充电器电路图.docx

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充电器电路图

充电器电路图

利用单晶体管构建智能的电池充电器电路图

本文的自动电池充电器电路设计采用了一种电路，该电路可以称得上有史以来用单个晶体管制造的最简单的窗口比较器（见图）。

当电压下降到预定值以下时它开始充电，当电压超过预定值时它停止充电。

　　借助精确的可变电压电源，可在设定上下电压。

正常连接的继电器引线不接入15Vdc电源，它阻止了电压传至电池引线。

这样可以精确设置上下电压。

但15Vdc的充电电源被连接至电路。

首先，可变电压电源被固定在13.3Vdc——这是电池充满电的电压，并被连接至电路的电池连接点。

VR1的滑块被调到附在电池正极的最顶端。

VR2的滑块应向连接至VR1的一端调节。

该晶体管开始工作，分流VR1。

然后，VR1的滑块向另一端调节，即连接至VR2的一端。

　　现在将测试电源电压设为11.8Vdc，这是电池耗尽时的电压。

然后，调节VR2以使它让晶体管不再工作。

测试电压再提高至13.3Vdc，调节VR1使晶体管工作。

利用设置的上下电压，NC点被连接至电路（15Vdc充电电压）。

现在电池充电器已经就绪了。

典型半桥式电动自行车电瓶充电器电路图

下图是天能TN-1智能负脉冲充电器电路图。

这个充电器主要部分是典型的半桥式两段充电器。

这里主要介绍负脉冲充电部分的工作原理。

这部分电路由放电开关、负脉冲加载控制、脉冲振荡器三部分组成。

　　放电开关是三极管Q6、Q6导通，其集电极和发射极将电瓶短路，电瓶放电。

Q6截止，电瓶恢复充电。

Q5和Q6是直接耦合，俗称达林顿管。

Q6受加载负脉冲控制和振荡器联合控制。

加载负脉冲控制由IC3的C和D构成。

D接成反相器（电路中，与非门两个输入并联看作一个非门），只有C的两个输入都为高电平时，③脚为低电平，经D反相使Q6导通，给电瓶放电。

C的②脚来自多谐振荡器的每秒1个（脉宽3ms）正脉冲，C的①脚来自两阶段电流检测电路IC2的①脚，恒流充电时①脚为高电平。

此时，负脉冲才起作用。

　　脉冲振荡器由IC3的A和B以及C24、C25、两只100kΩ电阻构成典型的多谐波振荡器，其充放电时间常数不同，高电平3ms，低电平1250ms。

负脉冲充电，可提高充电接受能力，降低充电温度；国内还有可以消除硫化延长电瓶寿命的讲法。

上述充电器在放电时，并没有断开充电电路。

智能脉冲电动自行车自动充电器电路图

　智能脉冲电动自行车充电器原理图如下图所示,开关电源芯片采用常用的电压驱动型脉宽调制器TL494.

TL494常用在显示器、计算机等系统电路中作为开关电源电路，TL494的输出三极管可接成共发射极及射极跟随器两种方式，因而可以选择双端推挽输出或单端输出方式，在推挽输出方式时，它的两路驱动脉冲相差180度，而在单端方式时，其两路驱动脉冲为同频同相。

12V,24V蓄电池自动充电器电路图

单结晶体管BT33、C3、W1、W2等元件组成了弛张振荡器，其产生的脉冲信号经隔离二极管D4输送至可控硅SCR1的控制极，调整W1的阻值可改变SCR1的触发导通角，即改变了充电电流。

可控硅SCR2、继电器J、W3、W4、D5等元件组成蓄电池充满电自动保护电路，当电池两端电压被充至W3、W4设定的上限值时，D5导通，SCR2受触发导通，LED2显示，继电器吸合，同时J切换到常开，切断了SCR1的控制脉冲集中，即停止对蓄电池的充电。

K2为12V、24V电池充电的转换开关，图示置于12V档位。

自动断电的镍镉电池充电器电路图

2.75W恒压/恒流通用输入充电器电源的电路图

图所示为2.75W恒压／恒流（CV/CC）通用输入充电器电源的电路图，该设计采用了PowerIntegrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。

