溫控 NICD 充電器電路

出處：維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于：2023-02-03 16:35:22 | 207 次閱讀

該電路用于溫控恒流電池充電器。它適用于 NICD、NIMH 和其他可充電電池。該電路的工作原理是，當(dāng)電池充滿電時，大多數(shù)可充電電池的溫度都會升高。過度充電是電池壽命短的主要原因之一，熱電池會破壞內(nèi)部密封并排出電解液。隨著細(xì)胞變干，它們會失去容量。該電路可以為可充電電池組快速充電，而不會產(chǎn)生過充風(fēng)險。該電路使用 22VDC 電源，我的改進(jìn) 版本 2 電路將使用 12VDC 電源運行，例如太陽能或汽車電源系統(tǒng)。

變壓器、橋式整流器和 1000uF 電容器提供大約 22 伏的直流電源來運行電路的其余部分。7812 穩(wěn)壓器將其降至 12V 以運行 311 比較器和 4011 與非門。
按下啟動開關(guān)開始充電循環(huán)。這會導(dǎo)致連接成 RS 觸發(fā)器的兩個 4011 與非門進(jìn)入充電模式。紅色 LED 點亮，VMOS FET 電流開關(guān)打開。充電電流流過電池組。如果電池開始時溫度高于參考溫度，電路將不會切換到充電模式。讓包裝冷卻。當(dāng)電池組達(dá)到完全充電狀態(tài)時，溫差傳感器會導(dǎo)致觸發(fā)器關(guān)閉，從而關(guān)閉 VMOS 電流開關(guān)，并點亮綠色 LED。
7805 電壓調(diào)節(jié)器作為恒流調(diào)節(jié)器接線。這為許多不同的電池類型提供了安全的最大充電電流。VMOS FET 兩端的 500 歐姆電阻設(shè)置了在大容量充電完成后流經(jīng)電池組的涓流充電電流。
如果交流電源關(guān)閉，1N5818 二極管可防止電池組放電。
啟動開關(guān)周圍的電阻器、二極管和電容器會使電路在首次通電時自動啟動。
溫差傳感器電路通過向 311 比較器的輸入端提供兩個電壓來工作。比較器輸出打開或關(guān)閉取決于哪個輸入電壓高于另一個輸入電壓。隨著熱敏電阻升溫，它們的阻值下降，從而降低相關(guān)的比較器輸入。由于有兩個傳感器，室溫可能會發(fā)生變化，電路只會對傳感器之間的溫差做出反應(yīng)。
部件放置并不重要，但熱敏電阻除外，熱敏電阻應(yīng)使用環(huán)氧樹脂將鋁板分開，并通過帶有兩根電線和屏蔽層的電纜連接回主電路。7805 穩(wěn)壓器應(yīng)安裝在散熱器上。電流設(shè)置電阻器可以是大功率電位器、開關(guān)可選電阻器（如原理圖所示），或者如果您只需要一個電流設(shè)置，則可以是單個固定電阻器。
確保將電池和傳感器與其他電子設(shè)備熱隔離，這樣電路產(chǎn)生的熱量就不會影響傳感器。在我的原型中，我將兩個熱敏電阻粘在分開的鋁板上，大約 2" X 2"，并將電池傳感器放在正在充電的電池組頂部，通常頂部有一個重物。重要的是要確保電池與傳感器有良好的熱接觸。
讓兩個溫度傳感器板達(dá)到相同的溫度，在 311 芯片的 + 和 - 輸入端（引腳 2 和 3）放置一個電壓表。調(diào)整傳感器平衡微調(diào)器，使儀表上的讀數(shù)為 -0.02 伏。按下重置按鈕并確?！俺潆姟盠ED 亮起。用手加熱電池溫度板，觀察“完成”燈亮起。
將可充電電池組連接到充電器的“+”和“-”連接器。電池組可能需要在充電前冷卻至環(huán)境溫度。
將“電池溫度”傳感器放在電池組下方，并用橡皮筋或重物將其固定到位。
將“參考溫度”傳感器放置在不太靠近充電器、電池或任何其他熱源的位置。
按下“復(fù)位”鍵，觀察“充電”燈亮。注意：如果電池最近以高速率放電，或者從較溫暖的地方移動，它可能比環(huán)境溫度傳感器更熱，電路不會進(jìn)入充電模式。讓電池冷卻到環(huán)境溫度，或者如果您趕時間，可以暫時預(yù)熱參考傳感器。
請注意，串聯(lián)串中的某些電池總是最先變暖。幾個循環(huán)后，最好將電池組放在充電器上幾個小時，以對下方的電池進(jìn)行涓流充電，直至充滿電。這個過程稱為“均衡”背包。也可以再次按下啟動按鈕，弱電池會暫時獲得更多電量，然后全電池會預(yù)熱并關(guān)閉電流。
該電路中的熱敏電阻和大部分其他部件可從較大的 electronix 供應(yīng)商處獲得，例如 DigiKey、Mouser 和 Newark。
許多人經(jīng)常對他們的 NICD/NiMH 電池組進(jìn)行放電，以試圖防止所謂的記憶效應(yīng)。NiCD 記憶效應(yīng)主要是一個都市傳說，它起源于 NASA 的一項合法實驗，在該實驗中，早期的 NiCD 電池在非常窄的電壓范圍內(nèi)運行?，F(xiàn)代 NiCD 電池不應(yīng)表現(xiàn)出任何形式的記憶效應(yīng)。可充電電池的充電/放電循環(huán)次數(shù)都是有限的，每次對電池放電時，其容量和壽命都會降低。有關(guān)該主題的更多信息，請參閱本文。
殺死 NiCd 電池的一個好方法是對它們施加反向電壓。如果您錯誤地將 NiCd 電池組放電成串，弱電池將變?yōu)榱惴?，然后隨著強(qiáng)電池繼續(xù)放電而變?yōu)樨?fù)電壓。在 NiCD 電池上施加負(fù)電壓會導(dǎo)致電池內(nèi)的導(dǎo)電枝晶生長，從而使電池變得容易自放電。
如果您仍想對電池進(jìn)行放電，最好只對它們進(jìn)行單獨放電。電池不應(yīng)被拉低至零伏。實現(xiàn)此目標(biāo)的一種簡單方法是為每個電池串聯(lián)一個硅二極管和一個電阻器，這將最小電池電壓設(shè)置為約 0.7 伏。對于多節(jié)電池組，可以使用多節(jié)電池座以及用于每節(jié)電池的電阻器和二極管來構(gòu)建放電器。
典型的放電電流是 C/5，其中 C 是電池的安培小時容量。對于 500ma AA NiCd，一個 1N4001 或類似的 1A 二極管與 5 ohm 1/2W 電阻器串聯(lián)應(yīng)該給出 C/5 (100ma) 放電率，假定 1.2V 電池和 0.7V 最終靜止電壓。

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