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发表于 2 小时前 | 查看: 3| 回复: 0

这个电路适合给电池安全充电,不容易损坏电池。它有两个核心功能:一是限制过高的充电电流,二是将电压钳位在预设值,防止过压。

目录

  • 电路中主要使用的部件
  • 恒压(CV)的工作原理
  • 恒流(CC)的工作原理
    • 涓流充电与满电状态
    • 升级为高电流版本
    • 高电流升级方向

电路中主要使用的部件

在这个电路中,TIP122 NPN 达林顿晶体管作为主通元件,负责电流输出;2N2222 晶体管用于电流感应和限流。为了固定最大电压,使用了齐纳二极管 Zx 和一个 10k 预设电位器。

Rx 电阻用于检测电流,100 欧姆电阻用于涓流充电。输出端放置一个 6A4 二极管,当输入电源断开时,可以防止电池电流倒灌进电路。

最后,用一个 220uF 50V 电容做输出滤波。

TIP122与2N2222组成的CC/CV充电电路原理图

恒压(CV)的工作原理

正直流输入首先通过 1k 电阻进入 TIP122 的基极,使晶体管导通。

齐纳二极管 Zx 产生固定的电压参考点。通过调整 10k 预设电位器,你可以按 12V 电池需求轻松设定精确的输出电压,例如 13.8V 或 14.4V。

当输出电压达到设定值时,基极驱动被控制,电压不会继续上升。

恒流(CC)的工作原理

所有从电池返回的电流都经过 Rx 电阻接地。根据欧姆定律,Rx 两端会产生电压降,这个电压降直接连接到 2N2222 的基极和发射极。

当充电电流过高时,Rx 两端的电压降约为 0.65V,此时 2N2222 会自动导通。一旦 2N2222 导通,它会把 TIP122 的基极拉向地。

于是 TIP122 获得的基极电流减少,从而限制了总充电电流。

最大电流限制公式很简单:Rx = 0.65 / 最大电流。

涓流充电与满电状态

当电池充满时,电压上升,充电电流会自动下降。由于电流变小,Rx 两端电压降到 0.65V 以下,2N2222 完全关闭。

此时电路维持在设定的恒定电压。即便 TIP122 阻断了主电流导通,100 欧姆的涓流电阻仍会持续向电池输送极小电流,让电池保持满电且不会过充。

TIP35替换后的充电电路与涓流电阻示意

升级为高电流、CC、CV 电池充电器版本

上面这个带涓流充电的最简 CC/CV 充电器,可以把 TIP122 换成 TIP35,2N2222 保持不变,就能升级到最高 10A 的高电流版本,电路如下:

10A高电流CC/CV充电电路完整原理图

更适合的高电流升级方向

如果只是学习,可以继续用线性方案;如果要实用,建议:

  • 基准用 TL431;
  • 恒流/恒压用运放 + 功率管;
  • 加反接保护、过温保护、保险丝;
  • 锂电必须加专用充电管理 IC 和保护板。



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