这种设计非常适合手机或类似的USB充电器应用，包括手机电池充电器、USB充电器或任何有恒压／恒流特性要求的应用。

在本设计中，二极管D1至D4对AC输入进行整流，电容C1和C2对DC进行滤波。

L1、C1和C2组成一个π型滤波器，对差模传导EMI噪声进行衰减。

这些与PowerIntegrations的变压器E-sheild™技术相结合，使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022B级传导EMI要求，且无需Y电容。

防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护，并可限制启动期间产生的浪涌电流。

图显示U1通过可选偏置电源实现供电，这样可以将空载功耗降低到40mW以下。

旁路电容C4的值决定电缆压降补偿的数量。

1μF的值对应于对一条0.3Ω、24AWGUSB输出电缆的补偿。

（10μF电容对0.49Ω、26AWGUSB输出电缆进行补偿。

）在恒压阶段，输出电压通过开关控制进行调节。

输出电压通过跳过开关周期得以维持。

通过调整使能与禁止周期的比例，可以维持稳压。

这也可以使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。

轻载（涓流充电）条件下，还会降低电流限流点以减小变压器磁通密度，进而降低音频噪音和开关损耗。

随着负载电流的增大，电流限流点也将升高，跳过的周期也越来越少。

当不再跳过任何开关周期时（达到最大功率点），LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。

需要进一步提高负载电流时，输出电压将会随之下降。

输出电压的下反映在FB引脚电压上。

作为对FB引脚电压下降的响应，开关频率将线性下降，从而实现恒流输出。

　　D5、R2、R3和C3组成RCD-R箝位电路，用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。

电阻R3拥有相对较大的值，用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡，这样可以防止关断期间的过度振荡，从而降低传导EMI。

　　二极管D7对次级进行整流，C7对其进行滤波。

C6和R7可以共同限制D7上的瞬态电压尖峰，并降低传导及辐射EMI。

电阻R8和齐纳二极管VR1形成一个输出假负载，可以确保空载时的输出电压处于可接受的限制范围内，并确保充电器从AC市电断开时电池不会完全放电。

反馈电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。

自动充电检测电路和指示电路图

如图电路所示，自动断电电路是由三极管VT2、电压跟随器A1、电压比较器A2电阻R4、R5、R6、R7、R8、R11和可变电阻RP1构成。

当充电开始时，电压比较器输出高电平，VT2导通，VT1也导通，指示灯发光二极管亮，给电池充电。

可以先设定转换开关为1时给一节电池充电，转换开关为2时给二节电池充电，依次类推，实现对1-4节电池充电。

当电充满时，电压比较器输出低电平，VT2截止，VT1不导通，发光二极管熄灭，充电完毕。

微型开关电源充电器电路图

诺基亚手机旅行充电器电路图

　　上海生产的用于诺基亚8210手机的随机旅行充电器，其外壳上标注有：

输入AC220V/50Hz（<=30mA），输出4.2V（<=200mA）.在充电使用中，对标称3.6V的需充电的锂电池，充到3.98V时，充电器电路红灯灭，绿灯亮。

