利用LM338制作蓄電池充電器

在設計一種由單片機控制的交直兩用的測試設備時(shí)用到了12V、4Ah的鉛酸蓄電池。為了使測試設備使用更為方便，設備本身必須具備有對蓄電池的充電功能。為了盡量減少制作成本，減小設備的體積重量。將原本只在設備測試狀態(tài)才工作的產(chǎn)生恒流電源的三端穩壓管LM338在設備充電狀態(tài)時(shí)又作為蓄電池充電的控制管。因為采用了單片機所以對于蓄電池的“充電”、“工作”兩種狀態(tài)的切換。下面主要介紹如何利用LM338實(shí)現對蓄電池的充電功能的。

在對蓄電池充電時(shí)設備是不需要對外輸出電流的，能不能將LM338通過(guò)電路切換用在充電電路里呢?實(shí)踐證明是可行的..使用LM338構成的對12V、4Ah鉛酸蓄電池的充電電路如上圖所示，上圖中的蓄電池處于對外輸出電流的狀態(tài)，當要對電池充電時(shí)，設備接市電?？刂芀1使J2吸合，蓄電池正極與BA接通，蓄電池進(jìn)入充電狀態(tài)。

本電路的關(guān)鍵是LM338可調三端穩壓器?？梢愿鶕铍姵爻潆娺^(guò)程中的不同狀態(tài)，通過(guò)變換LM338的外電路使其具有“恒壓”和“恒流”兩種功能。在本電路中當電池電壓低于15V時(shí)，LM338恒流輸出;當電池電壓充到15V電壓時(shí)，LM338自動(dòng)變?yōu)楹銐狠敵?。從而能很好地完成整個(gè)的設電過(guò)程。這個(gè)電路是如何達到這一目的的呢。

由電壓比較器LM393及穩壓二極管組成恒流恒壓切換電路，Z1的穩壓值為15V(為了保證比較器可靠切換，在調試時(shí)讓比較器IC1⑵腳略低于15V)，當電池電壓高于此值時(shí)，LM393⑶腳輸出高電位，J1通電繼電器吸合。當電池電壓低于此值時(shí)，LM393⑴腳輸出低電位。J1失電釋放。

按鈕開(kāi)關(guān)K1處于分開(kāi)位置時(shí)，對外供電，當需要充電時(shí)，按下K1，電池正極與繼電器的第二組公用接點(diǎn)4腳接通，此時(shí)的電池電壓低于15V.比較器|1腳輸出低電位，三極管G1截止，繼電器J1釋放，⑾～⒀腳通，⑷~⑹腳通。此時(shí)LM338處于恒流輸出狀態(tài)，電流大小=1.25/(R5∥R6)A，大約提供0.65A的恒定電流;，當鉛酸蓄電池兩端電壓達到15V時(shí)，IC11腳輸出高電位，三極管G1導通，繼電器J1吸合，⑼～⒀腳通，⑷～⑻腳通，等效電路如下圖所示。

從等效電路可以看出，LM338是一個(gè)穩壓電源，因為充電時(shí)電流已很小，R6對充電電流的影響可以忽略。穩壓值與R2有關(guān)，調整R2就可以得到15V的穩壓輸出。此時(shí)鉛酸蓄電池處于緩慢充電狀態(tài)。用此充電器充滿(mǎn)12.4Ah鉛酸蓄電池大約需6個(gè)小時(shí)。經(jīng)反復使用多次證明達到預期效果。

因為設備本身用LM338作為3A的恒流源用，裝有較大散熱片。充電狀態(tài)不存在過(guò)熱損壞的問(wèn)題。如果單獨制作充電器，要把散熱問(wèn)題考慮進(jìn)去。R6如果是2Ω，功率要求2W以上。20V電壓輸入采用的是開(kāi)關(guān)穩壓電源。K1采用的是帶自鎖功能的鈕子開(kāi)關(guān)，當充滿(mǎn)電后釋放此開(kāi)關(guān)，鉛酸蓄電池則切換到對外提供電源的位置。