用LM3914制作的自动充电器
来源:互联网发布者:通通 关键词: 电池充电 更新时间: 2024/08/05
工作原理 工作过程
本充电电路具有放电功能,放电完毕自动转入充电状态,充至约90%后自动进入小电流续充至满。兼有电池电量指示功能,LED1~LED10指示的电压值见附表。
工作原理
路如图1。LM3914是电平、电压LED显示驱动集成电路,可工作于点/线显示状态,其内部框图如图2所示。LM3914内包含有一个可调基准电压源和10个电压比较器,10个1kΩ的精密电阻串联组成分压器,分别向各电压比较器提供比较基准。可通过外部电路向第⑥脚(电阻分压器高输入端)和第④脚(电阻分压器低输入端)提供所需基准电压。电阻分压器将⑥、④脚间电压均分为十段,与输入电压进行比较,相应的电压比较器便输出低电平(点显示状态时;若置于条显示状态,则低于输人电压的比较器均输出低电平),驱动对应的LED发光。内含的可调基准电压源由⑧脚调节,⑦脚输出。图1中,⑦、⑧脚外接电阻R1l、R2可控制基准电压源输出端⑦脚的电压,其值=1.25(1+Rl/R2)。本充、放电路利用其基准电压源输出的电压,作为控制充电的终止电压,其值为1.25(1+120/1000)=L4V。由④脚的外接电阻R3控制①脚LED1的点亮启动电压,即放电的终止电压,其值=1.4(21.5+1)/(10+21.5)=1lV。印刷板如图3所示。为了便于自制,三极管全部用TO-220封装形式设计。
工作过程
接通电源,K2闭合,接人充电电池,电池电压由⑤脚输入到电压比较器进行比较,此时若电池电压低于1.4V且可控硅SCR未触发,V2、V4截止,⑩脚高电平经R6使V1截止,V3、V5导通,电源经K2、R12、V5给电池充电。因本电路的LM3914工作在点显示状态,所以只有相应的电压比较器输出低电平,对应LED(LEDl0以下之一)点亮,指示此时电池充电电量。当电池充电电压上升至1.4V时,⑩脚输出低电平,V1、V2导通,V3、V5截止,停止充电。若电池需要放电时,按一下放电按钮K,可控硅SCR导通,V2、v4导通,V2使V3、V5截止,电池经R11、V4放电,V2、V4的驱动电流经R7、R9、SCR、R4.使LED1l点亮,指示电池正在放电,电池电压使对应LED点亮,指示此时电池放电电量。当电池放电至1.0V时,①脚输出低电平,可控硅SCR退出导通变为截止,V2、V4亦截止,V3、V5导通,自动给电池进行充电。电阻R4、R5为下拉电阻,其作用是分别使①、⑩脚在低电平状态时电位更低,使放电、充电终止动作更为可靠。LED0为电源指示。若要显示电池空载时电量,需将K2断开。
实际使用中,当电池充电电压刚上升至充电极限电压(1.4V)时,第10个电压比较器输出端⑩脚输出低电平,经过V5、V2、V1、V3的作用使充电停止,但充电时(特别是大电流充电时)电池电压并不是电池的实际电压,充电停止后,电池电压会下降少许,于是又开始充电,此过程充电一停止一电压下降一再充电一再停止……这时表现为充电电流开始下降,电池电压越接近1.4V,充电电流越小,最后变为涓流充电(约几毫安)。电池电压稳定在1.4V,不会过充,非常安全。
元件选择
SCR用1A以下的小型单向可控硅,若按下K钮后,SCR不能保持导通,可在其阴极接一个2k1)左右的电阻,以增加它的负载,加大导通电流即可。选择不同的R1阻值,本电路可对多节充电电池进行充、放电。充、放电电流分别由R12、R11决定。本电路中充电电流约120mA,放电电流约100mA。
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