自动恒流充电机及其工作原理

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-9多档恒流充电机线路工作原理：由电容C1～C4和开关S1～S4等组成电流选择电路，以选择合适的充电电流。该线路具有电流自动调整装置，能保证恒流充电；具有反向保护装置，蓄电池极性接反时不会被烧坏；具有蓄电池充足后能自动切断电源停止充电。图4-10晶闸管自动恒流充电机线路工作原理：单相交流电源经变压器T降压、二极管VD1、VD2全波整流，整流输出电压经晶闸管V调压送到蓄电池组。

1.线路之一

线路如图4-8所示。该线路具有电流自动调整装置。

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图4-8　晶闸管自动充电机线路

蓄电池充电分两个阶段进行：第一阶段用大电流，第二阶段用小电流（通常减小一半）。当蓄电池电压升到最大值（即6V蓄电池升到7.5V左右，12V蓄电池升到15V左右）时，第一阶段充电结束。这时若继续用大电流恒充，就可能损坏极板，所以要减少充电电流。

工作原理：晶闸管整流电源部分与图4-6相同。图中虚线右部分为充电自动控制部分。

经晶闸管V1调压的直流电压，通过电阻R7、二极管VD，触发晶闸管V2，使其导通，装置处于大电流充电状态（第一阶段）。随着充电时间的增加，蓄电池电压不断上升，直到最大值。这时由电阻R5和电位器RP2组成的分压器上电压增高，并促使稳压管VS2击穿，晶闸管V3控制极得到触发电流而导通，从而使二极管VD正极电压接近零伏，晶闸管V2控制极得不到触发电流而截止，停止对蓄电池充电。

随后，蓄电池电压会自动下降（这里蓄电池本身性质决定的）。当电压低于最大值时，稳压管VS2截止，晶闸管V3截止，蓄电池重新被充电。这样—充—停—充反复进行，将恒充变成间歇充电，在相同时间内，充电量约减少一半，即蓄电池进入小电流充电状态（即第二阶段）。

电位器RP2的鉴别阀值可根据需要调整。

随着蓄电池电量的增加，充电时间相对缩短，而停充时间相对延长，电流表PA指示逐渐趋向零安。

2.线路之二

图4-9为多档恒流充电线路，结构简单，具有较好的性能。能对1～10台12V同规格的蓄电池串联后同时充电，充电电流可在1～15A之间任意选择，电流一经选定后，即可保持恒定，不受电网电压波动和负载变化的影响，免除了在充电过程中调整电流的麻烦；输出端不怕短路，即使将输出端短接后长时间运行，也不会损坏整流二极管等元件，因此可靠性很高；耗电省，整机产生的热量小，工作时机内温度低。

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图4-9　多档恒流充电机线路(https://www.chuimin.cn)

工作原理：由电容C1～C4和开关S1～S4等组成电流选择电路，以选择合适的充电电流。当只合上开关S1时，电容C1串联于整流桥VD1～VD4中，指示灯H1亮，输出电流为1A；若此时再合上开关S2，则C1和C2并联，指示灯H2亮，输出总电流为3A。当只合上开关S1或S2或S3或S4时，相应指示灯H1～H4亮，输出分别为1A、2A、4A、8A。通过四只开关的不同组合，便可输出1～15A共15档不同的电流（见表4-3），以适应不同容量蓄电池充电电流不同的需要。

表4-3　开关组合与输出电流的关系

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图中，电阻R1～R4既是指示灯H1～H4的降压电阻，又构成与指示灯组成电容C1～C4充电后的放电回路；电感L有限制起动瞬间冲击电流的作用。

元件选择：二极管VD1～VD4选用ZP20A/400V，带散热器；电阻R1～R4选用2.2kΩ、20W；指示灯H1～H4选用6.3V、100mA的小型指示灯；电容的耐压值不低于450V；电感L可用直径为1.5mm漆包线双线并绕32匝制成直径为120mm的空心线圈。

3.线路之三

线路如图4-10所示。该线路具有电流自动调整装置，能保证恒流充电；具有反向保护装置，蓄电池极性接反时不会被烧坏；具有蓄电池充足后能自动切断电源停止充电。

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图4-10　晶闸管自动恒流充电机线路

工作原理：单相交流电源经变压器T降压、二极管VD1、VD2全波整流，整流输出电压经晶闸管V调压（实际上是恒流充电）送到蓄电池组。触发电路为单结晶体管VT3等组成的弛张振荡器。触发信号的相位由三极管VT1基极电位控制。VT1基极电位是电位器RP1和RP2上电压降之差值（RP1上电压降是充电电流在电阻R4上的电压降的分压部分，其值反映了充电电流的大小；RP2上电压降是蓄电池组电压E经稳压后的分压部分，其值经调整后是固定的），这样，VT1基极电位也就反映了充电电流的大小。单结晶体管VT3的电源是和充电整流电源同步的梯形电压波（变压器T次级绕组ω3电压经整流桥VC整流、R6限流、稳压管VS1稍波而得），因而通过调节RP1确定充电电流大小后，触发信号的相位也就确定了，从而决定了晶闸管V的导通角大小。V导通到整流输出脉动电压下降到小于E时关断，此时单结晶体管VT3也因电压过零而停振。当充电电流过大时，R4上电压降增大，VT1基极电位就降低，触发信号推迟，晶闸管V导通角减小，使充电电流减小到恒定值；当蓄电池电压随着充电而增高时，R4上的电压降减小，VT1基极电位上升，触发脉冲提前，使导通角增大，以保持充电电流不变。这就保证了恒流充电。

图4-10中虚线框部分为自动控制开关，它实际上是一个射极耦合双稳态触发电路（由三极管VT4、VT5等组成）。开始充电时，蓄电池电压很低，在由电阻R14、R15和电位器RP3组成的分压器上的电压降也很小，VT4截止，VT5导通，继电器KA处于吸合状态。当蓄电池充足后，分压器上的电压降增大，并促使VT4导通，VT5截止，KA释放。其常开触点断开，接触器KM失电释放，切断充电电源。

RP3的鉴别阀值可根据需要调整。一般可按快上升到最大值时来调整RP3使双稳态电路翻转。因为当蓄电池充到最大值后，电压变化很缓慢，若鉴别阀值取在最大值，则自动切断电源控制就不灵敏，甚至不起作用。

须注意：变压器次级绕组ω2、ω3的极性必须正确，否则电压不同步不能触发晶闸管。

自动恒流充电机及其工作原理

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