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镍镉电池容量恢复器

钜大LARGE  |  点击量:393次  |  2019年08月05日  

摘要
中国电池网镍镉电池电池是目前较常用的可充电电池,它具有内阻低、放电持久、可反复充电及价格适中等优点,但在使用过程中,如果电池经常过充电、过放电或充电不足,也会使其产生记忆效应,出现电池容量减小
镍镉电池电池是目前较常用的可充电电池,它具有内阻低、放电持久、可反复充电及价格适中等优点,但在使用过程中,如果电池经常过充电、过放电或充电不足,也会使其产生记忆效应,出现电池容量减小

镍镉电池电池是目前较常用的可充电电池,它具有内阻低、放电持久、可反复充电及价格适中等优点,但在使用过程中,如果电池经常过充电、过放电或充电不足,也会使其产生记忆效应,出现电池容量减小或充不进电现象。
本例介绍的镍镉电池容量恢复器,可先对电池进行快速大电流充电,然后再大电流放电,反复充、放电几次,即能激活电池,消除记忆,从而延长其使用寿命。
电路工作原理
该镍镉电池容量恢复器电路由电源整流滤波电路、稳压电路、电压比较器、计数器和触发器等电路组成,如图5-133所示。


电源整流滤波电路由熔断器FU、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C1等组成。
稳压电路由晶体管V1、V2、稳压二极管VS、三端稳压集成电路IC1和继电器K的常闭触头K1等组成。
电压比较器电路由运算放大集成电路IC2、电阻器R5~R8二极管VD1、VD2和继电器K的常开触头K2、常闭触头K4组成。
计数器电路由计数/分配器集成电路IC4和发光二极管VL1~VL4、电阻器R9、R1O、R14~R18、二极管VD3、电容器C2、C4等组成。
触发器电路由双D触发器集成电路IC3和晶体管V3、继电器K、电阻器R12、R13、电容器C3等组成。
将待激活电池与电池座上的A、B两点连接好后,接通电源开关S,交流220V电压经T降压、UR整流和C1滤波后分为3路:一路经IC1稳压为+5V后,作为IC2~1C4的工作电源;一路直接供给继电器K;另一路经R1、V1和VS组成的稳压电路稳压调整后,通过K的常闭触头K1加在电池GB上。
在刚接通S时,计数器和触发器清零复位,电路进入初始状态,V1处于导通状态,V2和V3处于截止状态,继电器K不吸合,电池GB开始充电(充电电流为500mA)。当电池电压充到1.4V,电池的容量达到100%以上时,IC2内部运算放大器N1的正相输入端电压将高于反相输入端电压,其输出端输出高电平,VD1导通,为IC3的CP端(3脚)加上一个触发脉冲,IC3内部的触发器翻转,其Q端 (1脚)输出高电平,使V3导通,K吸合,其常闭触头K1和K4断开,常开触头K2和K3接通,电池GB通过K3触头和电阻器R7放电 (放电电流为500mA),同时IC2内部运算放大器N2的反相输入端也随着电池的放电而由高电平逐渐变为低电平。
当电池两端电压降至0.8V以下时,N2的输出端由低电平变为高电平,VD2导通,为IC3的CP端又加上一个触发脉冲,使IC3内部的触发器翻转,IC3的Q端由高电平变为低电平,使V3截止,K释放,其K1和K4触头接通,K2和K3触头断开,电池GB开始第2次充电。
在电池GB第1次充满电后放电的同时,GB上的电压通过K3触头和电容器C2、电阻器R1O(C2和R1O组成微分电路)在IC4的CP端 (14脚)产生第1个计数脉冲,计数器开始计数,IC4的Y1端(2脚)输出高电平,Y2~Y4端均为低电平,将发光二极管VL1点亮。
当电池第2次充满电后放电时,IC4的CP端产生第2个计数脉冲,IC4的Y2端 (4脚)输出高电平,Y1和Y3、Y4端均为低电平,VL2点亮。
当电池第3次充满电后放电时,IC4的CP端产生第3个计数脉冲,IC4的Y3端 (7脚)输出高电平,Y1、Y2和Y4端均为低电平,VL3点亮。 当电池第4次充满电后,IC4的CP端产生第4个计数脉冲,IC4的Y4端 (10脚)输出高电平Y1~Y3端均为低电平,二极管VD3导通,一方面点亮VL4,另一方面使计数器清零复位,同时还使晶体管V2导通,V3截止,此时电池GB既不充电也不放电。
通过3次大电流的充电与放电,电池被激活,记忆效应消除 (电池容量基本上恢复并自动停在充满状态)。
R4和R5用来调节N1和N2的参考电压。调整R4的阻值,使N1的反相输入端电压为+1.2V;调整R5的阻值,使N2的正相输入端电压为0.8V。
元器件选择
R1选用3W金属膜电阻器或线绕电阻器;R2、R3和R6、R8~R18均选用1/4W碳膜电阻器;R4和R5均选用小型密封式可变电阻器;R7选用5W线绕电阻器。
C1选用耐压值大于16V的铝电解电容器;C2~C4均选用独石电容器。
VD1~VD4均选用1N4148型硅开关二极管。
VL1~VL4均选用φ5mm的普通发光二极管。
VS选用1W、5.1V的稳压二极管。
UR选用2OOV、1A的整流桥堆。
V1选用C8550型硅PNP晶体管;V选用S9013型硅NPN晶体管;V3选用C8050型硅NPN晶体管。
IC1选用LM7805型三端稳压集成电路;IC2选用μA741型双运放集成电路;IC3选用CD4013型双D触发器集成电K选用12V小型直流继电器 (4组触头)。
FU选用0.5A、250V的熔断器。
T选用1OW、二次电压为1OV的电源变压器。


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