蓄电池过放电会造成极板酸化,影响蓄电池的正常使用寿命。为解决该问题,特设计了一款微功耗蓄电池过放电保护电路,如下图所示,该电路具有极低的检测电流(检测电流≤1.1ma)、保护电路动作后不再消耗电能、抗干扰能力强等优点。
一、电路原理
手动闭合脱扣开关k1后,电路得电进入工作状态。首先因c1两端的电压不能突变,保持0v附近,02截止,当蓄电池电压>10.7v,稳压管d1导通,al饱和导通,q2控制极因得不到触发电压而截止,k1不动作,蓄电池和后级电路处于闭合工作状态,当蓄电池电压<10.7v时,稳压管d1截止,ql转为截止,电阻r3给电容c1充电。当c1两端电压达到0.6v左右时,可控硅q2被触发导通,脱扣开关动作,断开后级负载电路。
二、元件选择
脱扣开关可以选用彩电用带继电器电源开关,型号为kdc-a04-8y,开关电流为双路5a,可以并联变为最大10a的工作电流,其内附电磁线圈直流电阻在25ω左右,实测线圈电压≥7v便可吸合。ql选用mcr100-6,mcr100-6具有极为灵敏的控制极触发电流(触发电流为10μa~30μa),通态压降低的特点(在该电路实测压降为0.8v)。稳压管dl的选值为保护电路动作电压减0.7v,如没有合适的稳压管可以用两只稳压管串联使用(该电路动作时,rl分压在0.2v以下,其压降可以忽略不计)。
三、备注
该电路检测电流≤1.1ma,主要是经r1支路电流在0.35ma~0.1ma,经r2支路电流在0.5ma~0.75ma,动作电流取决于所选脱扣开关k1的线圈的直流阻抗。本次试验用kdc-a04-8y的动作电流约为400ma,动作时间不大于0.2秒。
四、另外两款微功耗蓄电池过放电保护电路
电路见中图和下图,其前级电压检测是用精密稳压tl431来完成的,其控制关断电压点通过vr1精密调节。
选用tl431是由于其控制精度高,典型值为50ppm/℃的等效全范围温度系数,在本电路中消耗电流小等诸多优点。
因本电路中tl431阴极电压变化范围为1.9v~2.7v,为满足tl431阴极电压为2.7v左右对q2的触发,其提供了中图和下图两种连接方式。中图是通过r5(和后级r4)进行分压,下图是用过led的正向压降(普通红色发光二极管微电流为1.7v左右的正向压降)来进行分压(实测02的控制极对阴极电压在0.65v~0.7v便可触发导通)。
注:led选用普通红色发光二极管。
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