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蓄电池充电机充电电路实例分析为什么充电过程中会“爆炸”?

2018-4-12 16:26:32      点击:
1、lm358碱性电池蓄电池充电机电路图

碱性电池能否充电的问题,有两种不同的说法。有的说可以充,效果非常好。有的说绝对不能充,电池说明提示了会有爆炸的危险。事实上,碱性电池确可充电,充电次数一般为30-50次左右。

实际上是由于在充电方法上的掌握,导致了截然不同的两种后果。首先 ,碱性电池可以充电是毋庸置疑的,同时,在电池的说明中,都提到碱性电池不可充电,充电可能导致爆炸。这也是没错的,但是注意这里的用词是“可能”导致爆炸。你也可以理解为厂家的一种免责性的自我保护声明。碱性电池充电的关键是温度。只要能做到对电池充电时不出现高温,就可以顺利地完成充电过程,正确的充电方法要求有几点:

1.小电流50MA
2.不过充1.7V,不过放1.3V
一些人尝试充电实践后,斩钉截铁地说不能充电,之所以出现充不进电、用电时间短、漏液、爆炸等问题,多数是蓄电池充电机的问题,如果蓄电池充电机充电电流太大,远超过 50ma,如一些快速蓄电池充电机充电电流在200ma以上,直接的后果是电池温度很高,摸上去烫手,轻则会漏液,严重的就会爆炸。

有的人使用镍氢充电电池蓄电池充电机来充,低档的蓄电池充电机没有自动停充功能,长时间的充电导致电池过充也会出现漏液和爆炸。好一点的蓄电池充电机有自动停充功能,但停充电压一般设定为镍氢充电电池的1.42V,而碱性电池充满电压约为1.7V。因此,电压太低,感觉上就是充不进电,用电时间短,没什么效果。再有就是电池不过放指的是不要等到电池完全没电再充电,这样操作,再好的电池也就能充三、五次,且效果差。

一般建议用南孚碱性电池电压不低于1.3V。所以,你如果打算对碱性电池充电,必须要有一个合格的蓄电池充电机,充电电流50ma左右,充电截止电压1.7V左右。看看你家的蓄电池充电机吧。

市面上有卖碱性电池专用蓄电池充电机的,所谓专利产品。实际上就是充电电压1.7V电流50ma的简单电路。利用手边现有的零件LM358和TL431,我做了个简单电路,截止电压1.67V自动停充,成本两元而已。供感兴趣的朋友参考。

相关说明:
碱锰充电电池:是在碱性锌锰电池的基础上发展起来的,由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂,故又称为无汞碱锰电池。这种电池在不改变原碱性电池放电特性的同时,又能充电使用几十次到几百次,比较经济实惠。
碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。
蓄电池充电机充电电路实例分析为什么充电过程中会“爆炸”?
它的特点:
1.开路电压为1.5V;
2.工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;
3.大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;
4.它的低温放电性能也很好。
充电次数在30次以内,一般10-20次,需要特别蓄电池充电机,极为容易丧失充电能力。

2、2.75W中功率USB蓄电池充电机电路图
该设计采用了Power Integrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。这种设计非常适合手机或类似的USB蓄电池充电机应用,包括手机电池蓄电池充电机、USB 蓄电池充电机或任何有恒压/恒流特性要求的应用。
在电路中,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Power Integrations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EN55022 B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。
蓄电池充电机充电电路实例分析为什么充电过程中会“爆炸”?

图1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40 mW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0.3 Ω、24 AWG USB输出电缆的补偿。(10 μF电容对0.49 Ω、26 AWG USB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。输出电压的下降反映在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,并确保蓄电池充电机从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。