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單片機(jī)控制的交直兩用的測試設(shè)備時用到了12V、4Ah的鉛酸蓄電池。為了使測試設(shè)備使用更為方便,設(shè)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(shè)備的體積重量。將原本只在設(shè)備測試狀態(tài)才工作的產(chǎn)生恒流電源的三端穩(wěn)壓管LM338在設(shè)備充電狀態(tài)時又作為蓄電池充電的控制管。因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)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(xiàn)對蓄電池的充電功能的。
在對蓄電池充電時設(shè)備是不需要對外輸出電流的,能不能將LM338通過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(gòu)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(dāng)要對電池充電時,設(shè)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(diào)三端穩(wěn)壓器??梢愿鶕?jù)蓄電池充電過程中的不同狀態(tài),通過變換LM338的外電路使其具有“恒壓”和“恒流”兩種功能。在本電路中當(dāng)電池電壓低于15V時,LM338恒流輸出;當(dāng)電池電壓充到15V電壓時,LM338自動變?yōu)楹銐狠敵觥亩芎芎玫赝瓿烧麄€的設(shè)電過程。這個電路是如何達(dá)到這一目的的呢。
比較器LM393及穩(wěn)壓二極管組成恒流恒壓切換電路,Z1的穩(wěn)壓值為15V(為了比較器可靠切換,在調(diào)試時讓比較器IC1⑵腳略低于15V),當(dāng)電池電壓高于此值時,LM393⑶腳輸出高電位,J1通電繼電器吸合。當(dāng)電池電壓低于此值時,LM393⑴腳輸出低電位。J1失電。
按鈕開關(guān)K1處于分開時,對外供電,當(dāng)需要充電時,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,⑾~⒀腳通,⑷~⑹腳通。此時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(dāng)鉛酸蓄電池兩端電壓達(dá)到15V時,IC1 1腳輸出高電位,三極管G1導(dǎo)通,繼電器J1吸合,⑼~⒀腳通,⑷~⑻腳通,等效電路如下圖所示。
因?yàn)樵O(shè)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)不存在過熱損壞的問題。如果單獨(dú)制作充電器,要把散熱問題考慮進(jìn)去。R6如果是2,功率要求2W以上。20V電壓輸入采用的是開關(guān)穩(wěn)壓電源。K1采用的是帶自鎖功能的鈕子開關(guān),當(dāng)充滿電后此開關(guān),鉛酸蓄電池則切換到對外提供電源的。
如圖所示,此電路給CPU提供工作電源5V,當(dāng)控制電源12V/5V發(fā)生故障時,CPU將被復(fù)位或停止工作。此電路采用LM393運(yùn)放作為比較器,由12V直流電源經(jīng)R77、R80分壓后得到約6V的電壓,送至U7的引腳5即運(yùn)放的同相端,與反相端的5V進(jìn)行比較。在正常情況下,運(yùn)放的輸出經(jīng)R78上拉電阻鉗位為5V。若12V電源因某種原因低于10V或5V電源因某種原因高于5V,則運(yùn)放的輸出會變?yōu)榈碗娖剑珻PU將停止工作。當(dāng)CPU第一次收到此電路產(chǎn)生的+5V信號時,處于復(fù)位狀態(tài),對系統(tǒng)自檢。
傳感器,比如紅外接收管、光敏等等(可以替換)。整個電路通過10K滑動電阻器R3來改變其靈敏度。OUT引腳輸出高低電平,可直接接入單片機(jī)。