交流討論/這個(gè)充電機(jī)接反保護(hù)靠譜嗎？
?交流討論/這個(gè)充電機(jī)接反保護(hù)靠譜嗎？
市面上一部分的充電機(jī)是沒有直流輸出端保護(hù)的，一部分是采用下圖所示的這種過流開關(guān)對(duì)直流輸出端進(jìn)行保護(hù)：
由于沒有使用過這種充電機(jī)，不知在接反電瓶正負(fù)極時(shí)，能否有效保護(hù)充電機(jī)的整流全橋。
理論上超出額定電流時(shí)，立即切斷充電回路，按鈕彈出，檢查無(wú)誤后手動(dòng)復(fù)位。在過流的一瞬間，所有沖擊電流將全部由整流全橋承擔(dān)，這時(shí)全橋的額定功率越大所能承受的沖擊電流也就越大。
還請(qǐng)有使用過這種保護(hù)類型充電機(jī)的網(wǎng)友給個(gè)意見，給大家一個(gè)參考。
市面上有許多全自動(dòng)的具有多種保護(hù)功能的充電機(jī)，可以擇優(yōu)選用。通常采用電瓶極性檢測(cè)；輸出端極性自動(dòng)翻轉(zhuǎn)；充電電流監(jiān)控；充電電壓監(jiān)控；輸出端過壓過流保護(hù)等多種綜合保護(hù)。
小編工作場(chǎng)地內(nèi)，各種機(jī)械設(shè)備幾十臺(tái)，空壓機(jī)，發(fā)電機(jī)，振動(dòng)錘，汽車吊，履帶吊，旋挖鉆機(jī)，挖機(jī)，裝載機(jī)等等。忙亂中，設(shè)備操作手自己動(dòng)手給電瓶充電，然后接反正負(fù)極而燒毀充電機(jī)的整流全橋。修理時(shí)更換了100A的整流全橋，因手頭沒有合適的過流保護(hù)開關(guān)，沒有添加直流端的過流保護(hù)。
小編喜歡DIY，于是本著學(xué)習(xí)的態(tài)度自己設(shè)計(jì)了一個(gè)接反保護(hù)理論圖，和大家共同討論一下。
下面是改裝制作原理圖，此理論并未實(shí)際制作使用，請(qǐng)大神們給鑒定一下，是否可行：
圖中KA2為改制后的電機(jī)綜合保護(hù)器，改裝后，具有電流檢測(cè)端子一組，包含電流互感器；電壓檢測(cè)端子一組；DC12V電源輸入端子一組；繼電器輸出端子1組。圖中KA2的電壓檢測(cè)應(yīng)該取自充電機(jī)的鱷魚夾子上。圖中上邊的三端穩(wěn)壓7812應(yīng)該加入二極管進(jìn)行保護(hù)。
電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器改制后具有多種控制功能，小編曾用保護(hù)器改裝制作電極式水位自動(dòng)控制，對(duì)講機(jī)遠(yuǎn)程遙控，過壓自動(dòng)斷電等功能。
所需元器件：
三端穩(wěn)壓，LM7812×2
時(shí)間繼電器×1
電動(dòng)機(jī)綜合共保護(hù)器JD-5×1
按鈕×1
大電流繼電器×1，電路圖中的KA1
蜂鳴器×1
改制：
1時(shí)間繼電器去掉交流電源部分，改用DC12V。原理圖中的JS
2電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器去掉交流電源部分，改用DC12V。原理圖中的KA2
保護(hù)器控制功能參考下圖改制：
2.1去掉電流互感器2TA.3TA.4TA.保留1TA和三級(jí)管V1，短路V2和V3。變壓器次級(jí)線圈引出線穿過電流互感器1TA，三級(jí)管V1基極加入精密電位器，方便調(diào)節(jié)充電機(jī)的最小充電電流，低于此電流時(shí)保護(hù)器內(nèi)部繼電器動(dòng)作，經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)后充電機(jī)斷電，停止充電。
2.2KA2的原電流互感器4TA去掉后，二極管D14正極接入充電機(jī)輸出端的正極，電容C5負(fù)極接入充電機(jī)輸出端的負(fù)極。原保護(hù)器電流大小調(diào)節(jié)電位器變成了保護(hù)停機(jī)電壓調(diào)整，調(diào)節(jié)最終充電電壓。此檢測(cè)電壓需取自電瓶樁頭，可以用線延伸至充電機(jī)的鱷魚夾子上。如果取自充電機(jī)內(nèi)部可能會(huì)造成電壓取樣誤差。
2.2.1這里能不能把誤差算進(jìn)去？就是電瓶端電壓合適的時(shí)候，測(cè)量充電機(jī)內(nèi)部電壓，以這個(gè)電壓為設(shè)定值。
2.3改裝后的KA2電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的功能為：
