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構(gòu)建一款鎳鎘電池充電器電路

科技觀察員 ? 來源:circuitdigest ? 作者:Arvind Ragupathy ? 2022-11-21 17:19 ? 次閱讀

今天我們將構(gòu)建用于為鎳鎘電池充電的充電器電路。鎳鎘電池的充電過程可以通過兩種方式完成:

快速充電

充電緩慢

快速充電需要在充滿電后正確關(guān)機(jī)。與鉛酸電池或鋰電池不同,鎳鎘電池不能進(jìn)行浮充。此外,充滿電后充電器的關(guān)閉并不簡單。它必須基于一種算法來完成,該算法可以感應(yīng)電池的溫度并在充電完成后穩(wěn)定降低電壓。另一部分是電池在快速充電之前必須完全放電。

因此,在這里我們將制作一個(gè)簡單的慢速充電器,它可以以更低、更安全的電流為 Ni-cd 電池充電。與沒有自動切斷的快速充電器相比,這種沒有自動關(guān)機(jī)的過程不會對電池造成太大損壞。

慢速充電器可用于克服自放電。鎳鎘電池以每月 15-20% 的速率自放電,與鋰電池每月 5-10% 相比更高。但是,與每月自放電率為 20-30% 的鎳氫電池相比,它更低。

鎳鎘電池充電:

通過內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)向外部電路提供能量的電化學(xué)裝置稱為Cell。這些電池串聯(lián)或并聯(lián)的組合稱為電池。

以下是少數(shù) AA 和 AAA 尺寸的鎳鎘電池的規(guī)格表,

pYYBAGN7QpeAUZTrAABs4HzJr2U240.png

標(biāo)準(zhǔn)充電和快速充電之間的區(qū)別是基于充電電壓、充電電流和截止方法或算法。

poYBAGN7QpiAEFVvAABQGMUj1VM274.png

pYYBAGN7QpmANCJoAABQX5YhKfs400.png

快速充電需要在充電結(jié)束時(shí)使用電池溫度或負(fù)電壓變化精確切斷電源。鎳鎘電池可以充電的不同類型如下:

poYBAGN7QpuAJskCAACHFyr3dD0674.jpg

這里使用的電池如下,容量為600mAh,指示我們以60mA為電池充電,建議使用0.1C慢速充電。因此,我們進(jìn)行了恒流慢速充電。

poYBAGN7Qp2ATw3NAABFU_F3Pu4019.jpg

所需組件:

LM317 – 2 號

1N4007 – 4號。

電容器,100uF(電解)– 1否

AAA 或 AA 電池座 – 1 否

鍋 (100?) – 1號。

指示燈(紅色 -1)

電阻器 (1k? -1; 560? -1; 100? -2)

穿孔點(diǎn)板

連接線

鎳鎘慢速充電器電路圖及說明:

pYYBAGN7QgCAJipYAACke_hK6CE894.png

這是電路在性能板上的外觀:

pYYBAGN7Qp6ATNbNAABQoEVRqEo310.jpg

poYBAGN7Qp-ANOo2AAA0jiGcavY236.jpg

1. 降壓變壓器:

這里使用額定值為 230V 至 15V、1A 的降壓交流變壓器。即使變壓器的輸出電流容量為1安培,但允許的連續(xù)電流僅為0.4安培,以確保安全運(yùn)行。可以使用230V/0-15V或230V/15-0-15V的變壓器。

poYBAGN7QqCAO8HeAABA_9D_YF8248.jpg

2. 橋式整流器

全波橋式整流器通過稱為整流的過程將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。這里使用的整流器在橋式配置中使用四個(gè)二極管完成。

3. 穩(wěn)壓電路:

這里L(fēng)M317用于電壓調(diào)節(jié);它是一個(gè)三端子可調(diào)穩(wěn)壓器

pYYBAGN7QqKAPy7qAABAYhiakdE762.png

pYYBAGN7QqOAInf_AAAHaN0FqWQ407.png

因此,為電池充電所需的輸出電壓最大為1.45V。

V外= 1.25 * {1+ (100/560歐姆)}

V外= 1.47V

4. 限流電路:

由于600mAh電池的充電電流將為60mA。必須計(jì)算適當(dāng)?shù)?a target="_blank">電阻器,

我外= 1.25 / R

因此,R設(shè)置為21?以將電流限制為0.06A。

鎳鎘電池充電器電路的工作原理

不帶電池的開路電壓顯示為1.5v,從下圖可以看出,

pYYBAGN7QqWAHXLMAACCPaYND1w505.jpg

如前所述,輸出電壓為1.49V,電流限制為60mA,紅色LED指示電池的充電條件。

poYBAGN7QqaAANPIAACQ8Sc1JiM698.jpg

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