12V铅酸蓄电池充电器电路

描述

互联网上有很多 12V铅酸电池充电器电路,但不包括电池状态指示灯。如果您想知道电池的状态,例如没电、充电或正在充电,您需要一个额外的电路。为了解决这些问题,我们结合了三种不同的电路,因此可以进行三种不同的专用工作,例如为电池充电,指示电池状态,并且还具有用于台式电源的可变电源连接器的专用端口,以备不时之需。该电路可以通过适当的视觉和音频指示将电池从50 Ah 充电到 100 Ah。

12V铅酸蓄电池充电器电路的规格和优点

可以为12V铅酸电池充电50Ah至100Ah。

专用可变电源端口,最高可达 18V DC,最大电流为 5A。

自动检测电池并以适当的电压充电tage。

连接电池时,可变电源连接器上没有输出可用。

专用 LED 和警报,用于电池的反极性连接。

专用 LED,用于指示电池的不同状态。(没电了,电池健康,充电,充满电)。

以 14.2V 为电池充电,充满电后保持 13.4V。

12V铅酸蓄电池充电器电路的电路说明

12V铅酸蓄电池充电器的电路图如图1所示。该电路围绕固定稳压器、可变稳压器、双运算放大器 IC、晶体管、继电器、变压器和其他一些电子元件构建。

铅酸电池

整流器部分:

220V 交流电源提供给降压中心抽头变压器 X 的初级绕组1将电压降低到 15V-0-15V AC。这种 15V-0-15V 交流电由使用两个二极管
(D1和 D2)并使用一个4700uF电解电容器(C1)。发光二极管1指示存在电阻 R 的市电1限制电流并压降额外的电压。

固定稳压器部分:

固定稳压器围绕 12V 固定稳压器 LM7812
设计。IC1的电压输入引脚(引脚1)提供非稳压直流电压,引脚电压输出引脚(引脚3)提供12V稳压电源。连接在输出端的电容器 C2 滤波未稳压的部分(如果有)。该
12V 固定直流电压用于操作冷却风扇和继电器 (RL1和 RL2)。二极管 D3保护稳压器免受反向电压的影响。

可变电压调节器部分

可变稳压器采用两个并联的 LM138 IC 设计,以处理大电流。非稳压直流电压提供给 IC 的电压输入引脚(引脚 3)2和
IC3.输出电压由两个不同的可变电阻器VR调节1和 VR2.可变电源的输出电压由可变电阻器VR控制2而电池充电器端口的电压由可变电阻器 VR 调节1.二极管
D5至 D7这里用于保护可变电压调节器 IC(IC2和 IC2) 其中二极管 D8和
D9阻止电压从电池流回电压调节器。可变电阻器的选择由继电器RL完成2.

案例1:电池充电部分

当电池连接到连接器 CON3 运算放大器 IC 时4获得电源。运算放大器 LM358 是一款双通道运算放大器(IC4:A 和
IC4:B),配置为电压比较器模式。两个放大器(引脚 2 和引脚 6)的反相引脚都具有固定电压,其中同相引脚根据电池电压获得可变电压。OP-AMP2
(IC4:B) 的设置是为了确定电池是没电还是健康。如果电池没电了,即输出电压tage 小于 9V。当电池电压低于 9V 时,引脚 7 处比较器 (IC4:B)
的输出变为低电平,因此 LED3 开始发光。发光的 LED3 表示电池没电了。当电池电压大于 9V 时,比较器的输出 (IC4:B) 为高电平,因此 LED4
开始发光。发光的 LED4 表示电池健康。当IC4:B的输出为高电平时,晶体管T1(2N2222)在其基极获得工作电压,从而开始导通继电器(RL1和
RL2)通电。当继电器通电时,其公共引脚开始与 N/O 引脚连接,因此电池充电器连接器 (CON4) 上提供输出,电池开始充电。

当电池充满电时,同相引脚(引脚 3)的可用电压高于反相引脚(引脚 2)的电压,因此引脚 1 的输出变为高电平,LED7
开始发光,表示电池已充满电。引脚 1 处的高输出激活晶体管 T2 (BC547) 和一些流向地的电压,从而降低可变稳压器 (IC) 输出引脚上的一些电压(约
0.8)2和 IC3)。因此,当电池充满电时,它在 CON3 下保持 13.4V。

案例2:可变电源部分

当电池未连接充电时,运算放大器IC无法获得电源,因此晶体管T不供电1不传导和继电器(RL1和 RL2) 处于断电状态。此时,可变电源连接器
(CON4) 上提供电压。可变电阻 VR2用于调整输出电压tage 在此连接器上。

当电池连接在反极性二极管 D 中时13开始连接,结果 LED5 开始传导声音。因此,带警报的发光 LED5 表示电池以相反的极性连接。

LED6 用于指示可变电源连接器 CON4 处的可用电源。LED6 的亮度根据 CON4 的输出电压而变化。

铅酸电池

12V铅酸电池充电器电路的配置

连接所有组件,如电路图所示。

在连接跳线 JP2 时卸下跳线 JP3 和 JP1 并打开 SW1。

调整可变电阻 VR5这样 LED2 和 LED3 交替打开和关闭,同时改变继电器的状态(通电和断电)。

调整可变电阻 VR1 的方式是,IC4 的 VCC 引脚(引脚 8)相对于接地的可用电压必须为电池充满电的电压 (13.4V DC)。

连接跳线 JP3 并调整 VR4,使 LED7 开始发光。

同样,调整 VR1 的方式是,IC4 的 VCC 引脚(引脚 8)相对于接地的可用电压必须为 14.2V。

现在连接跳线 JP2 并调整可变电阻 VR3,直到 IC4 的 VCC 引脚(引脚 8)相对于地的电压为 13.4V DC。

现在,取下跳线 JP1,您的充电器电路就可以使用了。

12V铅酸电池充电器电路所需的元件

铅酸电池

PCB设计:12V铅酸电池充电器电路的PCB图是使用Proteus
8.1设计的。实际尺寸的焊锡侧和元件侧PCB设计如下所示。由于该PCB是单层,因此我们需要在组件侧安装跳线,如下图所示。您可以从下面的链接下载PDF格式的PCB图。

铅酸电池

图2:12V铅酸电池充电器电路实际尺寸焊锡侧PCB图

铅酸电池

图3:12V铅酸电池充电器电路实际尺寸元件侧PCB图

铅酸电池

图 4:PCB 图中的跳线放置

铅酸电池

图 5:PCB 的跟踪路径

铅酸电池

图 6:12V 铅酸电池充电器电路的 PCB 原型

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