蓄电瓶在其使用过程中需要经常充电,以便补充能量。丽充电电流的大小,对电瓶的使用寿命影响极大,有时甚至会造成电瓶损坏。如用电流表来监视充电电流,这会给工作人员带来较大的麻烦。本文介绍的电瓶安全充电报讯器,除了用常规电表监视充电电流、电压之外,还能自行控制充电电流的强弱,使电瓶处于最佳充电状态。此外,它还具有双限声、光报警功能,对安全充电和延长电瓶的使用寿命十分有利。
工作原理
该报讯器的原理电路如上图所示。电瓶充电时应将S2置“充”位;在S3置“24V”时,可对E=24V电瓶充电,S3置“12v”时,可对E=12v电瓶充电。
该报讯器的基本工作过程是;市电接通之后,Ac220v经变压器T降压、单向可控硅VD1整流,再经限流取样电阻R和DBI电流表对电瓶E充电。调节RP可改变VD1的导通角,使充电电流的大小得以改变。当充电电流I0上升并超过允许值Iomax时,R两端的压降UKB也随之升高。UKB经R2、R3分压,使R3两端电压UAB≥UF3(UF3是大功率驱动开关IC3的导通阀电压,UF3=1.6V)。于是,IC3内部开关闭合,①~②/③脚接通,D点被箝位在3.6V.IC2得电发出报警声,同时红色的VD4点亮,表明E处在过流充电状态。此时,由于UKB较高,所以R6、R7分压的结果使Vl、V2向导通方向转化,并导致G点电压UG<UFl(UF1是大功率驱动开关IC1的导通阈电压,UF1=1.6V),因而IC1处于关断状态。随着充电时间的延长,充电电流将逐渐减小。当E被充到预定值Emax时,充电电流l0下降到最小充电电流IOmin。此时R两端的电压降UKB也随之减小,R6上分得的电压下降,使v1、V2向截止方向转化,并导致UG≥UF1(1.6V)。手是IC1导通,①~②/③接通,D点同样被箝位在3.6V,因而IC2发声报警,同时绿色的vD8被点亮,表明电瓶已被充足。由于UKB较小,所以此时IC3在关断状态。
元件选择
变压器T可自制,铁芯选用GEIB35-D310-0.35-B型优质硅钢片,叠厚为56mm,ST=19.6cm的平方,匝/伏比Tr=2.3,P0≈300W。初级N1选用φ0.91漆包线绕制506匝。次级N2、N3线径选用φ2.5mm,各绕48匝。VD1选用CR20AM6型(20A/600V)单向可控硅(加150×80×2散热片),VD2为2EF405(全塑、φ5、黄色),VD4,VD8分别为2EF105(红)和2EF205(绿),或用共阴极三色发光管2EF302代替。VD3、VD5、VD6均采用1N4001,VD7、VD9为2CW50/2.2V。v1为,9012,V2、V3为9013,β>100。IC1、IC3为高速开关集成电路,功能和引脚与TWH8778完全相同;IC2为四声模拟电路,选声端Sell、Sel2同时接地,所以发出警笛声。rp选用BCl-300W/15Ω瓷盘式线绕变阻器。BL为FMQ-20-I型蜂呜器。RP选用1W线性碳膜电位器。电流表DBI选用591L-A型(20A),电压表D13V选用59C2-V型(30V)。电阻除R4、R5、Rll为3W外,其它均为0.5w金属氧化膜电阻,其中R用300W电炉丝代之(阻值待定)。开关S1~S3全部选用钮子开关。
安装与使用
该报讯器的印制板如下图所示,外形结构示意图见下图。该报讯器只要安装无误,不需调试即可正常工作。
在用该报讯器对电瓶充电之前,要对RP和rp进行调节,具体步骤如下:
(1)接待充电电瓶E的容量C(AH)算出R值。R的计算公式是R=32/C(AH)。剪一段阻值为R的电炉丝接在xz2、XZ2接线柱上;(2)梭公式rl=1OEMIn/C,(AH)算出rl,式中Emin为待充电电瓶的放电终值电压。凋节rp,使rp等于rl.
(3)将S3置待充电电瓶E的标称电压位(12V或24V)。同时,将S2置“校”位;(4)s1置“ON”(接通市电).调节RP至VD4(R)点亮、BI,发出报讯餐笛声为止;(5)S1置“OFF”位(断电),按公式r2===18Emax/C(AH)算出r2,式中Emax为电瓶充足电后的最高电压。调节rp.使rp等rr2;(6)再次接通并调整R7到VD8(G)点亮、BL发出报讯警充电时要先断电(S1置“OFF”),并将待充电电瓶F按极性接在XZ1、XZ1’接线柱上,然后将S2置“充”位,接通市电,黄色的VD2点亮。此时E的充电电流便被自动地限制在正常充电电流C(AH)/10~C(AH)/18的范围之内。一旦电瓶充好,便会发出报讯声,同时VD8点亮。
对于过放电的电瓶(电压E<Emin),在充电之初可能会发生VD4点亮、B1.报讯现象,但只要电瓶没有故障,充电10分钟后,VD4便会熄火.RL也停止报汛。如VD4长时间不熄,BL报讯不止,则说明被充电的电瓶已经发生故障应予检查修理。
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