2019年10月11日 星期五

容抗降壓充電器改裝

拆開以前買的6V鉛電池充電器
雖然體積大,但很輕
裡面就是之前提到利用容抗分壓的方式來設計的




容抗降壓產生的輸出電壓不是像變壓器為定值
而是取決於負載阻抗和容抗的比值
也就是分壓的裝置
當負載阻抗大,分壓(輸出電壓)也會比較大
但電流基本上會一樣
大小就從容抗來計算
以這台充電器來說,電容是6.8微法拉
容抗=(2*3.14*60*6.8*10^-6)^-1=390歐姆
無負載的情況下,電流=115/390=0.29A
實測約為0.25A

所以理論上這種簡易型的充電器可以產生100V以下的直流電
而且會依據負載自動調整輸出電壓(聽起來很棒吧~~)
讓輸出電壓維持在0.25A左右



所以雖然銘牌上說是6V鉛電池專用
但實際上充12V也可以用的

但重點來了~~
這種充電器充滿電後不會自動切斷電源(因為輸出電壓會越充越高)
只有一個指示燈提醒你要斷電
這非常重要
因為如果繼續充電,會讓電池開始進行電解的反應
會快速降低電池的壽命


研究了一下電路板的設計
嘗試畫出電路圖
可能不一定完全正確,但電路上似乎是合理的
如下(電路圖的基納二極體應該是6.8V)

充電時跑紅色線
達到6.8V的時候跑綠色線

控制的方式就只有一條基納二極體
利用基納二極體的崩潰電壓來控制電晶體的通斷路
同時讓充飽指示的紅色燈亮
輸出端也串了一個整流二極體降壓0.7V
這樣也可以有0.7V的緩衝
讓你趕快斷電
也可以避免電池逆流到充電器

決定改造一下
加入提醒用的蜂鳴器和12V的指示燈
拆開看才發現零件有許多都和板子脫落了
重新補焊和跳線



再從充飽燈的地方拉線和蜂鳴器並聯
蜂鳴器驅動電壓極低,因此前端先用一個二極體降壓
才不會還沒到截止電壓就一直叫


另外再把基納二極體拆掉一邊
並聯另一條13V的基納二極體
用一個雙切開關控制線看要顯示6V或是12V





這樣就搞定了~~
一個可以充6V和12V自動調壓的充電器
滿電時蜂鳴器會叫



但...還是無法自動斷電
所以...