通用1-4节锂电池充电电路
我又改了一下,调整了点参数,增加了充满指示。
去买了1x10开关,用于控制电流:3、2、1.5、1、0.7、0.5、0.3、0.2、0.15a
也买了2x4开关,控制电压:3.6、7.2、10.8、14.4v
打算用我的一个3a13.8v电源改制。
当然,调整管要改成lm338(5a的)。
电路特点:相对简单,容易理解,元件容易取得,功能完善,特性理想。
vin是直流,整流稳压既可,但需要保证最小要比vout还要高2v。
开始充电时,由于输出电压比较低,因此经过r4和r5分压后不足2.5v,因此tl431截止,可以认为r8和r9不存在,此时由lm317和r1组成恒流电路,即r1的电压为1.23v为恒定,r3电压可忽略。二极管d提供正向充电电流通路,尽管有压降,但由于是在电压采样之前,因此丝毫不影响电压的准确采样。
接上具有一定电压的电池rl后,q3导通、因此q2也导通,其压降可以忽略。
若充电到一多半时,双节电池电压达到8.3v(单节4.15v),r4/r5分压后达到2.5v(如图红色标志),则tl4321开始导通,把lm317的参考地拉下,r3开始有电流通过并有压降,从而流过r1的电流减少,因此lm338退出恒流状态,整个电路转为恒压电路。
r9本来可以短路,其作用是当电流流过后产生一个压降,一方面使得led发光,另一方面在电池没充满时基本不发光。r8的作用是限制led的电流。
当电流减少到1/3初始值时,led就开始导通发光,充电电流减少到接近0时发光最亮,指示充满。
异常时,
1、若停电或断电,则q1截止,二极管d和q1的集电结保证电池不会放电。正常充电时,r2给q1提供电流,因此q1短路。
2、若电池电压高出额定电压(比如接了个14.4v电池),同样d会保证不倒流,仅通过q1会有少许放电(<0.5ma)。
3、若电池接反,则q2将断开,确保没有反向电流。流经电阻r6的电流只有几微安可忽略。
4、若短路,则q3截止,q2因此而截至,无电流。
q1为常用小功率npn硅管。
q2为n沟道场效应管,可选择额定电流稍大些的(比如20a),以便其压降可以忽略。
同样,若要改变充电电流,或者改变充电电压,分别变换r1和r4就可以(黑体)
如果电流不超过1a,则lm338可以用lm317替代。
如果输出是4.2v,则r4可取10k可调。
需要进一步了解原理,可以参考lm338的数据手册和tl431的数据手册(pdf文件),后面都有典型电路。