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基于锂电池充电器的设计与制作 附原理图和PCB

由于我的四轮驱动机器人上采用了16.5V的锂电池供电,而市场上又没有该电池的充电器,使得充电让我很纠结。无奈之下便设计了一款便携式简单型锂电池充电器。解决的充电的烦恼。

该充电器可以输出100mA-1A可调的充电电流,输入电压为VIN>18V,可用笔记本上的19V电压充电。充电时间一般按照充电输出电流的大小决定。
下面见图哦

下面讲解一下电路的工作原理。因为我是给16.5V的锂电池充电的,所以输入的电压为18V电压,也可以大于18V。用笔记本上的充电器很不错哦。

输入电压18V经过1.5A的保险丝,二极管保护后到PNP功率管的输入端。默认状态功率管是出于导通状态,因为LM324的1脚输出高,Q3三极管导通,PNP功率管基极拉低,功率管导通。其中RL1电阻为1欧姆,是用来限流的。通过对该电阻上的电压采样,然后经过LM324对基准电压的比较后取出一个电压值,由这个电压值控制功率管的输出电流,始终在一个极限电流上,或者说是短路电流上,我设置的为500MA。大家可以调节可调电阻来调节短路电流。另外还有一个对锂电池电压的采样,当电池没插入时,末级保护二极管通过两个电阻乘以功率管输出的17.5v电压进行分压后的一个电压值给LM324与基准比较输出给三极管,此时绿灯亮,当电池没电时充电插入充电座后,采样电阻R6,R7所采样到的电压变低,同时给LM324与基准电压比较后,红灯亮。当充满电后采样部分的电压等于基准电压,绿灯变亮,此时充电完成。但充电过程仍会以小电流的充电方式充电。

下面见实物图哦


这是充电器的实物正面图,左边为DC18V输入,右边为VOUT充电输出接口,左边一个电位器调节输出电流,右边一个电位器调节双色LED状态门槛值。

这是电路板的反面PCB图,由于换了一个功率管,使得跟当初设计时的功率管的管脚有区别,所以做了一下小改动。

这是正在给我的电池充电,呵呵,现在是红灯,等充满电后会跳绿灯,同时锂电池的保护芯片自动工作,切断输入。

这是充电器完整的PCB图,如果大家有兴趣做一个的话可以完全按照自己的意愿来排版元器件。
这里有一个给LM324工作的5V电源芯片可以省略,可以在18V上接一个限流电阻给LM324,但我考虑为了稳定就采用了5V独立供电。呵呵。
同时该电路也可以通过更改输入电压分别给不同电压的锂电池或镁氢电池充电。相当的方便。

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