整个充电时间约四小时。

笔者将此充电器作了剖析，绘制了电路图，供读者使用和维修时参考，电路中运放IC皆作为比较器使用。

飞利浦SW2000有源重低音音箱功放电路图一

永久记忆型语音的循环放音电路图

永久记忆型语音的循环放音电路图如下图所示，按REC键L1发亮，此时从话简输入的信号进入SR9G26内部的放大器，放大器的增益由控制器AGC控制。

放大后的信号送到ANO进入SR9G26内部进行A/D转换。

然后存放到内部的EEPROM之中。

按住按键的时间即是录音时间，录音时间小于20秒，如果按住按键的时间大于20秒，LED也会熄灭，表示已录完20秒语音。

按住PLAY键，马上进行放音，松开按键放音立即结束。

每触一次PLAY键，电路就放音一遍。

100内的加减计数器电路图

反并联或桥式可控硅触发电路图

液位控制双向可控硅工作原理电路图

如图所示的电路，控制器由水位控测器、触发控制器和降压整流电路等组成。

水位探测电极a、b、c和W1、R1、R2、R3组成偏置电路作为液面检测器。

　　当水面在b以下时，Vp-b≈R3×VDD/（Rw1+R1+R2+R3）<1/3VDD，555置位，SCR被触发导通，电机运转抽水。

　　当水面升至a时，Vp-a≈R3×VDD／（Rw1十R3）＞2／3VDD，则555复位，3脚为低电平。

SCR截止，电机无电自停，如此周而复始，使水位保持在一定范围内。

滤波和放大电路图

如下图所示，电路由滤波和放大两部分组成。

其中MAX267是MAXIM公司出产的一个集成滤波器，可以构成低通、带通、高通、等多种方式，使用灵活，性能远远优于采用集成运放组成的滤波电路。

　　MAX4471是MAXIM公司的一款低功耗的放大器。

MAX9028是MAXIM公司的一个低功耗的比较器。

滤波电路采用MAX267构成带通滤波器（允许0.8～38Hz的信号通过），滤掉信号中的直流成分和电源以及皮肤与袖带摩擦的高频噪声和工频干扰，然后经过MAX4471进行进一步放大，得到单片机匹配的电压信号，进入ADC2，监视血压的交流分量。

同时该信号通过低功耗比较器MAX9028转换成脉冲信号，触发ADC1工作。

μA555构成的换气扇的自动控制电路图

如图所示为换气扇的自动控制电路。

该电路由交流降压整流电路（VDD=+9V）、有毒有害气体传感头QM-N5、温度检测电路Rt、双稳态控制电路等组成。

其中QM-N5为气敏半导体器件，Rt采用MF-51型NTC热敏电阻。

　　正常情况下，室内无有害气体或其浓度在允许范围内时，QM两端A、B间阻值较大，B点电位低于1V，使D2、BG2截止，555则因⑥脚为高电平而复位，由③脚输出的低电平使SCR截止，换气扇不工作。

当室内有害气体的浓度超过允许值时，QM-N5的阻值迅速减小，B点电位升高，使D2、BG2导通，555则因⑥脚为低电平而置位，由③脚输出的高电平使SCR导通，换气扇工作。

　　当室温升高时，Rt的阻值减小，使E点电位升高，当室温上升到约36℃时，D1、BG1均导通。

555则因⑥脚为低电平而置位，由③脚输出的高电平使SCR导通，换气扇运转。

　　本控制电路可根据室内有害气体浓度的变化或气温的变化来实现换气扇的自动通、断。

从而改善室内气体及气温环境。

自动稳压的逆变器电路图

自动控温电路图

如图所示电路，它由温控传感开关，温度上、下限LED显示电路，可控硅控制电路，模拟声电路和交流降压整流电路等组成。

该温控电路可按设定的上、下限温度内进行自动控制，测温精度在±3℃范围内，控温效果理想，还可进行超温指示。

电风扇无级调速电路图

电风扇无级调速电路如下图所示：

电烙铁恒温控制器电路图

低电源电压下继电器驱动电路图

常常因为电源电压低于继电器的吸合电压而使其不能正常工作，事实上，继电器一旦吸合，便可在额定电压的一半左右可靠地工作。

因此，可以在开始时给继电器一个启动电压使其吸合，然后再让其在较低的电源电压下工作，如图所示的电路便可实现此目的。

　　工作原理：

　　如图所示。

V1为单结晶体管BT33C，它与R1、R2、R3和C1组成一个张弛式振荡器，SCR为单向可控硅，按下启动按钮AN1后，电路通电，因为SCR无触发电压，所以不导通，继电器J不动作，电源通过R4和VD1给电容C2迅速充电至接近电源电压（Vcc-VD1压降）。

同时，电源经R1给电容C1充电。

数秒后，C1上电压充到V1的触发电压，C1立即通过V1放电，在R3上形成一个正脉冲，该脉冲一路加到V2基极，使V2迅速饱和导通，V2集电极也即电容C2正极近于接地。

