简单可控硅充电机制作（四款可控硅充电机电路图详解）

简单可控硅充电机制作（一）

自制一台可控硅充电机，额定电流20安培，最大可达25安培，与其它型式充电机比较，具有容量大、重量轻、造价低、不怕振动、故障少等优点。经一段时间使用，表明性能良好，适于野外队使用。

该充电机主回路采用单相可控半波整流电路，因元件SCR正向导通转为承受反压时，在反向阻断能力恢复过程中，元件承受很大的换向电压。为保护可控硅元件，设有电容C2和电阻R3串联的过压保护，同时也可以缓和因正向电压上升过大而造成的元件误导通。

触发电路由双基极二极管BT、电容C1组成弛张振荡电路，输出经脉冲变压器B送至SCR控制极（参见线路图）。

可控硅充电机线路图

可控硅SCR接入交流电路工作，控制极脉冲必须与电源同步，为简化线路，采用电阻R2降压，硅二极管D整流，作同步电源。

触发器工作电压直接取自被充电瓶，只要有6伏左右，触发器即能正常工作。同步工作电压采用此种方法，节省了变压器和整流滤波电路，使线路简单。同时，还具有自保护作用，即在外界短路或电瓶极性反接时，使可控硅不能触发。只有排除上述故障后，才能恢复正常工作，因而不会因短路、极性反接等而造成元件损坏。

被充电瓶串联只数过多时，触发电路中的BG就会过电压损坏，为使电路正常工作，设有硅稳压管DWff过电压保护。

在交流接触器线圈上增绕一层绕阻，产生6伏电压，作指示灯电源。采用电流较小的XDX—1型指示灯。

脉冲变压器B采用锰锌铁氧体磁盒，外径25毫米，用直径0.27毫米高强度漆包线，初级和次级各绕80匝，初次级间应有良好的绝缘。

充电机调试简单，用一只6伏电瓶，调电位器W2和W1电流表应有充电电流指示，否则可调整R1。然后，多串几只12伏电瓶，也应能工作。同时，测量BT发射极电压，应·在16～20.5伏之间，否则检查稳压管DW是否良好。发热元件应远离半导体元件。

该充电机虽有许多优点，但尚存在输出电压较低，电流波动较大等缺点，有待进一步改进。

简单可控硅充电机制作（二）

充电机可对6～24V蓄电池充电，充电电流可根据需要在0～10A之间连续可调。适用于各种汽车、摩托及应急电流等蓄电池的充电，且结构较简单、使用可靠及电流调节方便等优点，因此具有很强的实用性，设计电路见图1。

图1

1、工作原理

市电220V经变压器降压到36V，再由VD2～VD5组成的桥式整流电路整流后变为约32V脉动直流，然后经可控硅控制输出电压的高低。可控硅触发电路的电流取至主电路的桥式整流，从R2、D6组成的稳压电路可获得24V梯形同步电压，供触发电路（由单结晶体管VT和电阻R3、R4、R5及电容C1等组成）产生触发脉冲，以控制可控硅的导通角。调节电位器RP可以改变充电电压和充电电流。

2、制作

元件选择：变压器可选用现成的BK－300型220V／36V控制变压器，也可参考有关资料自制，但功率应在300VA左右；VD2一VD5选用10A／400V整流二极管；BCR选用20A／200V单向可控硅，都应加装散热片；VD6选用24V0.5Ｎ稳压二极管〔其它元件数据见图所标）；分流器需自制，用长650mm1.5mm漆包线绕成10mm的螺旋线圈即可；电流表为91C160一10A，BＸ为螺旋式保险，型号为RＬ1-15，配套熔芯10A；充电机与蓄电池之间的引线截面积应大于4mm；VD为电流指示，可用任意型号的发光二极管。

简单可控硅充电机制作（三）

电路工作原理

该充电机由主回路和控制回路两部分组成。

主回路部分（即充电回路部分）

市电220V经变压器“B”降压后，次级主回路绕组。为5个抽头，K2一1充6V蓄电池;K2一2充12V蓄电池或6V蓄电池大电流充电;K2一3档充18V蓄电池或12V蓄电池大电流充电;K2一4档对24V蓄电池充电。

