此
电源的电路见下图。 一、充电电路及其调试 最初受一些廉价万能
手机充电器的影响,未设置恒流部分(图1虚线框内)。两组手机
电池借助
继电器K1、K2的触点K1-1、K2-1的作用并联充电、串联放电,使电压达到
交换机使用的6V~
12V电压。当外部电源接通且电池电压未达到4.2V时,
431的k极呈高阻抗,R1、T1、T2为电池提供恒定的
电流,同时外部12V电源经Dl直接给交换机供电。当电池电压达到4.2V时,由于431的作用,电池电压将不再升高,由恒流充电转为恒压充电。但实际上,充电电流随着电池电压的增高而减小。当电池电压达到4.05V时就很难再升高了。此时,用万用表测充电电流仅30毫安。本人经分析后加入了虚线框内的恒流部分。假定未接入A4和
R1l,其工作原理与431相同。R9、
R10为
A3提供基准电压,当可调
电阻R13的分压高于基准电压时,A3输出低电平,反之输出高电平。引入了R1l后,由于R1l的正反馈作用,A3可以快速地改变输出状态,充电电流不会因电池电压增加而减小,因而大大提高了充电效率。 调试方法如下:先断开电池,在电池的位置上连接一只1kΩ的电阻,调节R13,使电池电压达到4.2V时A3刚好输出低电平。 由于C2的作用,调节后翻转电压略低于4.2V,这样可避免可调电阻不稳定造成的过充电。为了确保电池电压不超过4.2V,将A3的同相输入端电压设置为2V。由于该电路一旦翻转就不能自动恢复,因此增加了C2,以提高电路的抗干扰能力。为了在断电后能可靠地恢复充电,在电路中还增加了
二极管D2。断电后,D2左侧不带电,C2经R13放电后不再带电。当恢复供电时,C2上的电压为0V,电路处于充电状态,C2也处于充电状态,当电池电压未达到4.2V时继续恒流充电,达到4.2V则A3、A4输出低电平,由431提供恒压充电。A4为电压跟随器,其作用是隔离A3,使其不受
R12的干扰。
二、5V
稳压电源电路及其调试 A2及其外围器件构成5V稳压电路,为调制解调器供电。由于该部分电源电压在12V和7.2V之间切换,因此采用431作为基准电源。假定不接R7,则是一个线性稳压电路。但是由于R7产生的正反馈,A3在反相输入端电压高于5.5V时输出低电平,低于4.1V时输出高电乎。 调试方法:将电路连接好后,将万用表和一只1kΩ的电阻接在+5V输出端,调节R8,使万用表指示电压为5V。调节
C1的容量可改变工作频率。该电路静态电流为
100mA左右,相对于耗电量为1A的调制解调器来说不算太大。其输出波形虽然不太好,但可以使用。 三、主要元器件的选择 每组电池由两只
1050mAh的锂离子电池并联而成,共用一块保护板。两组电池使用了4块
手机电池、两块保护板。电源采用市售成品
开关电源,输出电压为12V,输出电流3A以上即可。也可用
变压器加整流
滤波电路代替。继电器的控制电压为12V,要求至少有一个常开触点和一个常闭触点,触点电流为1A。由于手头元件不齐全,所以
三极管T2、T3选择了3865。实际上,只要是最大工作电流超过1A的管子就可以了,但必须加散热片。
外壳采用四相开关盒钻孔改装。该电路经实际使用,工作可靠,可为两台交换机、调制解调器提供大约一小时的电力,足以度过跳闸及停电的时间。
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