這款保護電路既可以防止欠充電和過充電,,還可以在充電器十小時不轉(zhuǎn)換變燈的情況下自動斷電,防止出現(xiàn)嚴(yán)重的錯誤,。而且還可以用石英鐘自動記下充電的時間,。由此掌握蓄電池容量變化的情況,并判斷是否出現(xiàn)了充電器不轉(zhuǎn)換變綠燈的問題,,以便決定要不要送維修點處理,。
電路原理如下圖所示,按下AN按鈕電路得電,,一開始CD4060的Q10和Q13均為0V,,CD4011的U2C和U2D與非門輸出為高電平,故Q2三極管8050導(dǎo)通,,J吸合并自保持,,充電器開始充電。
555產(chǎn)生周期為8.789秒的脈沖作為計時基準(zhǔn)加到CD4060計數(shù),。充電時,,從充電器紅燈取出的約1.8V電壓經(jīng)插頭加到三極管Q1基極使其導(dǎo)通,CD4011的U12A輸出為高電平,,U2B輸出為低電平,。所以如果一直亮紅燈,即使計數(shù)512個脈沖后Q10變高電平,,也不會使繼電器J斷開,,只有計數(shù)4096個脈沖(10小時)Q13變高電平U2C輸出0V,才使Q2截止繼電器J斷電停止充電,,電路本身也停止工作,。如果充電一段時間后紅燈變綠燈了,Q1基極上的電壓小于導(dǎo)通所需電壓故截止,,其輸出變高電平,,U2A輸出變低電平,,U2B輸出變高電平。與此同時,,U2B的上升沿經(jīng)過電容C3加到CD4060的RST復(fù)位端,,使它從零開始計數(shù)。計數(shù)到512個脈沖(1小時15分)Q10變高電平,,U2D輸出變0V,,Q2截止J斷電,充電停止電路也停止工作,。這就起到了防欠充防過充和超過十小時不變綠燈自動斷電的作用,,所以可稱為充電保護器。
LED1亮表示充電器紅燈電壓已經(jīng)正常取出接入,,LED2幾秒亮一次表示555工作正常,,調(diào)試時用來觀察脈沖周期.LED3亮表示繼電器吸合處于充電狀態(tài),而且從它上面取出約1.8V電壓可以作為石英鐘的電源(取下1.5V電池),,使它能夠記下充電所用的時間,。調(diào)試的時候,先將U2D的12腳臨時接到CD4060的7腳Q4上,,不接入充電器紅燈電壓,,看LED2亮9次(8個周期)時繼電器能否正常斷開。如果出現(xiàn)“啪塔”一聲響但是并未斷開,,就要在CD4060的12腳對地接上0.01μ左右電容,,消除繼電器斷開時電磁干擾在12腳上產(chǎn)生的錯誤復(fù)位脈沖,錯誤復(fù)位會使三極管Q2在斷開后,,因為Q10和Q13變?yōu)?V而立即導(dǎo)通,,繼電器又吸合了。所并的電容也不能太大,,否則會影響正常復(fù)位的效果,,不能保證亮綠燈時是從零開始計數(shù)的。C3不能有漏電,,可以用1u獨石電容,,或玻璃釉電容。
調(diào)RP1使555的8個震蕩周期大約為70秒即可,,調(diào)好后再把CD4011與非門U2D的12腳接到CD4060的15腳Q10處就成功了。
對于恒流充電為1.8A的充電器,,10小時可以充電18AH,,對于14AH以內(nèi)的蓄電池,即使從最低允許電壓開始充電,,加上考慮電化學(xué)轉(zhuǎn)換的效率,,需要充人14×1.2=16.8AH,,所以不超過10小時就會亮綠燈,設(shè)定10小時作為保護時間是合理的,。如果仍然用原來的充電器而更換成大容量蓄電池例如20AH,,從最低允許電壓開始充電再考慮轉(zhuǎn)換效率,亮綠燈會超過10小時,,如果仍然用10小時作為保護時間,,就會出現(xiàn)欠充電。這就要調(diào)RP加長555的脈沖周期,,使保護時間大于亮綠燈所需要的時間即可,。例如,調(diào)為綠燈亮后1小時30分繼電器斷電,。
保護斷電時間就自動成為8×1.5=12小時了,。使用充電保護器,可以無人管理放心地充電,,并能延長蓄電池的使用壽命和節(jié)約電力,。