一个简单而准确的SCR触发电池充电器电路分享

这篇文章解释了一个简单而准确的scr触发电池充电器电路,可以有效地用于为所有类型的电池充电,包括铅酸电池,镍镉电池组,锂离子电池等。
这种scr充电器可以在大多数汽车车库中看到,并且由于该装置的高可靠性和低维护功能,在汽车修理工中非常受欢迎。
主要特点
由于使用了scr,因此完全充电截止点比基于晶体管的电池充电器系统清晰准确。
本设计中使用了两个 scr,一个是高功率 scr,通过提供所需的电流为电池充电,而另一个是低功率 scr 监控电池的电压电平,并在电池电压达到完全充电水平时立即切断电源 scr 的栅极电源。
由于 scr 的电流范围甚至高达 1000 安培,因此电池充电器没有任何范围限制,几乎任何最高电平的电池都可以与该充电器电路一起使用。
与基于继电器的电池充电器相比,scr 电池充电器本质上是完全固态的,没有任何磨损,其触点不断经历火花和退化,直到继电器最终磨损和故障。但是这种scr系统没有这样的问题,因为这些设备非常持久,可以无限使用。
可控硅电池充电器的优点
如上所述,与其他传统类型的电池充电器相比,基于 scr 的设计具有以下优势:
几乎没有磨损,因此使用寿命最长
scr 具有极端电流范围,因此可以使用 1000 mah 至 1000 ah 的任何电池。
大型散热器可通过螺栓连接,通过简单的散热器螺栓连接设施实现高效工作
可在栅极电压低至 2 v 时触发
比 mosfet 和继电器更便宜、更紧凑
由于内部坚固的特性,可靠且无限的on/off开关寿命
易于使用和配置
电路说明
参考下面示出的大功率可控硅电池充电器电路,主要功能可以从以下几点来理解:
scr1 = 10 至 20 安培,scr2 = c106,r2 和 r3 的额定功率必须为 10 瓦,d1、d2 = 6a4 和 d3 = 1n4007,zd1 = 6v 1 瓦齐纳
中心抽头变压器用作为电池充电的电源。它必须具有适当的额定值才能处理电池充电电流。优选对于铅酸蓄电池,变压器的电流容量必须小于蓄电池ah值的10至8倍。因此,对于 100 ah 电池,变压器必须为 12 安培,对于 500 ah 电池,这可以额定为 60 安培,依此类推。来自电池的降压交流电使用二极管d1、d2进行全波整流。
您可以看到二极管之后没有使用滤波电容器,原因有两个:
如果使用干净的直流,则scr1将被永久锁存,并且无法通过消除其栅极偏置来切断
电池通常不需要平稳的直流充电,只要充电电流为直流电就可以了,具有恒流和完全充电截止。
当电源接通时,无论电池电压如何,电容器c1都确保其将scr2栅极接地并抑制导通。
当 scr2 开关关闭时,来自 d1/d2 的直流很容易到达 scr1 栅极,并触发其开启。
scr1现在开始通过其阴极和接地向连接的电池提供充电电压和电流。
变压器的整个电源电压现在下降并稳定到电池放电水平。发生这种情况是因为变压器电流比电池 ah 值小 10 倍,这迫使其降至电池放电水平。因此,如果电池的初始放电水平为11 v,则变压器的直流电也会降至11v,并随着scr1逐渐为电池充电而缓慢上升。
使用r1/r5构建的电阻分压器网络现在开始监测电池电压。c1现在的作用类似于滤波电容,通过上述电阻分压器稳定scr2的栅极输入。
最初,r1预设设置为当连接的电池达到其完全充电水平时,scr2 只是打开。例如,对于 12 v 电池,可以设置 r1,使 scr2 栅极的 zd1 齐纳二极管在电池电压达到约 14.3 v 时刚开始导通,以便 scr2 能够以大约 14.3 v 的电压点火,并切断 scr1 栅极电源。
因此,当电池充电并达到预定值时,c1两端的电压足够高,允许齐纳zd1导通。这反过来又导致scr2点火,从而将scr1的栅极电压拉到地,从而抑制其栅极偏置。
scr2进入永久闭锁模式,因为它的栅极具有c1形式的滤波电容,因此它能够获得闭锁所需的纯直流电。
上述情况导致scr1关闭,并切断电池的充电电流。
在此之后,由于没有充电电压,电池电压开始缓慢下降,直到达到稳定充电状态 (soc),对于充满电的 12 v 电池,该状态可能在 12.6 v 至 12.8 v 左右。
由于scr2是锁存的,因此电池电压降至其soc水平不会对充电器的关断情况造成任何影响。
scr充电器电路无限期地保持这种状态,直到电池被移除或输入电源被关闭并再次打开一个新的周期。
如何设置
scr充电器电路可以设置为完全充电切断动作,如以下几点所述:
将部分放电的电池连接到电路。
在指示点上连接适当额定电流表。
在电池上连接电压表,设置在适当的范围内。
现在,打开电源,以便电池开始通过 scr1 充电。
当您发现电流表读数几乎为零,电压表读数几乎达到完全充电水平时,请开始调整 r1 预设,直到 scr1 刚刚切断。
出于指示目的,红色 led 可以与 r4 串联连接。
当此 led 开始发光后立即进行调整时,可以假设 scr2 已打开,而 scr1 已关闭。
scr大功率电池充电器电路的设置现已完成。
您现在可以尝试使用新的放电电池实施充电器,并在设置的满电池阈值水平下见证自动切断过程。
带涓流电流的 scr 充电器
下一个基于scr的电池充电器电路是涓流充电器,其输出电流随着电池电压的增加而下降。听起来不错吧?当电池充电到最大完全充电水平时,充电速率会自动最小化。使用 12.6 伏变压器,有效提供 3 到 5 安培。
在电池获得最大充电电流期间,电阻r1和二极管d1在scr1上切换,以便能够向电池提供全部电流。您可以发现r6和r3上的电压相当低,这导致d2停止导通;关闭 scr2。
scr2能够触发导通的电压由电位计r6定义。当d2开始将栅极电流传递到scr2时,它导通,导致二极管d1反向偏置。d1的电压由r1拉动,几乎降至零。这会阻止 scr1 激活。随着电池端电压的升高,导致电流缓慢和scr1触发角度最小化。

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