镍氢电池随处可见。这些电池安全、用途广泛且易于充电。在本文中,我们将研究DIY NiMH电池充电器电路 - 它的工作和计算以选择正确的组件。这是一个基本的电子电路,很容易构建。该电路使用运算放大器,变压器,稳压器芯片LM338,晶体管,一些电阻器和电容器。
镍氢电池:
每个镍氢电池都是使用单独的镍氢电池制造的,这些镍氢电池串联或并联连接,以在其输出中提供更高的电压或更高的电流。一个镍氢电池的标称电压约为1.2V。当NiMH电池充满电时,其端子上将呈现1.6V。通常,9V NiMH电池将有8个电池相互串联。这将产生1.2 x 8 = 9.6V的输出电压。为了有效地为镍氢电池充电,充电电压应相当于其充满电的电压,即1.6V x 8 = 12.8V。
此外,还需要考虑电池的充电电流以及充电电压。用当前容量的一半 0.5C 为 NiMH 电池充电是安全的。我们将在此电路中使用的电池是9V / 300mAH电流容量。因此,我们需要用12.6v和150mA为电池充电,等于0.5C。
9V镍氢电池充电器电路:
该NiMH电池充电器电路从220v AC的墙上插座电源获取电源。 À降压变压器用于将电压电平提高到18v。四个二极管布置在桥式整流器配置中,用于将交流信号转换为直流信号。或者,您可以使用片上桥式整流器。直流输出电压馈送到电容器C1,用于平滑直流信号。平滑的直流信号进入 LM338 IC。
LM338 是一种稳压器芯片,其输出电压可以使用上述电路中的电阻 R2、R4 和 R5 进行编程。控制输出电压的公式为
Vout = 1.25 ( 1 + R2 / ( R4 + R5 ) ) + IAdjR2
使用此公式,输出电压设置为12.8V,这是9V NiMH电池的充电电压。LM338 能够向负载提供高达 5A 的电流。必须使用带有LM338稳压器的散热器。
然后,输出电压通过一个 80 欧姆的限流电阻馈送到电池。该电阻将输出电流限制在150mA,以便安全地为电池充电。在这里选择一个高功率电阻器,例如 10 瓦,因为它需要承受高电流。
充电指示器单元:
Opamp用作充电指示器,向用户显示电池已充满电。在这里,Opamp 旨在用作比较器。使用R4、R5和R6设置分压器,将基准电压馈送到运算放大器LM301。与R4相比,R5和R6电阻的组合电阻较高,因此设置为Opamp正输入的基准电压约为12.7v,几乎相当于充满电的电池电压。
假设未充电的电池连接到电路。当电池充电不足时,Opamp负端的基准电压将小于12.7v。而从分压器网络到其正端的基准电压将等于12.7v。这会迫使运算放大器的输出进入高电平状态。这使PNP晶体管保持关断状态,电流流向电池并为其充电。
当电池开始充电时,电池两端的电压开始升高。当电池充满电时,Opamp反相端的电压将大于同相端。因此,运算放大器将其输出切换到低电平状态。这将打开 PNP 晶体管。
现在,来自 LM338 的输入电流将吸收到运算放大器输出中,因为电池电压几乎等于 LM338 输出,并且运算放大器输出引脚提供了电流流动的路径。由于PNP晶体管已打开,它将点亮LED,这将作为用户断开电池与电路的指示器,因为电池已完成其充电周期。现在用户需要断开电池与充电器电路的连接。
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