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[电源]阻容降压电蚊拍、LED小台灯改锂电,加TL431控制充电,把TRIAC当做反极性的SCR [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2014-02-27
  电蚊拍、LED小台灯、小手电等采用阻容降压的产品社会拥有量不少,内部的铅酸电池不久就变质坏掉了,有很多人想到了改用锂电,这就需要一个合适的充电电路。为了在原产品结构及原电路的基础上将其改造成锂电充电,这就有了“简单易行的电蚊拍改锂电充电方案,阻容降压可控硅控制带转灯 ”一帖。采用可控硅的好处是:当充电达到截止电压时,可控硅触发导通,压降较低,使耗电降低,并且这一状态能维持。
  帖中的电路直接利用可控硅的触发电压Vgt来映射充电截止电压,不少坛友觉得其精度难以接受。虽然本人不以为然,但还是进行了学习和思考,按照坛友的建议,采用TL431对电池电压进行检测,以直观地保证充电截止电压的准确度,避免上述电路中需要匹配分压电阻温度系数的麻烦。
  先声明一下,本贴并无要否定前一帖的意思,因为前帖中的方案优势鲜明:简易至极。
  当然,用5V电源适配器加上4056等锂电专用充电电路来改造也很好,本人当然赞成,并将这种方案称为“开口”方案,因为一般要加装个充电插口。本帖依然要与各位分享和探讨阻容降压基础上的锂电充电办法,这样不改变原产品的外观,并沿用自带的交流电插头。

  当加用电压基准TL431时,不得不面临一个问题,就是它的极性,由于SCR只有PNPN的产品,而电压基准常见的是正极性的产品,要是有反极性的单向可控硅就能直截对接了。怎么办呢,加个三极管做极性反转吗?这电路就太复杂了。
  终于想到了双向可控硅(TRIAC),在直流电路中,它能兼容单向可控硅,与TL431对接正合适。好了,先看基本原理图:

  图中的TRIAC采用MAC97A2即可,当然可以采用97A4、97A6,就是调温电烙铁中常用的那种。这是能工作的最简电路,始终以准恒流给锂电充电,可以设定较准确的充电截止电压。由于充电电流较小,截止电压要设得低一些,4.15V左右比较合适。
  由于电路过于简化,难免存在几个缺陷:1、不充电时,采样电阻R10和R7会使锂电池倒灌跑电;2、TL431可能因导通时电流超限而损坏;3、没有设充电转灯指示。下面对电路进行完善。
  先加个指示灯,加电阻限制TL431的导通电流:

  其实,由于双向可控硅97A6用量较大,价格可能比97A4、97A2还要低,所以图中将它改为了MAC97A6。
  关于防倒灌处理,先引用坛友邓穿石提供的一个方案:

  这个电路的目的是让MOS管在有市电时才会导通,而无市电时就截止,切断倒灌回路。本人试过这个电路了,对MOS管的要求是Vgson要低,大约 1V以下,并且栅极要改接到正电源上,否则不能正常工作。邓大侠说这种MOS管可从锂电保护板上找到。锂电保护板上的MOS管一般是用8205。
  这时,坛友小龙女龙肯大侠在本人上一贴此处 http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=789441&page=5 提供了一个链接。本人拜读后,得知防倒灌的问题其实本坛中早就有各路大侠探讨过了,并且最终得出了解决方案,由坛友w36066w给出了电路图。而邓大侠的电路改进过的电路,龙大侠曾在此帖 http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=548592&page=4 的45楼给出过,只是龙大侠没有试验成功,原因应该是没有采用合适的MOS管。两个图转贴到此:





  (用家里的电脑才能继续这个。下面继续。)
  经试验,两种防倒灌方案都可以,如上所说,前一种对MOS管的Vgson有特殊要求,看到邓大侠灵光闪闪,已经上图了。这里就先用第二种方案:


  另外有三处改动:一是R4改为1K,以保证TL431可靠工作;二是调整LED1的限流电阻为47欧姆;三是挂上本人仿真用的模拟锂电池,主要考虑了可以调节充电的起始电压和自放电因素。

  采用第一种防倒灌方案的电路,请各位先移步23楼,已由邓大侠给出,且有更多的创意。
  楼下继续。
[ 此帖被newnet1234在2014-03-04 21:32重新编辑 ]
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