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景区旅游观光车充电器基本知识解说
作者:管理员    发布于:2016-08-10 15:24:35    文字:【】【】【
摘要:景区旅游观光车充电器基本知识解说
景区旅游观光车充电器基本知识解说
电池的充电并不是随意接上电源就能充的,如:交流电不变成直流电不能充,电压不对不能充,电流大小应当适时,充电时间长短根据状态而定等。
有人说现在充电要脉冲电流,我将交流电半波整流后也是脉冲电流,充电不是一样吗!道理对也能充,但效果不佳。交流电的频率是50HZ,并且波形软、间歇不能完全回零,而真正的脉冲需要20~50kHZ,频率相差了一千倍,脉冲的方形间有间歇,从有到无都是突变的,所以性质不同。
(一)如何整流
如图4-36所示,图中最左侧是变压器,只画出铁芯和次级线圈,没有初级线圈,为了简化,以后在没有必要时均不加初级线圈。
电源经变压器将市电变压至充电要求的电压值,变压后在电路上串接一个只允许电流单方向流动的二极管。当交流电正方向流动时,电流通过,电路有电流并对电池充电;当交流电反方向流动时,二极管截止电流通过,电路没有电流,等交流电再次变为正方向时,又有电流。它得出来的实际整流电路的波形如图的右侧,横线上部的有效波是间隔的,并不连续,下侧波被二极管截止不能流过,只有上半部波形是有效的,称之为“半波整流”。
这种整流电路的充电效果不佳且效率很低,约为45%以下,是最简陋的景区旅游观光车充电器。
(二)全波整流电路
为了克服半波电路的缺点,采用全波整流。图4-37是全波整流电路的典型画法,还有其他画法,作用和意义是相同的。本电路经变压后的电流,在正方向流动时,竟二极管1进入充电电路,给电池充电后,经3点返回变压器形成反方向的回路。这样,不管电流是什么方向,充电电路都有电流通过。由于正反方向电流都被有效利用,它的波形变成本图右侧的形状,波形是密集的,已经不再是间隔的,全波整流效率接近90%,比半波整流效率提高了一倍。但这种电路仍有缺点,效率仍低。电压波动不能控制。
(三)滤波
半波、全波整流出来的波形波动较大,而且还带有一定比例的交流成分。这给充电造成一定麻烦,它的脉动并不是脉冲,它的交流成分也不是反脉冲,影响充电效果,应当改进。经过计算,给电路加一个大容量的滤波电容和小阻值的电阻构成的阻容滤波器(图4-38)。本图已将全波整流简化,这个滤波器使经过整流输出的直流电更加平稳,其电压波形如右边图中实线所示,波峰被削掉了、波谷被填平了
(四)稳压
由于市电经常有波动,电压不稳;电路的负载也有变化,造成充电电路电压不稳。这对负载是有害的,尤其是最后阶段超过电池的充终值,电池一定因受损而影响其寿命。在图4-39中,加入一个稳压管,相当于把超过部分——“波顶”削掉,电路的电压则保持在设定点上,保护了电池和向负载提供稳定的电源,但这个电压是固定的,不能随情况的变化和需要而调整电压。
(五)自动调压电路
稳压管虽然可以保持电路电压不超过规定值,但它并不能满足今天的要求。市电由于用电不均衡,电网电压上下波动较大,就暴露了稳压管的不足。当电路电压超过要求时,它能将超过部分削掉,然而电路电压低于要求值时,却不能补足,结果电路工作仍然会出现不正常;另一方面,电路在设计时,一般比要求电压高出30%~50%,这样市电电压降低时虽然可以保证,但在市电经常保持在平稳值期间,超出的部分势必经常流过稳压管,稳压管经常有电流通过不仅是不经济的,稳压管本身也不允许。实际上,电路稳压并不使用稳压管,而是采用由分离元器件组成的稳压电路,或选用现成的稳压集成块,随时调整因外界电压不稳造成的电路工作不稳定。不管电压升高还是降低,电路始终工作在理想状态。而稳压管只用在充电电路的某个单元部分内,满足单元稳定工作的需要。
集成电路的稳压工作实际是调压,高了可以调低、低了又可以调高,使电压总稳定在设定值范围内。图4-40中采用的是可调式三端稳压集成电路W317(LM317),1脚为输入端Vin、3脚为输出端Vout、2脚为控制端ADJ。稳压电路W317右边有一个并联电路,其中电阻R可以为发光管VD2提供分流电压。图4-40a,电路是固定不可调,当电压达到预定值时,稳压电路停止输出。4-40b是可调典型局部电路,按照这个电路的原理,可以运用到开关电路和景区旅游观光车充电器等电路中,以达到稳压的目的。图4-40b中,R为取样电阻,1.25V为虚拟电源,实际是W317的基准电压,W317的ADJ和Vout间电压大于或小于此值,内部电路都要做相应的调整,使之稳定在1.25V。这是输出电流Io稳定的关键。输出电流值Io=(1.25-Uab)/R,式中Uab是a、b两点间的压差。
调整方法和原理:当RP滑点移向a点时,Uab降低,输出电流Io增大;当向下移动时,Uab增大,相应地Io变小。若因某种原因造成电流不稳,Io增大或减小,则取样电阻R上的电压也随之增大或减小。这时,Vout和ADJ间的变化促使电路内部做相应调整,使输出电流稳定。
(六)如何显示充电状态
充电电路工作在什么状态,电路是否有电,是否在进行充电,充满了没有,凭眼睛在电路上是看不出来的。为此,只有在电路中设置显示功能,发光管就是最好的元件。在图4-41中最左侧的发光管亮,表示插上电源后市电有通过变压器。但变压器次级有没有电?如果接入电池后,图中最上侧的发光管亮,表示电路有电流通过,充电正在进行。电池充满后,由于电压升高,导致图中最右侧发光管亮,说明充电达到终止点,应当停止充电。
(七)自动调整电流的电路
1、电路组成及原理   电路由整流、充电通路3CT和C1、R1、BT33A等组成的张弛震荡器、稳压管导通自动关断电路和电池接口等组成(图4-42)。当电池接入电路后,电路才能接通并开始工作,其顺序是:电池电压通过D1、R1到单结晶体管BT33A控制极,单结晶体管导通;电流通过震荡变压器触发可控管3CT,使之导通;电路形成充电通路,对电池充电。
2、可调整电流功能    调整图中可变电阻R1,通过改变晶闸管3CT没有导通,电路不能通过电流。
3、自动保护    当电阻没有电池接入,即使接通电源,由于可控管3CT没有导通,电路不能通过电流。
4、自动断电    当被充电电池已经充满,达到充电终止电压时,电流即通过二极管D1、R1,击穿稳压管2DW,电流被旁路,小环路失电,单结晶体管BT33A因控制极失去电压而停振。通过BT33A控制的晶闸管3CT失去出发电压而电流倒流。
脚注信息
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