Sơ đồ mạch của mạch sạc pin sử dụng SCR đơn giản
Giải thích sơ đồ - Điện áp AC 230V được hạ áp qua biến áp T1 xuống sấp sỉ 20VAC . Điện áp 20VAC cấp cho SCR để thực hiện chỉnh lưu. Điện áp chỉnh lưu này được sử dụng để sạc pin.
- Khi pin đầy hoàn toàn điện áp trên cầu phân áp R 7tăng phân cực cho Q2 dẫn khiến cho SCR khóa.
- Khi điện áp pin bị giảm, điện áp trên cấu phân áp giảm làm Q2 khóa lại khiến SCR dẫn trở lại pin lại được nạp.
- Điều này sẽ lặp lại khi pin đầy Q2 dẫn làm SCR l.
Mạch sạc pin sử dụng SCR và LM 311
Dưới đây là một bộ sạc pin điều khiển mạch khác sử dụng SCR và LM311. Tín hiệu AC được chỉnh lưu bằng SCR và bộ so sánh được sử dụng để phát hiện điện áp sạc pin liên quan đến điện áp tham chiếu để điều khiển việc chuyển mạch SCR.
Nguyên tắc hoạt động của mạch này
Nguyên tắc hoạt động của mạch dựa trên việc điều khiển chuyển mạch của SCR để sạc và xả pin. Ở đây SCR hoạt động như một bộ chỉnh lưu cũng như một công tắc để cho phép điện áp DC được chỉnh lưu được nạp để sạc pin. Trong trường hợp pin được sạc đầy, tình trạng này được phát hiện bằng mạch so sánh và SCR bị khóa.
Khi pin sạc xuống dưới mức ngưỡng, đầu ra bộ so sánh là để bật SCR và pin sẽ được sạc lại. Ở đây so sánh so sánh điện áp trên pin với điện áp tham chiếu.
Sơ đồ mạch của mạch sạc pin sử dụng SCR và LM311
Sơ đồ mạch của bộ sạc điện áp pin sử dụng LM311 và SCR
Thiết kế mạch sạc pin sử dụng SCR và LM311:
Thiết kế toàn bộ mạch phụ thuộc vào loại pin được sử dụng để sạc lại. Giả sử mình đang sử dụng một pin 6-cell, 9V Ni-Cd với một giá trị ampere giờ là 20Ah và một điện áp đặt lên mỗi cell là 1.5V. Điều này sẽ đặt điện áp pin tối ưu được yêu cầu là khoảng 9V.
Đối với điện áp 9V cầu chia áp, điện áp trên biến trở và điện trở phải trên 5.2V (mức điện áp tham chiếu). Đối với mục đích này, mình chọn một cầu chia áp bao gồm điện trở 22K, điện trở 40K và một nồi 20k.
Dòng đầu ra IC LM311 là khoảng 50mA và kể từ đây mình đang sử dụng transistor BC547 yêu cầu một điện trở khoảng 150 ohms. Biến áp được sử dụng là biến áp 230 / 12V. Sơ cấp của biến áp được kết nối với nguồn cung cấp 230V AC trong khi thứ cấp được kết nối với bộ chỉnh lưu.
Làm thế nào để vận hành mạch sạc pin?
Ban đầu khi mạch được cấp nguồn và mức pin dưới mức điện áp ngưỡng, mạch thực hiện nhiệm vụ sạc pin. SCR được kích hoạt với một điện áp tại cực cổng của nó thông qua điện trở R1 và diode D1. Sau đó nó bắt đầu chỉnh lưu điện áp AC, mặc dù chỉ trong 1 nửa chu kỳ . Khi dòng điện DC bắt đầu chảy vào pin qua điện trở R2, pin sẽ được sạc. Điện áp trên bộ cầu chia áp bao gồm RV1 và điện trở R4 phụ thuộc vào điện áp trên pin. Điện áp này được áp dụng cho đầu vào đảo của OPAMP LM311.
Đầu vào không đảo của OPAMP được đưa ra một điện áp tham chiếu của 5.2V bằng cách sử dụng một diode Zener. Đối với hoạt động sạc bình thường, điện áp tham chiếu này lớn hơn điện áp trên bộ cầu chia áp và đầu ra của bộ so sánh nhỏ hơn điện áp ngưỡng cần thiết để kích hoạt transistor NPN vào dẫn điện. Các transistor và diode D3 do đó vẫn tắt và cổng SCR được kích hoạt điện áp thông qua R1 và D1.
Bây giờ khi pin bắt đầu sạc và tại một điểm nhất định khi nó được sạc đầy, điện áp trên bộ cầu chia áp đạt đến một giá trị trên điện áp tham chiếu. Điều này có nghĩa là điện áp tại đầu vào đảo nhỏ hơn điện áp tại đầu vào không đảo ngược và đầu ra của bộ so sánh lớn hơn điện áp ngưỡng dẫn của transistor.
Điều này làm cho transistor hoạt động và nó được dẫn. Đồng thời qua diode D3 được nối đất làm mất dòng kích hoạt cực cổng SCR làm SCR khóa và hoạt động sạc được dừng lại hoặc tạm dừng. Một lần nữa khi pin sạc xuống dưới mức ngưỡng, hoạt động sạc sẽ tiếp tục theo cách được mô tả ở trên. Điện trở R7 và diode D4 là để đảm bảo một lượng nhỏ sạc nhỏ giọt xảy ra trong trường hợp SCR bị tắt.
Các ứng dụng của mạch sạc pin sử dụng SCR và LM311:
- Nó có thể được sử dụng để sạc pin được sử dụng cho đồ chơi.
- Nó là một mạch di động và có thể được mang đi bất cứ đâu.
- Nó có thể được sử dụng như một bộ sạc pin tự động, được sử dụng đặc biệt trong khi lái xe.
Hạn chế của mạch sạc pin:
- Việc chuyển đổi AC sang DC ở đây chỉ sử dụng bộ chỉnh lưu và có thể chứa các gợn sóng AC vì không có bộ lọc.
- Bộ chỉnh lưu nửa sóng giúp sạc và xả khá chậm.
- Không thể sử dụng mạch này cho pin có dung lượng AH cao hơn.
- Việc sạc pin có thể mất nhiều thời gian hơn.
❀◕ ‿ ◕❀
