前次DIY了一个充电器,电压很高电流也大,发觉除了电动车上很少有其他用途了。
这次趁着活动，再弄一款充电器,想达到的效果是电压12V/24V/36V通用,铅酸/磷酸铁锂/三元锂都可以充,为了适应各种容量的电池，还能调整充电电流,设想是2A/5A/10A三个档位。
不是公司的产品，完成时全部公开所有资料。但是外壳用工厂现有的外壳进行加工，自己的手艺不怎么的，外观什么的就没那么多讲究了。
原理图进行中......
充电主回路：
说明：功率较大，用的正激，D2整流管，D3续流管，L1储能电感，Q3做防反接开关用，RS1是电流取样电阻。
打*标记的为可调整参数,待后期调整后才确定取值.
简单介绍一下:
正确接线方式下,电池由BAT --R6—R7—RS1—Q3—BAT-形成电流回路,Q3开通.
反接时,MOS因反偏而关断
接下来是关键的地方了,电压电流/转灯控制都放这一块.
先上图,各位看看有什么不对的地方,欢迎指正!
关于电压选择,一般情况下铅酸电池正常时认为是2.1-2.2V/节均充时电压2.4-2.5V/节;
锰酸锂,钴酸锂,三元锂标称3.7-3.8V/节,恒压恒流充电时一般选择4.1-4.3V/节;
磷酸铁锂标称3.2-3.3V/节;恒压恒流充电时一般选择3.6-3.7V/节.
因此标称12V的铅酸电池组静态电压应该是12.3-12.6V,均充时14.4-15V.
标称12V的锰酸锂电池组静态电压应该是11.1-11.4V,恒压恒流充时12.3-12.6V.
标称12V的磷酸铁锂电池组静态电压应该是12.8-13.2V, 恒压恒流充时14.4-14.8V.
从数据上看,磷酸铁锂和铅酸有重合的地方,可以用同一电压进行充电,但是铅酸有个浮充的过程,要进行电压切换;
最终选择12V空载是12.6V,铅酸和铁锂充电时14.6V; 锰酸锂充电时用12.6V;
24V时: 空载是25.2V,铅酸和铁锂充电时29.2V; 锰酸锂充电时用25.2V;
36V时: 空载是37.8V,铅酸和铁锂充电时43.8V; 锰酸锂充电时用37.8V.
电流的选择:
恒流充电和转灯由U2(LM2904)完成.
用TL431作基准电压.
2脚由R34和R35分得的电压,除以RS1得到转灯电流1(充电),LED1点亮.
由于LED1上的电压基本不变,可以当作另一个参考电压使用,由R33,R5,RS1分压到LM2904的3脚作为回差,用处是LED1转灯是时不会反复跳跃,同时得到转灯电流2(充满),LED3点亮.
电流分档如下:
2A时:当基准电压接在C8上端位置时,R40上的分压为10mV,既是U2的6脚输入电压是10mV,对应5脚电压为稍大于10mV时恒流电路动作,经计算约为2A;
5A时:当基准电压接到R37上端,R40上的分压约25mV,恒流值约为5A;
10A时:当基准电压接到R39上端,R40上的分压约为50mV,恒流值约为10A.
其它电路简单说明:
U3为电压电流反馈通道,用于恒压恒流信号反馈到前级电路.
U4作为电池正确连接信号的反馈通道,用于开启前级工作,ZD2按电池取用,R22用于限制通过光电耦合器的电流.实际工作电路中,ZD2选用恒流源更合适.
U5用于铅酸的浮充和均充转换,在接锂电时不使用.
PWM部分图,位号没调整过来.
简单说明一下:IC能否工作不但由供电决定,还受2脚电压控制,2脚电压在1V以上才启动.只有U4开通,Q8退出饱和,2脚电压才能提升,IC才正常工作.
Q9及ZD1给 IC提供一个合适的工作电压.
Q6,Q7用于增强IC的驱动能力,并由C13耦合到驱动变压器初级.
R7,R8给IC提供启动电流.
U3是后级电压电流信号的反馈通道。
图上是驱动变压器和功率转换部分
T2是驱动变压器,Q1,Q2为功率开关管,T1是功率传输变压器.
这是常见的交流输入整流电路.
最后完成的PCB文件截图,和原理图稍有变更,待到作品完成再较对一下.
风扇内置于PCB上,所以板上有个很大的圆圈
然后照例的PCB打样.
次级IC和风扇的供电部分,CH1来自转灯输出,只有充电电流达到转类电流后风扇才工作,可延长风扇寿命.变压器应该是EC40的,图上标示错误.
接下来应该算变压器和动手绕几个啦.
开始动手...
第一个和第二个绕法不同,第三个是电压不同..外观上有区别名得搞错了.
加班时间,装机进行中...
调试紧张进行中,随拍两张留念.....
外壳加工进行中:
先画一下大概...
没什么好工具,只能打N多邮票孔,很费时间.....
装上波段开关的样子.
调试时发现了几个问题,经过折腾还是解决了
一是由绿灯转红灯时,红灯闪烁,同时风扇时转时停,最后是在运放的1-2脚并了1uF贴片电容,取消了3脚到地的电容才搞定,
还有恒流控制输出点到运放的输入端,也要增加反馈,虽然有过不用的经历,但是布板时一定要预留位置;
二是计算的恒流点和实际出入有点大,折腾了好半天,发现电流取样点不要在转灯电流检测点上,另外增加一路恒流用的电流取样;
三是CV模式下,电压选9V以下时,输出不稳定,经分析是反馈部分供电不稳定,从次级的辅助供电跨一个二极管给光耦供电就行.
更改后的原理图稍后整理并送出......
原文链接：https://www.dianyuan.com/bbs/1525641.html
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