利用LM338制作蓄電池充電器,LM338 Lead-acid battery charger

在設計一種由單片機控制的交直兩用的測試設備時用到了12V、4Ah的鉛酸蓄電池。為了使測試設備使用更為方便，設備本身必須具備有對蓄電池的充電功能。為了盡量減少制作成本，減小設備的體積重量。將原本只在設備測試狀態才工作的產生恒流電源的三端穩壓管LM338在設備充電狀態時又作為蓄電池充電的控制管。因為采用了單片機所以對于蓄電池的“充電”、“工作”兩種狀態的切換。下面主要介紹如何利用LM338實現對蓄電池的充電功能的。

在對蓄電池充電時設備是不需要對外輸出電流的，能不能將LM338通過電路切換用在充電電路里呢?實踐證明是可行的．．使用LM338構成的對12V、4Ah鉛酸蓄電池的充電電路如上圖所示，上圖中的蓄電池處于對外輸出電流的狀態，當要對電池充電時，設備接市電。控制K1使J2吸合，蓄電池正極與BA接通，蓄電池進入充電狀態。

本電路的關鍵是LM338可調三端穩壓器。可以根據蓄電池充電過程中的不同狀態，通過變換LM338的外電路使其具有“恒壓”和“恒流”兩種功能。在本電路中當電池電壓低于15V時，LM338恒流輸出；當電池電壓充到15V電壓時，LM338自動變為恒壓輸出。從而能很好地完成整個的設電過程。這個電路是如何達到這一目的的呢。

由電壓比較器LM393及穩壓二極管組成恒流恒壓切換電路，Z1的穩壓值為15V(為了保證比較器可靠切換，在調試時讓比較器IC1⑵腳略低于15V)，當電池電壓高于此值時，LM393⑶腳輸出高電位，J1通電繼電器吸合。當電池電壓低于此值時，LM393⑴腳輸出低電位。J1失電釋放。

按鈕開關K1處于分開位置時，對外供電，當需要充電時，按下K1，電池正極與繼電器的第二組公用接點4腳接通，此時的電池電壓低于15V．比較器|1腳輸出低電位，三極管G1截止，繼電器J1釋放，⑾～⒀腳通，⑷~⑹腳通。此時LM338處于恒流輸出狀態，電流大小=1.25／(R5∥R6)A，大約提供0.65A的恒定電流；，當鉛酸蓄電池兩端電壓達到15V時，IC1 1腳輸出高電位，三極管G1導通，繼電器J1吸合，⑼～⒀腳通，⑷～⑻腳通，等效電路如下圖所示。

從等效電路可以看出，LM338是一個穩壓電源，因為充電時電流已很小，R6對充電電流的影響可以忽略。穩壓值與R2有關，調整R2就可以得到15V的穩壓輸出。此時鉛酸蓄電池處于緩慢充電狀態。用此充電器充滿12.4Ah鉛酸蓄電池大約需6個小時。經反復使用多次證明達到預期效果。

因為設備本身用LM338作為3A的恒流源用，裝有較大散熱片。充電狀態不存在過熱損壞的問題。如果單獨制作充電器，要把散熱問題考慮進去。R6如果是2Ω，功率要求2W以上。20V電壓輸入采用的是開關穩壓電源。K1采用的是帶自鎖功能的鈕子開關，當充滿電后釋放此開關，鉛酸蓄電池則切換到對外提供電源的位置。