五、我的可调恒流电路
我的恒流电路也很简单,基本上就是前面suncrab网友的电路(电位器在下面)。但我采用了AZ432做稳压器。这个稳压IC输出1.25V而不是2.5V,这样就可以把R2取得比较小,对提高稳定度有利。另外,这个IC的最小电流只有0.06mA,而不是TL431的0.4mA,因此R1就可以从2k增大为10k,可以节电或用在需要效率更高的地方。另外,电位器我选择了体积比较小的单圈4.7k,可以方面的把所有元件装在电路板的背面。由于阻值合适,因此电流几乎在整个电位器的调整范围内都有效,再者多数恒流场合对电流精度也要求不高,因此不感觉比多圈电位器不方便。
首先是模块本身的改造:
有人问,为什么把10k电阻也去掉了?主要是为了后面的恒压,需要模块响应灵敏,因此要直接暴露IC的原始ADJ管脚。
然后是背面增加元件:
安装的过程:
先把背板的大面积地开个L型的槽,独立出“输出-”,找3个0.47欧的小型电阻跨接焊好作为检流电阻,把AZ432的中脚也焊接上,两边的脚悬空焊接在一起。电位器的中点和上点焊接在Vadj上,下点焊接10k到地,最后悬浮焊接10k和5.1k。整个元件布局比较紧凑,高出电路板大约4.6mm,最高的为电位器。
焊完实际测试,电流在0.05A到1.00A可调,恒流效果很好,达到预期。
这个IC也很便宜,淘宝有卖。如果要求更小的电流,可以采用LM385-1.2,也是1.25V,但最小电流达到0.01mA。
六、我的可调恒流简易可调限压电路
其实,很早就有dradeng网友,在DIY移动电源(充电器)的时候,在KIS输出和En端之间加了5.6稳压管,把模块最高输出电压限制在6V左右:
http://bbs.yleee.com.cn/viewthread.php?tid=5752
后来mytomatoes网友,在做升压恒流的时候,也加了一个7.4V稳压管,实现了限压:
http://www.shoudian.com/thread-214191-1-1.html
当然,这种限压最主要的缺点,是不能调节,限压精度也很有限。采用运放+外围电路,可以实现很精确的可调恒压恒流功能,但除了复杂外,电路不容易稳定也是缺陷。尽管这个白菜电路也不必要增加太复杂的外围,但一个简单可靠的可调恒压恒流还是有必要的。
我这里给出一个电路,在恒流的基础上,通过简单增加两个元件,在可调恒流基础上,实现了可调限压。
原理很简单,用电位器R7进行可调的输出电压采样,并用Q1与Vadj的0.925V做比较,电压超出大约0.5V后Q1开始导通,把Vadj拉高,从而限制了输出电压的进一步增大。Q1接成射随的方式,因此有较大的电流增益。但由于Vadj的电压可以认为是不变的,因此射随不会真正的跟随起来。用射随的另一个好处是响应速度很快,不会造成不良的滞后。
当然,这个电路主要目的是恒流的,这种简易的恒压方法特性不会理想。用三极管做比较,其Vbe有一定的温度系数,再就是三极管导通电压模糊,使得恒压部分不是很平坦。
不过,这种方式最大的优点是简单,只用2个元件。与稳压二极管限压电路比,这个电路的精度类似,但实现可限压的大范围可调。温度系数的方向是高温下限制电压变低,这恰恰是很多地方所需要的,比如高温下对锂电充电应该减少电压、低温下可以适当提高电压。
安装起来也很容易,利用背板剩余的空间,正好放下两个元件,高度也没有增加
其中,三极管用了C1815,用别的常见小功率NPN管都可以。电位器用了30k,其实用10k也更好,我没有找到合适的。由于三极管有放大作用,因此对电位器的阻值并不挑剔。电位器的右边直接焊地,左边接到输出+进行电压采样,中点悬空接三极管的B,三极管的E和C就近悬空接到Vadj和1.25V基准上。电位器的采样线可以考虑串入一个等阻值的电阻,这样可以扩大限压范围。目前限压是1V-10V,串联电阻后可以是1V-20V。
那么,这个恒流恒压电路的表现到底如何呢?
接上IT6122电源、HP34401万用表和IT8512假负载进行测试,输入电压为10V,调节到690mA和8.4V,结果如下:
其中横线的恒流部分,是采用定压方式测试的,而右边的恒压附近,是采用的恒流模式。
理想的恒压恒流曲线,是一个矩形,或者说是两条平直线,恒压部分是垂直的,拐点尖锐。
实测情况看,恒流特性还是有一些不理想,电压高时电流反而增大。恒压特性自然也不很理想,不是垂直的。
当然,如果用在例如锂电池充电的目的,这个不理想还是可以忽略的,因为在距离结束电压只有0.15V下,还有一半的充电电流。
补一张改动后模块的斜侧面照片
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