由于此时C2上充有上正下负的正极性电压，所以C2负极也即J线圈一端呈负电位。

R3上的正脉冲另一路经VD2、C3去触发可控硅导通，SCR阴极也即J线圈另一端接近电源电压。

这时，J线圈实际上承受约两倍的电源电压，所以J1－1闭合，松开AN1后，J1－1自保。

J1－2将V1、V2供电切断，继电器在接近电源电压下工作。

图中，AN2为停止按钮，按下AN2，J失电释放，J1－1断开，整个控制电路失电。

　　制作本电路时，一般可取继电器的额定电压为电源电压的1.5倍左右，一般情况下，任何型号的单向可控硅（或双向可控硅）皆可满足本电路需要。

V2、C1、C3的耐压视电源电压的高低选取。

C2耐压最好不低于电源电压的两倍。

脉冲宽度调节器电路

直流电机无级调速器电路图

这块电路板电路简单，成本不高，制作容易，电路作简单分析：

220V交流电经变压器T降压，P2整流，V5稳压得到9V直流电压，为四运放集成芯片LM324（点击查看:

四运算放大器芯片LM124/LM224/LM324中文资料）提供工作电源。

P1整流输出是提供直流电机励磁电源。

P4整流由可控硅控制得到0－200V的直流，接电机电枢，实现电机无级调速。

R1，C2是阻容元件，保护V1可控硅。

R3是串在电枢电路中作电流取样，当电机过载时，R3上电压增大，经D1整流，C3稳压，W1调节后进入LM324的12脚，与13脚比较从14脚输出到1脚，触发V7可控硅，D4LED红色发光管亮，6脚电压拉高使V1可控硅不能触发，保护电机。

电机过载电流大小由W1调节。

市电过零检测，移相控制是由R5、R6降压，P3整流，经4N35隔离得到一个脉动直流进入14脚，从8脚到5脚输出是脉冲波，调节W2电位器即调节6脚的电压大小，可以改变脉冲的宽度，脉冲的中心与交流电过零时刻重合，使得双向可控硅很好地过零导通，D4是过载指示，D3是工作指示，W2是电机速度无级调节电位器。

　　电路制作好后只要元件合格，不用调整就可使用。

　　图直流电机无级调速器电路

VMOS组成的H桥电机正反转驱动电路图

　在上述双电源光电耦合上管驱动电路方案中，使用光耦的输出直接驱动MOS管，这样会使输出波形严重变形，尤其是波形的下降沿比较缓慢，这主要是由MOS管的G极和s极之间的电容引起的。

输出波形为高电平时，给G和s之间的电容充电，使波形上升略缓慢；输出波形变低时，G和s之间的电容通过Rl放电，使MOS管的G极电位下降缓慢，导致了波形下降沿剧烈变形。

