【设计大赛】14.8V 6A铅酸电池充电器设计\制作\改进(附电路图\原理图\实物图)

参赛类型:开关电源

本文介绍了一种简单的反激式90W的铅酸电瓶充电器开发和制作过程,总用时2周完成

本人文笔很差,想到哪就写哪,若有前言不搭后语的地方请多多包涵哈~

先上原理图

这是最初的,基本型,仅有初级的限流功能.限流比较粗糙,单独做一个两个可以,不适合批量生产.我这样也就玩玩做做,提高下自己的动手能力而已.

后期的经过数次改良,加入了充电指示灯以及次级精确限流电路,还有简单的防反接保护功能,电流也提高到最终的6A输出.

上最终版的实物图(其实这个还是不理想,后来又改了初级的整流二极管为RL207,这样就很稳定了.不会出现插电源就烧保险的情况.)

3842的原理不用多讲了.这论坛的人都知道这原理图是3842的典型用法了.稳压用431.这里推荐用后缀为AA的.精度很高.单一个A的精度有误差,会造成生产过程中偏差太大.其实,自己做一个两个的,随便用了,可以调节分压电阻的阻值来微调电压的呢.

按原理图搭建出的模型可以稳定工作.这里的频率是65K.变压器用PQ2620.初级40匝用0.41的线,一根即够.次级用0.67的三根,虽然理论上有趋肤效应的影响,但毕竟只有6匝,影响不大,可以忽略.3842的供电绕组0.41绕7匝.电感量0.33--0.36MH.

实际发热温度,在有风扇的情况下变压器不超过60摄氏度,我这里室温25度测量.MOS管得看型号了,从4N60到10N60都可以用,当然4N60发热最大在65度,因为导通压降大.用10N60的时候温度都没超过35度的.

后期的改进中加入了358,当比较器用,可以精确控制次级的电流.并且可以做成三段式的充电器.检测电流的电阻,也换成了水泥电阻0.02欧姆/5W的.发热很小,损耗很小.虽然厂家说误差5%,但实际使用的时候误差小于2%.本来这个水泥电阻是打算做14.8V12A充电器用的.用在这里有些大了.

保险丝旁边的插座是插12V风扇的,我直接用输出14.8V供给风扇.实际测验的时候发现12V的风扇耐压能达到25V.真惊讶,所以用在这个电压上是不会有任何问题的.

次级整流管也由原来的两只SF56换成了三只31gf4.发热小了很多.虽然成本高了.但不用担心引脚上焊锡老化的问题了.

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tanb006

2012-07-02 12:16

附上PCB图:

bdzn

LV.9

2012-07-02 17:11

@tanb006

附上PCB图:[图片]

不错。

bdzn

LV.9

2012-07-02 17:15

楼主的水泥电阻是什么用途呀。

IGBT2010

LV.8

2012-07-02 17:43

@tanb006

附上PCB图:[图片]

占座！！！

tanb006

2012-07-02 20:10

@bdzn

楼主的水泥电阻是什么用途呀。

次级检测电流用的.电阻两段电压是毫伏级别的.所以得用运放了.如果只是1--3A的电流,完全可以用单只3W电阻+一个三极管就组成限流电路了.

老梁头

LV.10

2012-07-03 21:56

@tanb006

次级检测电流用的.电阻两段电压是毫伏级别的.所以得用运放了.如果只是1--3A的电流,完全可以用单只3W电阻+一个三极管就组成限流电路了.

很好

寸草生

LV.5

2012-07-03 23:09

PQ2620你能做90W？还有后面的次级整流管你用RL207???能告诉你选择的依据吗谢谢

linug

LV.4

2012-07-03 23:22

@寸草生

PQ2620你能做90W？还有后面的次级整流管你用RL207???能告诉你选择的依据吗谢谢

你看错了,楼主说的次级用了三只31gf4

linug

LV.4

2012-07-03 23:25

@tanb006

次级检测电流用的.电阻两段电压是毫伏级别的.所以得用运放了.如果只是1--3A的电流,完全可以用单只3W电阻+一个三极管就组成限流电路了.

怎么没有恆流部分的原理图呢???

tanb006

2012-07-03 23:34

@linug

怎么没有恆流部分的原理图呢???

次级恒流是用358组成的比较电路来实现的,一般使用4733获得的5.1v电压,这个5.1V经过两个电阻来分压,用来限定最高电流.然后这个分压的电压和水泥电阻两端的电压值做比较,就可以判断是高于限定电流还是低于限定电流了.再由358输出比较的结果,进入光耦,直接参与电压电流的调节.

tanb006

2012-07-03 23:49

@寸草生

PQ2620你能做90W？还有后面的次级整流管你用RL207???能告诉你选择的依据吗谢谢

实际上已经做出来了.频率65K.90W丝毫没有问题的.满功率,没有加风扇,老化48小时.室温25度左右,变压器表面温度没超过85度.

不要怀疑PQ2620的功率.只要线绕的下,功率就能出来.

