12V、4 节 AA 电池温差充电器

接线图 2024年01月26日 10:45 199 admin

12V、4 节 AA 电池温差充电器第1张

    这个项目包括对我的旧温度控制 NICD 充电器电路的许多改进。该电路在 12VDC 上运行，使其可以用于汽车或 12V 太阳能系统。此外，电流传感器 LED 可验证电池是否正在接收充电电流。请注意，电流传感器电路未显示在上面的电路板照片中，它是通过一个小穿孔板添加到主板的侧面。
    电流可在 100 至 300mA 之间分三步调节，允许对 AA、AAA 或其他小型电池进行快速充电。1 到 6 节电池的电池组可以用这个电路充电。支持 NiMH 和较旧的 NiCD 电池。该电路受到反向输入电压和反向电池的保护。
    连接
    12VDC（标称）电源输入
    充电电池的连接
    控件
    电源开关
    充电启动开关
    3 步充电电流选择跳线
    校准/[锁存] 模式跳线
    温度传感器校准微调器
    红色/绿色充电/完成指示灯
    琥珀色电流指示灯
    理论
    12VDC 电源从外部电源（例如汽车电池系统、12V 太阳能系统或稳压“壁式电源”电源）提供给电路。如果反向施加直流电源，6A05 消弧二极管会导致 3A 保险丝熔断，从而保护电路免受反向电压影响。电源开关将电源路由到 78L09 稳压器和电池。78L09 稳压器为电路的其余部分提供稳压电源。
    电池电流回路从+12V 电源开始，然后流经电池并通过 1N5819 反向电压保护二极管。电流继续通过作为恒流源接线的 LM317 1 安培可调稳压器，通过 IRFD110 功率 MOSFET 晶体管，它可以打开和关闭充电电流，通过 0.1 欧姆电流感应电阻接地（12VDC 负极）。通过在 LM317 稳压器的负侧跨接三个电流设置电阻器之一来选择充电电流。120 欧姆的涓流充电电阻始终允许 10mA 的电流流过电池。
    电路的温度控制部分从一对匹配的 10K NTC 热敏电阻开始。一个热敏电阻用环氧树脂固定在一个小的金属参考温度板上。另一个热敏电阻用环氧树脂固定在金属电池座上。温度传感器由校准电位计平衡。热敏电阻两端的 100nF 和 50nF 电容器会导致不同的启动时间延迟，以确保后续电路在关闭状态下上电。
    TLC2272CP 轨到轨运算放大器的上半部分在存在校准/锁存器跳线（操作模式）时连接为锁存比较器，当跳线关闭时（校准模式），电路变为具有滞后的常规比较器. 假设电池是冷的并且电路处于工作模式，启动开关打开运算放大器进行充电循环。当电池温度超过参考温度时，运算放大器关闭，反馈环路中的二极管锁定运算放大器关闭。运算放大器输出还驱动 IRFD110 电流开关 MOSFET。
    TLC2272CP 的下半部分简单地反转运算放大器上部分的输出，这提供了一个双极驱动信号，用于运行红色/绿色充电/完成灯。
    一个可选的电流灯被添加到电路中。可充电电池往往会腐蚀触点，这会阻止充电电流流动。该灯指示充电电流确实正在通过电池。电流灯电路由一个 LM358 运算放大器组成，该运算放大器作为电流测量放大器接线，用于监测 0.1 欧姆电阻器上的电压降。LM358 特别适用于这种类型的电路。第一个 LM358 级的输出由第二个 LM358 级进一步提升和抵消。这会产生数字信号，通过限流电阻驱动 LED 指示灯。如果您不想添加电流电路，请用跳线替换 0.1 欧姆电阻。
      该电路建立在定制的自制电路板上，手工接线的 perf 板也将为该项目提供一个很好的平台。LM317调节器安装在主板下方的铝制散热片上，散热片应远离两个温度传感器。参考温度传感器安装在一小块铝上，该铝块与电池座和其余电路热隔离。所有子组件都安装在一块有机玻璃或其他非导电材料上。
    将电路放在温度稳定的地方，让热敏电阻的温度稳定一个小时左右。取下 Cal/[Latch] 跳线并为充电器电路通电。将 20 圈校准微调器调整到充电/完成指示灯变红的位置。将 Cal/[Latch] 跳线放回原处。
    充电器只能在温度相当恒定的凉爽场所使用。将要充电的电池安装到电池座中，从插座的负极开始，将鳄鱼夹连接到最后一节电池的正极。在电池座上放一块绝缘泡沫，以保持电池的温度。如果电池已经很热，请先让它冷却，然后再开始充电循环。充电/完成灯现在应该是绿色的。
    按下启动开关，充电/完成灯应变为红色。电流灯应该亮起，如果没有亮起，请尝试重新安装支架中的电池。充电一定量后，电池会预热，充电/完成灯会变绿，电池充电周期结束。如果你想均衡电池中较弱的电池，让电池组冷却然后运行另一个充电周期，第二个周期不应花费很长时间。