鉴于MOS管G极和s极之间存在的电容是无法消除的，在借鉴了单片机口线上拉驱动电路的基础上，我们改进了上述的驱动

方案，改进型方案如图1所示。

图1改进型双电源光电耦合上管驱动电路

　　在改进方案中，光耦的输出驱动Ql，Q2组成的差动电路，再由差动电路输出驱动MOS管。

由于三极管的极间电容很小，光耦的输出波形变形就很小；并且差动管的驱动能力很强，驱动MOS管时可以使信号变形很小。

　　这种驱动电路仍然使用了光耦作为两路电源系统的隔离接口，由于光耦的耦合速度受到限制不可能很快，因此这种方案在PWM频率较高时，波形也会发生部分变形。

频率越高变形越多，如图2为PWM频率10k时的波形失真，图3为PWM频率20k时的波形失真。

由图8可以发现，即使在20k频率时，输出波形相比输入波形也只发生了很小失真，因此这种方案在EPS上管驱动中完全适用。

脉宽调制（PWM）直流电机速度控制器电路图

正反向双向调速直流电机驱动电路图

对于PWM调速的直流电机驱动电路，主要考虑以下性能指标：

　　1、输出电流和电压范围。

它决定着电路能驱动多大功率的电机；

　　2、效率。

高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。

要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手；

　　3、对控制输入端的影响。

功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离；

　　4、对电源的影响。

共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染，大电流可能导致地线电位浮动；

　　5、可靠性。

电机驱动电路应该尽可能做到：

无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。

　　笔者经过长期实验，得到一种可调速的双向直流电机驱动电路，电路如附图所示。

　　输入与电平转换部分

　　输入信号线由Port引入，Port1脚是电机方向信号输入端，Port2脚是PWM信号输入端，Port3脚是地线。

注意Port3脚对地连接了一个2kΩ的电阻。

当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。

当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。

或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。

电容C1防止电机突然启动造成电压的突降。

　　与非门U1A实现PWM信号与电机方向信号的调制，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

　　三极管驱动部分

　　三极管和电阻、二极管组成的电路驱动，实现对直流电机可调速正反转驱动。

四个二极管起保护三极管的作用，防止感性元件（电机）产生的负感应电动势对三极管的冲击。

　　当74LS00输出端为低电平时，Q2、Q4截止，Q1、Q3导通，输出为高电平。

当74LS00输出端为高电平时，Q2、Q4导通，Q1、Q3截止，输出为低电平。

　　性能指标

　　电源电压15—30v，最大持续输出电流500mA／每个电机，短时间（10秒）可以达到700mA，PWM频率最高可以用到30kHz（一般用1—10kHz）。

　　布线

　　大电流线路要尽量的短粗，并且尽量避免经过过孔，一定要经过过孔的话要把过孔做大一些（>1mm），并且在焊盘上做一圈小的过孔，在焊接时用焊锡填满，否则可能会烧断。

另外，如果使用了稳压管，三极管射极、集电极对电源和地的导线要尽可能的短粗，否则在大电流时，这段导线上的压降可能会经过二极管和导通的三极管将其烧毁。

　　PWM调速的实现

　　产生PWM信号可以由定时器来完成，但是由于51内部只提供了两个定时器，因此，如果要向三个或更多的直流电机输出不同占空比的信号，要反复设置定时器，实现较为复杂，我们采用一种比较简单的方法不仅可以实现对更多的直流电机提供不同的占空比输入信号，而且只占用一个定时器资源。

这种方法可以简单表述如下：

　　在内存的某段空间内存放各个直流电机所需的输入信号占空比信息，如果占空比为1则保存0FFH（11111111B）；占空比为0.5则保存0F0H（11110000B）或任何二进制数中包括4个0和4个1。

即占空比=1的个数/8。

　　具体选取什么样的二进制数要看输出频率的要求。

若要对此直流电机输出PWM信号。

只要每个时间片移位一次取出其中固定的一位（可以用位寻址或进位标志C实现）送到电机端口上即可。

另外，移位算法是一种对以前结果依赖的算法，所以最好定期检查或重置被移位的数，防止移错导致一直错下去。

这种算法的优点是独立进程，可以实现对多个电机的控制，缺点是占用资源较大，PWM频率较低。

电动机启动电路图

电机过热保护电路图

多档可选定时器电路图

四档可选定时器，定时时间可从数分钟到四小时，四档任意选择。

由于输出电流大，可提供100MA的负载电流，并且保证在预调的时间，提供有效的输出电流去驱动双向晶闸管等大电流负载，因而适用于各种需要定时控制的场合。

　　工作原理如图所示。

图中，ＳＢl为起动开关，sB2为停止开关。

当按下起动开关ＳＢ１后，直流电源经R2对电容c3充电，集成运算放大器A同相输入端３的电位高于反相输入端２，A输出高电位去触发双向晶闸管ＶＳ，使Ｖ５导通。

交流电源经ＶＳ加至用电负载，定时供电开始。

当释放ＳＢl后．Ｃ３经A同相输入端放电，放电时间的长短决定于c3的容量和电阻R6一R9的阻值大小以及A反向端②电位的高低。

当c3电位下降至反向端电位以下时，A输出接oV，v5无控制电压而截止，定时供电结束。

　　停止开关sB2是在定时时间内要立即中止定时时用的。

当ＳＢ2按下后，c3通过R4迅速放电，定时立即停止。

　　调节电位器RP．可调准A的②端基准电位。

电源部分不用变压器而用电容降压供电。

电路形式简单、成本低、体积小、不发热。

电阻Rl为电容c1提供泄放电流回路。

定时时间可参考下表。

自动供水电路图

图为水塔自动供水保护电路：

一般家用小功率水泵供水电路没有保护措施，在实际运行中会因逆止阀日久漏水，使水泵在无水情况下运行而烧坏电机，或因自控电路失灵造成水满溢出。

笔者针对上述缺陷在电路中增加了自动保护电路，真正实现了水塔无人管理，电路安全可靠，现介绍如下。

（ADC0840）数据采集系统电路图

三相交流电焊机空载自停控制电路图