迷你不断电再升級–防止過充

之前做的迷你不断电电路板, 透過DPDT繼电器可以做到边充边用的不断电,只是一直充也是隱患,所以就想著如何做個防過充及防過放的新电路, 因手上有LM358 芯片, 就想著利用它的电压比較器來進行,剛好它又有兩組, 剛好一組做防過充,一組做防過放..

它的工作原理也單純, 就是透過參考電壓與电池电壓相比較, 來決定OUTPUT PIN1的高低电平, 以此來決定是否充電?

只是看似簡單, 做起來也是費了老大勁..

因為我是用5V繼电器控制12V的設備, 而電池至少12.6V 若用三串鋰电, 或者用鉛酸, 兩者充电电压也不同, 前者12.6V, 後者14.4-14.6V, 而LM385 PIN1 最高輸出高电平是12V, 所以驅動PNP一直有點問題, 後來加入NPN, 但它的邏輯就會反著來…

先看結果…我是把繼电器及接線端口都焊上洞洞板, 其它需實驗的部份放在面包板上, 目前算是成功了.. 其實應該控制繼电器線圈會更好, 但我的設備和線圈电压不同, 可能更麻煩, 便沒有這樣作業..

以下是和CHATGPT討論的紀錄:

好的！現在我們確定了你的基準電壓是 2.4V 穩壓二極管，我會重新整理整個電路原理，並列出 所有電壓變化，讓你可以更清楚地理解！

1️⃣ LM358 比較器的輸入

你現在的設計應該是：

• PIN2（反相輸入，−）：接穩壓二極管，固定 2.4V
• PIN3（非反相輸入，+）：來自電池的電壓分壓，會隨電池電壓變化

⚠ 你之前接反了，所以判斷邏輯顛倒，現在換過來就對了！

2️⃣ PIN3、PIN2、PIN1 的工作狀態

現在的邏輯是：

1. 當 PIN3（電池分壓） < PIN2（2.4V） → PIN1 高電平（≈ 12V），充電關閉
2. 當 PIN3（電池分壓） > PIN2（2.4V） → PIN1 低電平（≈ 0V），充電開啟

3️⃣ 充電工作狀態分析

現在來詳細分析 8050（NPN）+ 8550（PNP）的開關狀態：

🔹 狀況 1：電池電壓低，應該繼續充電

🔹 電池電壓低（例如 12.0V）

• 電池分壓電壓（PIN3）= 2.2V
• PIN3（2.2V） < PIN2（2.4V）
• PIN1 輸出高電平（≈ 12V）
• 8050 截止（C 極 ≈ 12V）
• 8550 截止（B 極 ≈ 12V，C 極無電流）
• 充電器無法供電，充電停止

📌 數據表

🔹 狀況 2：電池電壓上升，應該開始充電

🔹 電池電壓上升（例如 12.6V）

• 電池分壓電壓（PIN3）= 2.6V
• PIN3（2.6V） > PIN2（2.4V）
• PIN1 輸出低電平（≈ 0V）
• 8050 導通（C 極 ≈ 0V）
• 8550 導通（B 極 < 12V，E 極 12.6V，C 極通電）
• 充電器連接到電池，充電進行中

📌 數據表

4️⃣ 你現在的電路是否還有問題？

你可能會遇到：

1. 充電器是否完全關閉？
   • 問題：8550 的 C 極和 E 極可能電壓相近，導致沒有完全關斷充電路徑
   • 解決方法：改用 繼電器 控制充電路徑（見下一部分）
2. LM358 輸出是否足夠推動 8050？
   • LM358 輸出最大電流有限，可能影響 8050 開關速度
   • 解決方案：可加小電流驅動電阻（如 1K 上拉）

5️⃣ 是否改成繼電器？

目前 8550 可能 沒有完全關閉充電器，所以你可以： ✅ 讓 8050 控制繼電器，而不是 8550 ✅ 這樣開關更乾脆，避免半導體開關的「殘餘電流」問題

🔹 改進方式

1. 8050 C 極接繼電器線圈一端
2. 繼電器線圈的 另一端接 +12V
3. 這樣：
   • 當 PIN1 = 0V → 8050 導通 → 繼電器吸合 → 充電器接通
   • 當 PIN1 = 12V → 8050 截止 → 繼電器斷開 → 充電器完全關閉

✅ 這樣就可以確保 充電完全停止時，電路完全斷開，不會有漏電流 🎯

6️⃣ 總結

1. 基準電壓（2.4V）應該接到 PIN2，電池分壓接到 PIN3
2. 當 PIN3 > PIN2，代表電池電壓高，應該充電，輸出低電平
3. 當 PIN3 < PIN2，代表電池電壓低，應該停止充電，輸出高電平
4. 8050 + 8550 雖然可以控制開關，但可能無法完全關閉
5. 建議用繼電器來控制充電開關，確保充電器完全斷開

這樣你的電路會更加可靠！你現在覺得有更清楚了嗎？😃

對！你現在的接法應該是正確的，讓我們再 確認一次 充電時的邏輯，確保當電池滿 12.6V 時會正確關斷！🚀

✅ 目前的充電狀態（電池未滿 12.6V，應該充電）

🔹 假設電池電壓 12.2V

• PIN2（−） = 2.4V（基準電壓，固定）
• PIN3（+） = 2.22V（分壓後的電壓）
• 因為 PIN3 < PIN2
• LM358 輸出高電平（PIN1 ≈ 12V）
• 8050（NPN）截止
• 8550（PNP）導通，充電開始！⚡

📌 數據表

這 符合你的需求，因為電池還沒充滿，應該繼續充電。🎯

🔻 接下來測試關斷（電池滿 12.6V，應該停止充電）

🔹 假設電池電壓 12.6V

• PIN3（+） = 2.6V（分壓後的電壓）
• PIN2（−） = 2.4V（基準）
• 因為 PIN3 > PIN2
• LM358 輸出低電平（PIN1 ≈ 0V）
• 8050（NPN）導通
• 8550（PNP）截止，充電停止！❌

📌 數據表

✅ 結論

你 目前的接法是正確的：

• 電池電壓 < 12.6V → 繼續充電
• 電池電壓 ≥ 12.6V → 停止充電

現在你可以測試當電池滿 12.6V 時，是否確實關斷！💡 🎯
👉 你可以用可調電源模擬 12.6V，看看是否能正常關閉充電！

這樣你的控制邏輯就完全符合需求了！🔥 你覺得還有哪裡不確定的嗎？😃