LED手电筒DIY充电保护电路 admin    18/03/24



    充电式LED手电筒普及于千家万户,由于LED的耗电非常小.因此手电筒能连续长时间工作,经济实惠。市场上常见的手电筒一般都采用小型密封免维护铅酸蓄电池,成本比锂电池低.不存在锂电池燃爆的危险,而且基本没有记忆效应,是手电筒的首选。

    一般家庭用LED手电筒充电电路简单,用户不容易掌握充电时间,往往充电时间过长.在电池充满电后,继续充电会导致蓄电池液体电解消耗,直接后果是电池容量大大下降,这也是这类手电筒寿命较短的原因。

    笔者经过研究,觉得给这类手电筒加几个小零件DIY,就可以实现蓄电池充电保护,大大延长蓄电池寿命。常见手电筒电路如图,一般都采用电容式降压,整流后直接给蓄电池充电.虽然是恒流,但充电电压不可掌握。免维护铅酸电池单体浮充电压一般是2.25—2.3v,手电筒一般是两个单体串联,所以充电电压稳定在4.5-4.6V为最佳。考虑到并联稳压二极管可以基本稳定充电电压.笔者在实际改装过程中却发现,直接将稳压二极管并联在蓄电池两端时,即使手电筒开关处于关断,仍有较小的放电电流,这是由于稳压二极管存在反向漏电流,虽然很小,但长时间放电,也会消耗电池的容量,而过放电同样会严重损害电池,因此给蓄电池正极串一个普通二极管,防止其漏电。由于二极管有不同的正向电压降,因此稳压二极管和串联二极管的选择非常重要,这决定充电电压的精确性。笔者经过反复测试,发现使用1N4733A和IN4148搭配为最佳,充满电后实测D5两端电压约5.26V,经过D6压降,电池电压稳定在4.58V左右,充电电流维持在约8mA,作为涓流充电电流比较合适,涓流还能保证电池充分充满。改装后的充电效果非常好,即使连续几十个小时充电,也不会损伤到电池。对于LED充电式小台灯,几乎可以不用拔掉市电插头而连续浮充。

图1  电筒电池充电电路图

    考虑到电容式降压整流后的波纹较大,波纹电流会导致蓄电池极板柱出现腐蚀性损伤,因此给稳压二极管两端并一个容量较大的电容C2,对脉动电流滤波。笔者还发现每次充电时,将充电插头插入市电插座时会有“啪”的打火声,说明瞬间冲击电流较大.对电路元件不利,因此串了一个熔断型功率电阻R2进行缓冲.同时起到保险管的作用,防止万一电容击穿后会造成火灾隐患。



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