这么大功率的理论依据很难说明白,磁芯不是厂家买的,商家只说是PC40的料.实际上按经验测量中心柱电阻,在15K附近.所以选65k的频率.这只是个人经验.

另外,前几天,我还用PQ2625做出了135W的电源.无风扇,开放式,室温25度,变压器表面温度稳定在82度.加风扇,装壳后,温度稳定在61度附近.

次级的整流管是我文笔不好,说的比较乱,让您看花眼了.不好意思哈.感谢Linng帮我回复.

jiucheng

LV.3

2012-07-04 09:19

lz做的确实不错，支持参赛。

meiguihai

LV.4

2012-07-04 13:38

学习一下

meiguihai

LV.4

2012-07-04 13:39

@tanb006

附上PCB图:[图片]

单面板

meiguihai

LV.4

2012-07-04 13:40

@老梁头

很好[图片]

不错

meiguihai

LV.4

2012-07-04 13:40

@jiucheng

lz做的确实不错，支持参赛。

楼主不讲一下原理

tanb006

2012-07-04 19:47

@meiguihai

楼主不讲一下原理

这个原理已经相当简单了.3842的反激电源用了几十年了.坛子里再讲3842,那我就是班门弄斧了.

如果要讲,你希望听到初级部分还是次级部分的原理呢?

longgexu

LV.3

2012-07-04 20:28

电路比较简单，好坏用过才知道

tanb006

2012-07-04 21:41

@longgexu

电路比较简单，好坏用过才知道

的确是的,得在用的过程中发现问题,才能一步步的改进.谢谢指导~

linug

LV.4

2012-07-05 00:23

@tanb006

的确是的,得在用的过程中发现问题,才能一步步的改进.谢谢指导~

12V/15AH的电池用多大的电流充电呢?充到多少伏转为浮充?浮充的电流多少?怎么判断电池已经充满?充满电了会自动断开充电吗?楼主能说说吗?我有个15AH的电池,我也想做一个快充.

tanb006

2012-07-05 08:42

@linug

15AH的电瓶,最大充电电流不大于15*0.3=4.5A,即可认为是电池能承受的最大电流,这个电流被电池内部化学反应的速度限制.理论充电电流为15*0.12=1.8A.

充电到14.8(电池两端电压),电流会逐步减小,当14.8V时\电流小于15*0.025=0.375A的时候,即可认为电池已经完成大电流充电,可以转为13.8V的涓流充电了.此时,电池大约充入90%--95%的电量.继续充电到100%是不现实的,因为铅酸电池是有自放电的.

充满自动断电,可以实现.但效果不如13.8V浮充来的好.

meiguihai

LV.4

2012-07-05 09:08

@tanb006

这个原理已经相当简单了.3842的反激电源用了几十年了.坛子里再讲3842,那我就是班门弄斧了[图片].如果要讲,你希望听到初级部分还是次级部分的原理呢?

我想问的也是21贴的，电池充电这一块，因为你的图上没有显示充电电路

dxsmail

2012-07-05 11:12

过来学习一下。。。。呵。。。

fengxunshi

LV.5

2012-07-05 13:59

@dxsmail

过来学习一下。。。。呵。。。

学习 ing,

tanb006

2012-07-06 16:05

@meiguihai

我想问的也是21贴的，电池充电这一块，因为你的图上没有显示充电电路

用358组成的比较器电路.这几天忙其他的样品,过一两天画358的局部图上传.请稍等两天哈.

tanb006

2012-07-07 19:14

@dxsmail

过来学习一下。。。。呵。。。

旅长啊,别谦虚了哈,指导指导啊~我刚学电源的,没经验,您给点评点评~

hbzjcjw

LV.10

2012-08-25 15:10

6A电流用3只塑封二极管，散热够吗？我的PQ2620做到了9A12V

tanb006

2012-08-30 10:28

@hbzjcjw

6A电流用3只塑封二极管，散热够吗？我的PQ2620做到了9A12V

散热足够的.这31gf4我实际测试过.单只\直流流过5A都不会烧,而且在5A下通电了两小时,表面温度150度.的确没坏.所以才放心的用.

在板上实测31gf4的温度也只有55度表面温度.

zengtx

LV.6

2012-08-31 17:27

@tanb006

实际上已经做出来了.频率65K.90W丝毫没有问题的.满功率,没有加风扇,老化48小时.室温25度左右,变压器表面温度没超过85度.不要怀疑PQ2620的功率.只要线绕的下,功率就能出来.这么大功率的理论依据很难说明白,磁芯不是厂家买的,商家只说是PC40的料.实际上按经验测量中心柱电阻,在15K附近.所以选65k的频率.这只是个人经验.另外,前几天,我还用PQ2625做出了135W的电源.无风扇,开放式,室温25度,变压器表面温度稳定在82度.加风扇,装壳后,温度稳定在61度附近.次级的整流管是我文笔不好,说的比较乱,让您看花眼了.不好意思哈.感谢Linng帮我回复.

"实际上按经验测量中心柱电阻,在15K附近.所以选65k的频率.这只是个人经验."这个经验可以详细介绍下么?求解答