使用SCR的电池充电器电路

蓄电池通过少量交流电压或直流电压充电。因此，如果您想使用交流电源为蓄电池充电，则应遵循以下步骤：首先，我们需要限制较大的交流电压，对交流电压进行滤波以消除噪声，调节并获得恒定电压，然后将获得的电压提供给蓄电池充电。充电完成后，电路应自动关闭。

使用可控硅的电池充电器框图：使用可控硅的电池充电器框图

交流电源被输送到降压变压器，降压变压器将大交流电源转换为有限的交流电源，过滤交流电压并去除噪音，然后将该电压输送到可控硅，可控硅将交流电整流，并将整流后的电压输送给电池充电。

使用可控硅的电池充电器电路图

使用可控硅的电池充电器电路图如下所示

电路图说明

交流主电压被送至降压变压器，电压应降至 20V 左右，降压后的电压被送至可控硅进行整流，可控硅对交流主电压进行整流。整流后的电压用于为蓄电池充电。

当电池连接到充电电路时，电池不会完全没电，而是会放电，这将通过二极管 D2 和电阻 R7 为晶体管提供正向偏置电压，从而使晶体管导通。当晶体管导通时，可控硅将关闭。

当电池电压下降时，正向偏置电压将降低，晶体管将关闭。当晶体管自动关闭时，二极管 D1 和电阻 R3 将为可控硅栅极提供电流，从而触发可控硅并导通。可控硅将整流交流输入电压，并通过电阻器 R6 给电池充电。

当电池中的压降减小时，晶体管的正向偏置电流也会增大，从而为电池充电，当电池完全充满电后，晶体管 Q1 将再次导通并关闭可控硅。

使用可控硅和 LM 311 的电池充电器电路

下面是另一个使用可控硅和 LM311 控制电池充电器的电路。交流信号通过可控硅整流，比较器用于检测电池充电电压与参考电压的关系，从而控制可控硅的开关。

电路原理

电路的原理在于根据电池的充放电情况控制可控硅的开关。在这里，可控硅既是整流器，又是开关，可将整流后的直流电压馈送给电池充电。如果电池充满电，则使用比较器电路检测到这种情况，并关闭可控硅。

当电池电量下降到临界值以下时，比较器输出将打开可控硅，电池再次充电。比较器将电池两端的电压与参考电压进行比较。

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路图

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路设计：

整个电路的设计取决于要充电的电池类型。 假设我们使用的是额定安培小时数为 20Ah 的 6 节 9V 镍镉电池，单节电压为 1.5V。这样，所需的最佳电池电压约为 9V。

电位器上的电压为 9V，则电位器和电阻器上的电压应高于 5.2V（参考电压水平）。为此，我们选择了由 22K 电阻器、40K 电阻器和 20K 电位器组成的电位分压器。

LM311 的输出电流约为 50mA，由于我们使用的是低基极电流晶体管 BC547，因此需要约 150 欧姆的电阻。使用的变压器是 230/12V 变压器。变压器的初级连接到 230V 交流电源，次级连接到整流器。

如何操作电池充电器电路？

最初，当电路通电且电池电量低于阈值电压时，电路会执行为电池充电的任务。可控硅通过电阻 R1 和二极管 D1 在其栅极端被电压触发。然后，可控硅开始整流交流电压，但只整流半个周期。直流电流开始通过电阻 R2 流向电池，电池开始充电。由电位器 RV1 和电阻器 R4 组成的电位分压器两端的电压取决于电池两端的电压。该电压被施加到运算放大器 LM311 的反相端。

非反相端通过齐纳二极管获得 5.2V 的参考电压。 在正常充电操作中，该参考电压高于电位分压器两端的电压，比较器的输出小于触发 NPN 晶体管导通所需的阈值电压。因此，晶体管和二极管 D3 保持关闭，可控硅栅极通过 R1 和 D1 获得触发电压。

现在，当电池开始充电并在某一点充满电时，电位分压器上的电压会达到一个高于参考电压的值。这意味着反相端的电压低于非反相端，比较器的输出高于晶体管的基极发射极阈值电压。

这将导致晶体管导通并接通。与此同时，二极管 D3 正向偏置，开始导通，从而阻止了可控硅栅极电压的触发，因为它现在连接到低电位或接地。可控硅因此关闭，充电操作停止或暂停。当电池电量下降到阈值以下时，充电操作又会以上述方式恢复。电阻 R7 和二极管 D4 的作用是确保在可控硅处于关断状态时，仍能进行少量的涓流充电。

使用可控硅和 LM311 的电池充电器电路的应用：

可用于为玩具电池充电。

它是一种便携式电路，可随身携带。

它可用作自动电池充电器，特别是在驾驶过程中使用。

电池充电器电路的局限性：

这里的交流到直流转换只使用了整流器，由于没有滤波器，可能会产生交流波纹。

半波整流使充放电速度相当慢。

此电路不能用于额定安培小时数较高的蓄电池。

电池充电可能需要较长的时间。