寒假作品之三：TL494开关式锂电池充电板，带指示；欢迎拍砖

gmliwei · 发表于 2010-3-8 17:05

本帖最后由 gmliwei 于 2010-3-8 17:21 编辑

手头还有几块从天津安悦购买的KA7500的锂电池充电板，因为没有指示，而且停电时会对电池放电所以搁置了；利用寒假的时间重新设计了一块板子，下面公布原理图和PCB图，爱好者可以自制，但请勿用于商业交易，谢谢！
这是原理图的TL494外围电路，设计思路为：利用TL494内置的2个运放分别作为稳压与恒流控制，额外使用了一个双运放LM358，一个单元做取样电流放大，放大倍数设定在20倍，取样电阻为两个1206 0.1欧姆并联的，这样充电电流最大2A，取样电压0.05*2=0.1V，跟大多数集成的锂电池充电管理IC相近，放大20倍后输出2V的采样电压给TL494(KA7500)的16脚，15脚通过一个20K多圈可调电阻跟30K固定电阻连接到基准电压输出端14脚；这样就可以在0-2A之间调整电流。电压控制比较简单就不多说了。
下面重点说一下充电指示电路：该部分电路由LM358的另一个单元以及TL431组成，TL431的调整端通过一个可调电阻连接到充电输出端，调节可调电阻使LED在4.2V（或略低于这个数值，待验证）时点亮绿色，用于恒压充电指示；接通电源，不接电池的时候，输出电压调整到4.2V，这时指示LED会亮绿色；接上电池，在电池电压低于4.2V时，恒流控制起作用，这时的电流大于0.2A，358的另一个单元的-端接采样电压，+端利用电阻分压得到0.2V电压，这样当充电电流大于0.2A的时候，-端电压高于+端，运放输出低电平，共阳三脚变色LED红色点亮；而由于电压未达到4.2V，所以绿色LED不亮，LED显示红色；当电池电压达到4.2V时，电路退出恒流控制，转到恒压控制，LED绿色端变高，但是由于红绿LED共用一个限流电阻，而绿色LED的电量电压高于红色的，所以整体还是显示红色，如果要能看出充电过程达到恒压充电状态，可以红绿LED分别接限流电阻，这样达到恒压充电，LED会显示橙色；充电继续进行，等充电电流小于0.2A，红色LED熄灭，指示灯显示绿色，表示充电完成；此时如果不取下电池，充电扔继续进行，但是永远不会过充。
由于使用了3个多圈精密可调电阻分别调整输出电压、输出电流以及恒压指示电压，只要万用表够准确，完全可以使充电电压限制在0.1V之内。

这是恒流取样放大以及指示电路

这是PCB的正面图，三个可调电阻分别是：调节指示恒压充电状态电压的、调节输出充电电压的、调节充电电流的；

这是PCB的背面，元件比较多，看着有点晕。

社建电子 · 发表于 2010-3-8 17:35

顶，合理的二次开发和利用。

fat · 发表于 2010-3-8 18:09

双面板不好做，还是等李老师牵头出PCB俺跟着搞几片吧，只是贴片电阻，好象少见1%精度的，实际做时元件还要手工挑选才行（比如反馈电阻）。

gmliwei · 发表于 2010-3-8 19:53

fat兄的要求一定满足，只要我测试能达到我上面的叙述就可以。这里面一个1%的电阻都用不到，电压跟电流都是靠多圈可调电阻的，电流取样电阻也一样。

fujiachun · 发表于 2010-3-8 21:46

李老师是否有出套件的打算，这个一定火

gmliwei · 发表于 2010-3-17 18:40

板子到手了，这几天高三第一次高考模拟考试，要监考，时间不充裕，找时间焊接一套试一试。如果能达到我前面说的效果的话，那这就是廉价高效充电板的代表作了！

wp2005wp · 发表于 2010-3-19 23:16

山东高三一模考好象有点晚吧?湖北二模也快了

gmliwei · 发表于 2010-3-22 13:24

上实物图片：

开关管使用的是2SJ652，3A的时候有点发热，电感是磁环47uH电感，线径比较细，也有点发热。2A以下还是比较好的。
电压指示比较好，在到达4.1V以上的时候绿灯亮，稍小的时候会闪烁；电流最小值设置的有点小，实测80毫安左右的时候红灯还在亮。充电过程还是比较令人满意的。
再调试一下指示电路，等没问题了就在淘宝出板子以及套件。

fat · 发表于 2010-3-22 15:25

李老师这板子散热很好啊，看0805贴片的锡走得很光滑，MOS管和引线处好象烙铁温度就不够了，估计是散热快所致吧。另：J652的Rds(on)很低啊，热是不是驱动电压不够没有全开？

steven888 · 发表于 2010-3-22 16:55

TL494好像要驱动MOS有点难度，我手上的好像都是驱动三极管降压，12V转5V

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