑→B2鐵芯導磁率μ↓→阻抗Z↓→W2上電壓U,↑→Ug↓→Vlab↓→

V1的IC↓→C2(充電速度放慢)↓→Bm(輸出尖脈衝後移)↓→可控矽導通角減小↓→輸出電流I↓;反之上升,達到恆流充電。

●恆壓充電給定電壓由三極體Vl的射一基極與反饋電壓進行串聯比較(Ug-U,)後的信號來控制Vl

對電容充電,充電的快慢也就是移相角的大小;比如當某種原因使電網電壓U↓→Uf↓→U殳↑→Vl的Ueb↑→Vl的Ic↑→

C2(充電速度加快)f→Bm(輸出尖脈衝前移)↑→可控矽(導通角增大)t→U1t(即輸出電壓上升).反之下降,達到恆壓充電。

●放電狀態切換開關K2倒向右側,電阻R3、電容C5

是起阻容移相作用,使同步電源相位角移後於主電源一個角度,因電容上的電壓落後於電源電壓,故可使觸發脈衝的發出時間移至對應“l”端為正時觸發KZ2、KZ3管;當電源“2”端為正時,觸發KZ1、KZ4兩管使之導通進行放電。

註:逆變狀態時的觸發電路移相範圍是90°,如果超過了90°可控矽導通後就不能關斷;同時,觸發脈衝也不能錯位(即不可在電源“1”端為正時觸發KZ1、KZ4)

,否則將形成很大的短路電流。在這種逆變方式中依靠電源電壓大於蓄電池電壓時,使可控矽承受反向電壓而關斷,故蓄電池電壓不能大於電源電壓峰值,否則可控矽就關不斷並將形成很大的短路電流。另外。恆流放電原理與恆流充電原理相同,就不再敘述了。

通過以上電路原理分析可知。導致保險RDl熔斷的原因有:可控矽擊穿;同步變壓器匝間短路;移相電容C5漏電。前兩項經筆者測量沒有問題:把電容

C5取下來用電容表測量幾乎沒有容量,換一隻新的通電試機,一切恢復正常(電容C5、R3的作用就是移相使同步電源相位角移後於主電源一個角度。因為C5沒有容量了,使觸發脈衝的發出時間錯位而形成短路電流而導致熔斷保險)。

充電器選擇

模組性質:非隔離降壓恆流、恆壓模組(CCCV)充電模組

適用範圍:大功率LED恆流驅動,鋰電池充電(包括鐵電),4V、6V、12V、14V、24V電瓶充電、鎳鎘鎳氫電池(電池組)充電,太陽能電池板,風力發電機輸入電壓:7-35V如需要更高電壓請直接聯繫我輸出電壓:(1)連續可調(1.25-30V)

(2)固定輸出(1.25-30V之間任意選擇),購買時請告訴掌柜。(暫時只針對批量客戶,樣品全部發可調型)

輸出電流:額定2A,最大4A(超過15W請安裝散熱片)恆流範圍:0-3A(可調節)

轉燈電流:恆流值*(1%—100%),轉燈電流與恆流值聯動,比如恆流值為3A,轉燈電流設定為恆流的0.1倍(0.1*3A=0.3A),當把恆流值調節成2A時候,此時轉燈電流為恆流的0.1倍(0.1*2A=0.2A).

默認出貨時已經調節到0.1倍最低壓差:2V

輸出功率:自然冷卻15W轉換效率:92%(最高92%(輸出電壓越高,效率越高)輸出紋波:20M頻寬(僅供參考)輸入12V輸出5V3A60mV(MAX)

工作溫度:工業級(-40℃到+85℃)(環境溫度超過40度,請降低功率使用,或加強散熱)

滿載溫升:45℃

空載電流:典型10mA(12V轉4.2V)負載調整率:±1%電壓調整率:±0.5%動態回響速度:5%200uS

電位器調節方向:順時針(增加),逆時針(減少)

指示燈:恆流指示燈紅色,充電中指示燈紅色,充電完畢指示燈藍色

輸出短路保護:有,恆流(當前設定恆流值)輸入反接保護:無,請在輸入串聯二極體。接線方式:焊接,加引腳後可直接焊接在PCB上電池充電使用方法:

1.確定您需要充電電池的浮充電壓和充電電流,模組的輸入電壓;2.調節恆壓電位器使輸出電壓達到浮充電壓;

3.用萬用表10A電流擋測量輸出短路電流,同時調節恆流電位器使輸出電流達到預定的充電電流值;

4.充電轉燈電流默認出貨為0.1倍充電電流(恆流值),如需調整請調節轉燈電流電位器;5.接上電池,試充。

(1、2、3、4步驟為模組輸入接電源,輸出空載不接電池。)LED恆流驅動使用方法:

1.確定您需要驅動LED的工作電流和最高工作電壓;2.調節恆壓電位器使輸出電壓達到LED最高工作電壓;

3.用萬用表10A電流擋測量輸出短路電流,同時調節恆流電位器使輸出電流達到預定的LED工作電流;4接上LED,試機。

恆流恆壓充電電路原理圖

恆壓充電電路原理圖恆壓充電電路原理圖

下圖所示是一種恆流恆壓的鋰電池充電控制板,圖中Q1、R1、W1、TL431組成精密可調穩壓電路。Q2、W2、R2構成可調恆流電路。Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升,充電電流將逐漸減小,待電池充滿後R4上的壓降不斷減小,最終使Q3截至,LED熄滅,為了保證電池能充足,請在指示燈熄滅後繼續充電1~2小時,使用時需要在Q2、Q3裝適當大小的散熱片。

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