文档介绍：简易恒流自动充电器
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设计思路
简易电池自动恒流充电电路的总体框图如图1所示。它是由变压器整流电路、恒流产生电路、自动断电电路、和电源电路4部分构成。
恒流产生电路
变压器整流电路
电源充电电路
自动断电电路
变压器整流电路的功能是把220V的交流电通过变压器转换为合适的交流电压,再通过整流电路把交流电转换为合适的电流和电压信号。恒流产生电路将电压转换为输出电流大小不受负载影响,从而达到恒流输出的目的。电源充电电路直接为电池充电。当电池充满电时,自动断电电路将电池与充电电路断开,电池停止充电。
2、设计方案
、变压器及整流
用变比为10:1的变压器进行变压,通过1A 50V的整流桥堆,经C1滤波,可得到一个理想的电压()。
、恒流源电路的选择
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,因此恒流源的应用范围非常广泛,并且在充电器对蓄电池充电时,随着电池端电压的逐渐升高,充电电流就会相应减小。为了保证恒流充电,必须随时提高充电器的的输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必调整输出电压,从而使劳动强度降低,生产效率得到提高。
恒流源的设计方法有多种方法
方法一:采用开关电源的开关恒流源
电路构成如图所示,BG1为开管,BG2为驱动管,RL为负载电阻,Rs为取样电阻,SG3524为脉宽调制控制器,L1、E2、E3、E4为储能元件Rw提供基准电压Urefo
工作原理:减小开关器件的导通损耗和开关损耗是提高电路效率的关键。为此,器件选择饱和压降小、频率特性好的开关三极管和肖特基续流二极管。在电路原理上,L1的磁芯上在绕一个附加线圈,利用电磁反馈降低开关三极管的饱和压降,并采用合理的结构设计,是电路的分布参数得到有效的控制。
当电源电压降低或负载电阻RL降低时,则取样电阻Rs上的电压也将减少,则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大,从而使BG1导通时间变长,使电压U0回升到原来的稳定值。BG1管断后,储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时,原理与前雷同,电路通过闭环反馈系统使U0下降到原来的稳定值,从而达到稳定负载电流IL的目的。
方案二:
电路构成如图所示
MC7805为三端固定式集成稳压器,RL为负载电阻,Rw为可调电阻器。
工作原理:固定式集成稳压器工作在悬浮状态,在输出端2和公共端3之间接入一电位器Rw,从而形成一固定恒流源。调节Rw,可以改变电流的大小,其输出电流为:IL=(Uout/Rw)+Iq 式中Iq为MC7805的静态电流,小于10mA。当Rw较小即输出电流较大时,可以忽略Iq。当负载电阻RL变化时,MC7805用改变自身压差来维持通过负载的电流不变。
采用电位器Rw的确定:Rw的值可由Rw=Uout/IL确定。因Uout=5V,IL=~2A,~10&
输出电压和负载变化范围的确定:
根据设计要求,本例的输出电压U0=~2A因此相应的负载变化为5~20
通过比较两种方案,由于后者电路结构相对简单,故选用方案二,不过为了使输出的电流更加的稳定,通过仿真测试,最终选用了LM317。以下是对7805