12伏15安培低电压断电开关

来源 solorb
浏览
发布时间 2014-01-18

该电路提供了一个低电压断开(LVD)功能,用于电池供电的12伏直流电源系统。它非常适合与太阳能电池系统使用。该LVD1电路设计,以防止电池的过度放电。如果他们从来没有允许排放低于制造商的建议的最低电压,充电电池将有更长的寿命。

12伏15安培低电压断电开关

该电路具有自动和手动操作模式。三个微调电位器,允许设置导通电压、关闭电压和低电压警示点。指示包括负载上的LED,低电压报警LED和两个校准指示灯。

在自动启动模式下,开关被放置在锁存开启位置,并且只要在电池电压高于调节电压上的参考点,负载功率被激活。当电池电量下降到关断电压参考点以下时,负载电源断开。当电池电压上升到导通电压的参考点以上,负载功率被再次激活。

在手动启动模式下,开关移动到AUTO(上)的位置,只要电池电压高于开启电压基准点时电路接通。当电池电压下降到关断电压参考点以下,负载功率断开,直到开关被按下,或者就一直不亮。

基本规格

电池系统电压:12V(标称)
电池电压范围:9V至16V
绝对最大工作电压:18V
最大负载电流:15安培

电路原理

电源通过连接器CN1和保险丝F1接入电路。二极管D4为反向电压保护,由R23,C10,C4和C5组成低通滤波器从电源线移除电源噪声。该滤波后的电压在原理图中被称为+ Vf,它被用于供电IC1,IC2和VR1。电压调节器VR1提供+5 V基准电压给比较器电路中使用。

运算放大器的IC1a产生一个800赫兹的方波信号,用于驱动三个二极管电压倍增器包括D1,D2,D3和相关的电容器。电压倍增器产生的+ VGATE信号用于驱动功率MOSFET电流开关Q2的栅极。该+ VGATE信号保持比电池电压更高5-7伏之间,确保该逻辑电平MOSFET Q2总是完全打开。请注意,此电路将只与CMOS轨对轨运算放大器和逻辑电平MOSFET工作。

IC1b的,IC1C和IC1D都接成比较器,它们根据这三个可设置的电压检测电平产生高或低输出。当电池电压高于导通电压设置,IC1C变为高电平。当电池电压低于截止电压设置,IC1D变为高电平。当电池电压低于低电压的设置,IC1b的变低。LED2和LED3被连接到IC1C和IC1D的输出,并通过在校准过程中连接跳线JP1被激活。

如果IC1C检测电压和模式开关设定为自动开启,触发器IC2B被激活,IC2B Q输出变为高电平,Q!输出变为低电平。如果IC1D检测到关闭电压,触发器IC2B复位端被激活,IC2B Q输出端变为低电平,Q!输出变为高电平。当IC1b的检测到低电压条件下,其输出端变为低电平,LED4和光耦合器ISO2打开。电阻R7提供滞后的低电压信号,以防止开/关喋喋不休。可调迟滞是由RV1和RV3的正确的设置提供了开/关控制的负载。

触发器IC2B驱动晶体管Q1和光耦合器ISO1控制MOSFET晶体管Q2开启和关闭负载功率。LED1被连接在负载两端并点亮时,负载功率存在。

制作

大电流接线(在原理图上粗线所示)应改为用适当的厚接线。晶体管Q1应安装在电隔离的铝制散热片。如果您将运行的电路在全负荷15安培容量,一定要使用足够大的散热片。

校准

要校准电路,首先确定哪个电压断开电路。请记住,负载断开后,电池的电压将趋于上升,因此打开和关闭的设置电压需要拉开几伏,否则负载可能发生振荡。一个好的测试是将负载直接连接到电池,并运行电池下降到一个合适的截止点(铅酸电池通常为10-11V)。断开负载,看看电池的电压上升到多少,开启电压应设定为比此电压高。

一旦你已经决定你希望使用的开启和关闭电压,连接一个可调直流电源给电池端子和安装校准跳线来激活指示灯。电源电压应可调0V到15V之间。连接数字电压表跨接在电源接线端,或使用电源的电压表,如果它有一个。将模式切换为自动,然后再打开电源开关。

调节导通电压调整器RV3,使LED2开启和关闭时,电源被上方和下方的所需导通电压的调整。设置关电压微调RV1使LED3导通和关断时,电源的上方和下方所需的关闭电压调节。设置的低电压调整微调器RV2使LED4亮起在适当的低电压设定。这最后的设置应通过调整从高电源低工作要做,在低电压电路中的滞后将增加约0.5V的分离和关闭点。低电压设定值通常应该高于截止电压设置一伏零点几秒。

在这一点上,电路应正确调整。通过将电源电压上下观察LED1,负载指示灯,开启和关闭时所需的电压和LED4,低电压指示灯开启之前LED1熄灭验证正确的操作。当您满意了电路的走线,取下跳线JP1使电路使用较少的电源。

使用

连接电池和负载的LVD1电路与适当大小的保险丝。打开电源开关。将模式开关设置为Auto-On或手动开启。负载将接收功率,假设电池电压高于导通电压的设定。当电池消耗,其电压会下降,低电压指示灯会亮起。当电池电压下降到关机电压设置,负载电源将被切断。低电压LED将保持直到电池电压上升到高于低电压给定值。

正如所有高电流设备时,一定要隔离和固定所有导线,以防止短路和火灾。始终包括电池的+端子和连接到电池的所有其他设备之间的电路断路器或熔断器和开关。

标签: 低电压
电子爱好者 DIANZIAIHAOZHE.COM