图所示变压器次极输出经ZDI桥式整流电路后，得到100HZ的脉动直流电压，这个脉动直流电压由可控硅控制输出，输出端接有续流二极管D1及滤波电感L，续流二极管的作用是在可控硅停止导通期间对滤波电感及输出负载提供直流通路，避免可控硅失控，使可控硅工作稳定（在可控硅截止时，电感L上将产生自感电动势，这个反向电动势会造成可控硅失控，破坏电路的稳定性，D1的作用就是给这个反向电动势提供直流通路，D1导通后经负载“蓄电池”构成回路，并继续为负载“蓄电池”充电），电感L又起滤波作用，它有效的滤掉充电电压的脉动成份，较大的提高了充电电压的有效值。R1为可控硅输出负载。输出端所接电流表的量程为两个，由K3转换分流器F1或F2来转换电流表的量程。F1是3A分流器，F2是20A分流器。

控制回路部分

变压器次级控制回路绕组输出的23V电压，经ZD2桥式电路整流、C1电容滤波后得到直流电压，这个电压由三端稳压器7824稳压输出，为脉冲形成电路提供稳定的直流电源，脉冲形成电路是一个弛张振荡器，它由单结晶体管BG1、C2、W、R3、R4及脉冲变压器BP组成。脉冲输出电路是由脉冲变压器BP、二极管D3、D4和电阻R5组成。脉冲变压器次级输出的触发脉冲由D3、D4二极管电路整流，D3的作用是隔离负极性脉冲，D4的作用是隔离负极性脉冲，R5的作用是防止送往可控硅的触发脉冲电流过大，造成可控硅控制极过载，破坏可控硅的稳定性，C3是触发脉冲的净化电容用以抑制谐波成份。调节电位器“w”即可改变弛张振荡器的频率，从而改变了可控硅触发脉冲的相位，也就改变了充电输出电流。

简单可控硅充电机制作（四）

电路原理

我们知道，可控硅是一个可控制的单向导电开关，在交流电路中具有整流作用，而且整流出的电压受控于控制极脉冲电压的大小和宽度。根据这个原理，将可控硅串联于220V交流电路中，并利用单结管电路作为可控硅控制极的控制电路，以实现直接整流交流电的目的。

如图1所示电路，其中3CT、C1、R1组成整流电路，可控硅3CT为核心整流元件，在控制极脉冲［如图2（b）所示波形］的作用下将交流电变为直流电.C1和R1串联后并接于可控硅的两端，其作用是保护可控硅不被击穿，称为阻容保护。其实质就是将造成“过电压”的能量变成电场能量储存到电容器中，然后释放到电阻中去消耗掉。

具体来说，当可控硅换向时，由于残留载流子的存在，在反向电压的作用下，将以反向电流的形式流过回路，当反向阻断能力恢复时，电流迅速减少，若回路中有电感存在，将会产生一个比工作电压高数倍的尖峰脉冲，有可能使可控硅击穿。在可控硅两端并联电容C1后，利用电容器C1上电压不能突变的规律，可以减缓电压的上升。从电容器充放电电流公式

i=dq/dt=C1*duC1/dt

得

VC1=1/C1*∫idt.

可以看出，将C1取得足够大，而尖峰脉冲的时间都很短，故C1上电压的终值可限制在可控硅的允许范围内。电阻R1的作用主要有两个，一是可以阻尼电容C1和电路中的L形成振荡;另一是限制电容C1放电时的电流上升率，因为当可控硅未导通时，电容器是储积着电能的，一旦可控硅被触发导通，电容C1上的电荷立即经可控硅形成短路放电回路，若没有电阻R1限流，这个放电电流的瞬时值可能很大，电流上升率若超过其极限值，可能使可控硅损坏。

由R2、D1、D2、D3、R1、RW、C2、R4、BT33、R3及D4组成控制电路，产生触发脉冲控制可控硅的导通角，从而实现输出电压大小的控制。其中R2、D1部分产生降压整流作用，向触发电路提供直流偏置电压。

D2、D3起稳压作用，使单结管输出的脉冲幅度和每半周产生第一个脉冲（第一个脉冲使可控硅触发导通后，后面的脉冲都是无用的）的时间不受交流电电源电压的波动的影响，触发电路能稳定工作。

RW和R3称充电电阻，R5为放电电阻，R4为温度补偿电阻。电源接通后，电流经D1整流后，由电阻RW、R3对电容C2充电，当E点电位达到单结管的导通电压后，单结管导通，产生触发脉冲，以控制可控硅的导通角.R5决定放电的快慢，影响着输出触发脉冲的宽度t见图（2）b波形。如果改变电位器RW的电阻值，例如，增大阻值，电容器C2的充电变慢，因而每半波出现第一个脉冲的时间后移，从而使可控硅的导通角变小，输出电压的平均值也变小。因此改变RW是起移相的作用，达到调压的目的。