36V恒流电动充电电路的设计与制作

　　这款36V镍镉蓄电池组恒流电动充电器电路，电路简单、调试方便，充电前能自动进行残余电泄放，电压下降至放电终了电压时自动转换为恒流充电状态，当电压上升至充电终了电压时自动转换为涓流充电维持状态。
　　
　　比较合适于电动自行车等的镍镉电池组充电。通过修改某些元件的参数，也可以改成12V和24V充电器。
　　
　　电路组成及工作原理
　　
　　上图为自动充电器电路图，Dl-D4、Cl构成60V整流滤波电路；Ql、Q2、D5、D6、Jl、Rl、R3、R4、VR2、C2构成充电终了自动关断电路，其中Ql、Q2背靠背接成类似于可控硅的电路，关断电压由Dl、Rl、R3、R4、VR1共同决定，调节VR1可以改变起控电压，其中C2的容量较大可以防止继电器J2在转换时使继电器Jl误动作；R9构成涓流充电电路，其作用是当充电终了电路起控后由其提供较小的涓流进行充电，根据需要情况该电路也可去掉；Q3、Q4、Q5、VR1、R2构成恒流源电路，其中Q3、VR1、R2构成基本恒流源，调节VR1可以调节充电器充电的恒流电流值；Q6、Q7、D7、D8、R5、R6、R7、R8、J2、LR构成残余电自动泄放电路，其中R5、R6、D7共同决定泄放电路的泄放终止电压，其工作过程如下：当电池组（以36V为例）接入电路后再接通交流220V，按下SW使继电器J2吸合，恒流充电电路被切断，残余电泄放电路首先对电池组进行残余电能泄放。当电池组电压下降至泄放终止电压即单节镍镉电池的电压下降到0.67V时(36V电池组设置为20V)，继电器J2释放、残电泄放电路被切断，同时恒流充电电路被接通。当电池组电压升高到充电终了电压即单节电池电压升高到1.54V时(36V电池组设置为46.2V)自动关断恒流充电电路，接着进入涓流充电维持状态。印刷板图见下图（元件面的背面视图）。

　　
　　元件选用
　　
　　变压器的容量和输出电压要由电池组的电压和容量来确定，考虑到恒流调整管的管压降，一般输出电压要高于电池额定电压的40%左右，输出电流要大于电池组容量值的1/6。
　　
　　稳压二极管D5采用2DW231主要是考虑到它内部是由两个背靠背的5.6V稳压管串接而成，温度系数小，比较稳定。也可用普通6.2V稳压管代替。稳压管D7参数可根据电池组的电压规格进行必要的修改。
　　
　　结型场效应管Q3也可用其它耐压足够的结型场效应管代替。
　　
　　Ql、Q2、Q4、Q6、Q7采用2N5551和2N5401主要是考虑他们的耐压较高，对其它参数没有特别的要求。
　　
　　电流调整管Q5，可用耐压大于100V，电流大于3A的其它大功率管代替，配80×60mm散热器。
　　
　　电解电容C2的容量要达到要求，否则在放电终了自动转换成充电状态时就有可能出现继电器J1的误动作。
　　
　　继电器J1要求触点负荷大于1A、J2要求触点负荷大于3A，笔者采用的是JRXB-1型24V继电器，使用三个多月，一切正常。
　　
　　其它元件无特殊要求。
　　
　　调试（以36V7Ah蓄电池为例）
　　
　　充电终了电压起控点的调试：
　　
　　首先调节VR2使其值最大，在接电池处接人一个60Ω左右30W的电阻做假负载（没有30W的也可以用SW的水泥电阻代替，但电阻必须浸泡在水中，以确保电阻不被烧毁），减小VR1的值，使负载电阻两端的电压达到46.5V，再调节VR2使充电终了自动关断电路刚好起控，起控后应先切断电源，同时增大VR1的值，待Jl释放后，通电继续调试，就这样反复调试VR1、VR2的值，直到使起控电压满足46.2±0.3V为止。
　　
　　放电终了电压起控点的调试：当镍镉电池组的储存电能快耗尽时，把电池组接人，按下SW，继电器J2吸合，负载灯泡发光，适当调节R5的值（图中R5的值为参考值），使得当电池组电压下降到20±0.5V时，继电器J2释放。
　　
　　充电恒流值的调整：一般镍镉电池充电电流值可取电池额定容量值的1/10左右，在这里取0.72A，通过调节VR1即可改变恒流源电流值，如果改变VR1的值仍不能达到要求时，不够大可以减小R2，不够小可以增大R2。涓流可取电池额定容量值的1/150-1/300，涓流限流电阻的阻值应根据实际情况进行适当的调整。具体充电电流可以观察电流表的指示数。
　　
　　如果电池组的电压不是36V，而是12V或24V，可适当修改有关元件的参数，并按以上基本思路和方法进行调试。

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