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鋰電池代替鉛酸電池能讓手電筒起死回生?

電子設計 ? 來源:xx ? 2019-02-07 07:32 ? 次閱讀

現在,大家使用的豐電筒都是LED管制作的,以前使用的鎢絲小燈泡電筒已不見蹤影。充電式LED手電筒內部的電路如下圖所示。

它采用電容降壓的方式為蓄電池E充電,即220V電壓通過電容C1降壓后,經過VD1~VD4的橋式整流為4V鉛酸電池充電。使用時,合上開關K,則4V電壓通過4只限流電阻R3~R6后,加到白色發光管LED1~LED4上,使LED管發光(其工作電流約為l00mA~120mA)。而LED手電筒數充電式最為方便、經濟。但這種電筒有一個致命的弱點,就是內部電池通過一定次數的充電后會失效,即充不進電。如果要買新的電池很不經濟,只好丟棄。

這里介紹一種用手機退下來的鋰電池代替手電筒中失效的鉛酸電池,使手電筒起死回生的方法。

一、工作原理

經過手機使用后退下來的鋰電池,它的容量已經減少,但是用在手電筒上還是可以的(也就是它的容量只要在原來的40%~50%就可以)。

但鋰電池的充電條件要求較高。比如說,它的充電電壓不能超過4.2V(如超過就有爆裂的危險)。同時,它的放電最低電壓也有一定要求。還好,退下來的鏗電池上裝有保護電路,但為了保險起見,還是設計了自動斷電電路和工作指示電路。

用手機鋰電池作電源的電路圖,如下圖所示。

它同樣使用了原來的電容降壓電路和白色LED管電路。只不過降壓電容的容量變大了(為1.5μF)。

交流220V降壓后的電壓經過VD1~VD4的整流和穩壓管VD5穩壓使電壓穩定在9V左右。再經過IC1的穩壓,得到6V穩定電壓。

IC2為CMOS型時基電路(型號為7555),這種電路較555時基電路用電省、輸出電壓高,由它組成鋰電池充電自動斷電電路。IC2的⑤腳為控制端,它通過分壓電阻R3和R4來設定基準電壓(這里設定為4.2V),即鋰電池的終止電壓。當接通電源后,IC1輸出的6V電壓通過R2對電容C4充電。開始充電時,IC2的②腳電壓為0V,輸出端③腳為高電平。于是,三極管Vl導通對鋰電池E充電(電流通過三極管V1控制在50mA~80mA范圍內)。隨著充電的鋰電池電壓不斷上升,當電壓達到4.2V時,IC2的⑥腳電壓也達到4.2V,則使③腳輸出低電平,停止對鋰電池充電。電容C5目的是避免充電初期⑥腳電壓受到干擾。

指示電路由三極管V2、V3、LED5和LED6組成。當電路處在充電狀態時,IC2的⑦腳截止。6V電壓通過V3的發射結,Rll、Rl0和LED5,形成基極電流。但這個基極電流不足以使LED5發光,而使LED6紅色管發光。停止充電后,IC2的③腳為低電平,6V電壓通過V2的發射結、R13,再加到IC2的⑦腳上(⑦腳導通),使V2導通、V3截止,LED5綠色發光管發光。

二、電路的元器件要求和制作方法

電路中,Cl用1.5μF/400V的滌綸電容。穩壓管VD5用1W、9.1V的。電容C5用5μF~l0μF漏電流小的鉭電容。三極管Vl用9011(β在80~100的),V2、V3用9015(β在200~250的)。原指示用的發光管改用雙色φ3的(LED5和LED6)。電池E用500mAH~l000mAH、3.7V的手機電池。其他元件無特殊要求。

制作時,附加的電路做在一塊小電路板上。電路焊接無誤后,接通交流220V電壓,電路正常工作并對電池充電,則紅色LED管發光。測IC1的輸出應為6V。再用萬用表測電池電壓:當電池電壓達到4.2V時,充電應終止,綠色發光管亮。如電池終止電壓值有出入,可以改變R4的大小來調整。安裝時,由于手電筒內空間較小,要求把7806穩壓塊上的金屬部分鋸去,電容Cl可以在原來1μF電容位置上再焊一只0.47μF/400V的絳綸電容。最后將電路板和電池疊合(中間夾一薄塑料片)后裝入原來的鉛酸電池位置即可。考慮到穩壓管VD5在對電池不充電時發熱較厲害.可以用兩只同型號的管子并聯接入。

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