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可自动识别极性、带LED充电指示灯的镍氢电池恒流充电电路

来源:新能源汽车网
时间:2018-09-04 10:00:38
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可自动识别极性、带LED充电指示灯的镍氢电池恒流充电电路本文介绍的镍氢电池恒流充电电路可以对1~6节镍氢电池(或镍镉电池)恒流充电(充电电流可以设置),并且可以自动识别镍氢电池的极

本文介绍的镍氢电池恒流充电电路可以对1~6节镍氢电池(或镍镉电池)恒流充电(充电电流可以设置),并且可以自动识别镍氢电池的极性是否接错。当电池正负极接错时,本电路无充电电流输出,同时LED指示灯也不会点亮,从而保护了镍氢电池不会因极性接反而损坏。本电路采用三极管分立元件设计,电路简单,成本低廉,非常适合电子初学者自己动手制作。
 

     可自动识别极性的镍氢电池恒流充电电路。
  电路如上图所示。三极管VT1和电阻R2组成一个简单的电池极性识别电路,VT2及LED、电阻R3等组成一个可控恒流源电路。
  小功率红色LED在这里既作为充电指示灯,又作为一个稳压元件,给VT2的基极提供一个-1.7V(小功率红色LED的正向压降一般在1.6~1.8V,并且较稳定,可以作为低电压的稳压管使用)左右的稳定电压。由于VT2的发射结压降约为0.7V,故R3两端的电压UR3=1.7V-0.7V=1V,由于UR3较为稳定,故流过R3的电流Ih(即充电电流)可以视为一个恒定电流。Ih=1V/R3=1V/2Ω=0.5A。调整R3的阻值即可改变电池的充电电流。
  电阻R1为LED的限流电阻。当没有电池接入电路时,VT1的发射结无偏置电压,故VT1截止,LED不会点亮,由VT2构成的可控恒流源不工作。在电池接入电路充电并且极性未接错时,VT1获得偏置电压而导通,LED指示灯点亮,由VT2构成的可控恒流源工作,给镍氢电池充电。
  若充电时,电池的正负极接反,此时VT1的发射结被反偏而截止,VT2构成的可控恒流源不工作,无充电电流输出,从而保护了镍氢电池。
 

   ▲ 9014和2SB772三极管的引脚排列。
  电路中三极管VT1可以选用9014、2SC1815等NPN型三极管,要求其β≥250;VT2可以选用功率较大的PNP型三极管2SB772,要求其β≥120。2SB772的Pcm=10W,BVceo=40V,Icm=3A。
  可自动识别极性、带LED充电指示灯的镍氢电池恒流充电电路
  ▲ 镍氢电池。
  本电路可以在5~12V电压范围内工作。在工作电压不同时,可以适当调整一下限流电阻R1的阻值。若给单节镍氢电池充电时,电源电压可以选5~6V,此时R1可选用240~300Ω的电阻。由于充电电流较大(0.5A),三极管VT2的管压降Uce最好控制在1.5~2V(可通过改变电源电压实现),以免VT2严重发热。制作时,VT2可以外加一个小型的铝散热片(不少功率较大的日光灯电子镇流器里面有这种散热片)。电阻R3的功率较大,可选用1W的金属膜电阻。
  顺便说一下,本电路若接通电源未接电池时,出现LED指示灯微亮,可以在VT1的发射结并联一个100~150KΩ的电阻。由于硅三极管发射结的反向击穿电压一般在5~7V,若几节串联的镍氢电池的电压高于5V时,为了防止电池接反损坏VT1的发射结,可以在VT1发射结两端反向并联一个1N4148保护二极管。另外,若给单节严重过放电的镍氢电池充电时,可能镍氢电池的电压已经≤0.6V,此时即使电池极性未接反,可能也无法使VT1导通,故本电路无法对严重过放电的单节镍氢电池充电。