CL4056電池充電IC器組裝指南
在本教程中,我們將介紹密封鉛酸(SLA)、鎳鎘(NiCd)、鎳氫(NiMH)和鋰聚合物(LiPo)電池的充電電路。我們將提供原理圖和有關(guān)如何構建它們的說(shuō)明。
但在開(kāi)始之前,請注意正確充電非常重要。使用錯誤的電壓或電流,或錯誤類(lèi)型的電池充電電路會(huì )使電池著(zhù)火甚至爆炸。使用DIY電池充電電路時(shí)要小心,不要讓充電電池處于無(wú)人看管的狀態(tài)。
密封鉛酸
如果您有空間,密封鉛酸(SLA)電池是很好的。它們的大尺寸使它們能夠長(cháng)時(shí)間保持在架子上。SLA電池通常由恒壓源充電。充電器被設定在特定電壓,該電壓在整個(gè)充電周期中保持不變。這允許電池最初需要高電流,然后在充電時(shí)逐漸減少。必須限制初始電流,以防止損壞和過(guò)熱。
SLA電池的側面通常有一個(gè)標簽,其中包含用于充電的電壓列表:
在上圖中,有用于在“待機使用”或“循環(huán)使用”中為電池充電的電壓和電流規格。待機使用是指在維護充電模式下將大部分時(shí)間花在充電器上的電池。循環(huán)使用是指經(jīng)常使用和經(jīng)常充電的電池。
顯示待機使用和循環(huán)使用的初始充電電流。充電電流不應超過(guò)所示值(本例中為 2.1 A)。待機使用和循環(huán)使用模式的充電電壓不同。
在SLA電池充電器中,必須以該速率監控循環(huán)速率;電池一旦達到容量,就會(huì )過(guò)度充電。充電可以使用限流臺式電源完成。只需將電壓設置為您將使用的值,并將電流限制設置為電池上指定的值即可。
在SLA電池充電器中,必須以該速率監控循環(huán)速率;電池一旦達到容量,就會(huì )過(guò)度充電。充電可以使用限流臺式電源完成。只需將電壓設置為您將使用的值,并將電流限制設置為電池上指定的值即可。
下面顯示的是SLA電池充電器的原理圖,該充電器在電池充滿(mǎn)電時(shí)會(huì )自動(dòng)切換速率:
鎳鎘和鎳金屬氫
鎳鎘(NiCd)電池在過(guò)去幾十年中一直很受歡迎,但它們正逐漸被鎳氫(NiMH)電池所取代。原因是因為與鎳鎘電池相比,鎳氫電池的充電記憶力更少。
鎳鎘和鎳氫電池具有相似的充電要求。這兩種類(lèi)型都提供了連續充電的能力。兩者都可以用恒定電流充電。
這是構建分立晶體管充電器的原理圖,可用于為鎳鎘和鎳氫電池充電:
該電路設計用于以50mA電流為12V電池充電,但可以使用合適的元件輕松放大到更高的電壓和電流。
二極管D1和D2以及電阻R2在Q1的基極提供1.2V的恒定電壓,因為基極發(fā)射極電壓將始終強制0.6V。通過(guò)正確選擇R1,我們有一個(gè)可編程的恒流源。要計算將提供特定電流的 R1 值,請使用以下公式:
R = V / I
在這種情況下,V為0.6伏,充電電流為50 mA,因此:
R = 0.6V / 50mA
R1 = 12Ω
下面的原理圖是針對配置為恒流源的LM317可調穩壓器。此充電器可為鎳鎘和鎳氫電池充電:
該電路設計用于在50mA電流下為一個(gè)12V電池充電。
LM317 強制在 Vadj 和 Vout 之間產(chǎn)生 1.25V 基準電壓。要計算R3的值以提供特定的充電電流,請使用以下公式:
R = V / I
因此,V在1.25伏特,而I在50mA,
R = 1.25V / 50mA
R3 = 25Ω
鋰聚合物
鋰聚合物(LiPo)電池在RC型號,筆記本電腦和移動(dòng)電源中很受歡迎,因為它們可以具有高電壓和大容量。
鋰聚合物電池需要小心和受控的充電。鋰聚合物電池不應串聯(lián)充電。一個(gè)合適的LiPo充電周期包括四個(gè)順序充電階段:
將完全放電的鋰聚合物電池連接到充電器后,第一階段是預充電階段。在此階段,充電電流設置為最大充電電流的10%。在下一階段,在電壓急劇增加時(shí),將恒定電流施加到電池上。電壓最終趨于平穩,進(jìn)入第三級,其中恒定電壓施加到電池上。在最后階段,電流開(kāi)始減少。當充電電流變?yōu)樽畲蟪潆婋娏鞯?0%時(shí),充電終止:
鋰聚合物電池可以使用CL4056鋰電池充電模塊進(jìn)行充電。該模塊可由微型USB電纜提供的5V供電,或通過(guò)PCB上的觸點(diǎn)供電。
電池充滿(mǎn)電后,綠色LED將亮起。電池已連接到B+和B-引腳。還有OUT引腳,可用于將充電器集成到另一個(gè)電路中。該模塊可監控并防止過(guò)放電。
雖然制作充電器并不太復雜,但始終記住要始終小心。未正確充電的電池可能會(huì )著(zhù)火或爆炸。也就是說(shuō),制作上面的電池充電器在各種DIY電子項目中非常有用。
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