2.3.1充電電流低于設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)保護(hù)，繼電器動(dòng)作。這里可以設(shè)定為充電電流小于2.5A時(shí)動(dòng)作（具體數(shù)值可經(jīng)試驗(yàn)獲得）。原機(jī)此功能為電機(jī)缺相時(shí)動(dòng)作。
2.3.2充電電壓高于設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)保護(hù)，繼電器動(dòng)作。這里可以設(shè)定為2塊電池所適用的保護(hù)電壓28V。原機(jī)此功能為過電流保護(hù)動(dòng)作。
2.3.3充12V電池時(shí)需重新設(shè)定此電壓，否則不能正常工作?？稍陔妷涸O(shè)定電位器上加裝刻度盤，經(jīng)試驗(yàn)校正后標(biāo)記刻度?；蛘哂?個(gè)固定電阻代替可調(diào)電位器，使用2選1開關(guān)即可。
2.3.4電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器JD-5的原本功能簡(jiǎn)介：
此保護(hù)器為AC380V供電，線性電源。采用雙時(shí)基電路NE556作為主控芯片。具有缺相及過流保護(hù)功能，在過載發(fā)生時(shí)經(jīng)過延時(shí)后繼電器動(dòng)作，在延時(shí)過程內(nèi)過載恢復(fù)正常，保護(hù)器無(wú)動(dòng)作，此特點(diǎn)是針對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的5-7倍的啟動(dòng)電流而設(shè)計(jì)的。
3圖中端子3為充電機(jī)正極，端子4為負(fù)極。
4空載時(shí)工作過程描述：
上圖中有些連接點(diǎn)沒有畫圓點(diǎn)，大神忽略下吧！
4.1如果沒有接入電瓶，先接通了交流電源，并按下了啟動(dòng)按鈕，此時(shí)三端穩(wěn)壓輸出12V，大電流繼電器KA1，以及改裝后的KA2，同時(shí)得電工作。
4.2KA1常開觸點(diǎn)閉合并自鎖，代替按鈕供電。充電機(jī)輸出充電電壓。
4.3KA2得電后對(duì)充電機(jī)的電壓及充電電流同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)并沒有接入電瓶，空載時(shí)的輸出電壓肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)定的停止充電電壓28V。電流檢測(cè)因空載也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)定值。此時(shí)繼電器動(dòng)作，常開觸點(diǎn)接通時(shí)間繼電器JS，經(jīng)延時(shí)3秒后，JS延時(shí)斷電觸點(diǎn)切斷交流輸入，整機(jī)斷電后，所有的繼電器觸點(diǎn)復(fù)位，時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn)使變壓器交流輸入端接通，變壓器恢復(fù)供電，進(jìn)入備機(jī)狀態(tài)。
5電池極性反向接入時(shí)：如果此時(shí)充電機(jī)為備機(jī)狀態(tài)，則大電流繼電器KA1觸點(diǎn)為分?jǐn)酄顟B(tài)，電瓶反向接入無(wú)危害；如果此時(shí)恰巧按下了啟動(dòng)按鈕，KA1可保持吸合3秒鐘，輸出端子也會(huì)保持輸出3秒鐘，又恰巧在這3秒內(nèi)反向接入了電瓶，必然會(huì)燒毀整流全橋。由此可見3秒延時(shí)有點(diǎn)太大了，能不能調(diào)整為1秒？
5.1備機(jī)時(shí)反向接入了電瓶，小型繼電器J1；蜂鳴器；信號(hào)燈同時(shí)得電，發(fā)出聲光報(bào)警，繼電器J1得電后切斷大電流繼電器KA1的線圈回路（此時(shí)的KA1原本就無(wú)電，觸點(diǎn)為分?jǐn)酄顟B(tài)。），即使按下啟動(dòng)按鈕也不能使其吸合，避免燒壞整流全橋。
5.2同時(shí)J1的另一常閉觸點(diǎn)斷開變壓器交流輸入，變壓器次級(jí)側(cè)無(wú)電壓，不會(huì)影響到各級(jí)繼電器。
5.2.1斷開反向接入的電瓶，聲光報(bào)警解除。J1復(fù)位，變壓器交流輸入恢復(fù)，進(jìn)入備機(jī)狀態(tài)。
5.3電瓶的反向電壓可能會(huì)燒毀三端穩(wěn)壓，應(yīng)該串入二級(jí)管進(jìn)行保護(hù)，圖中并未插入二級(jí)管，待改進(jìn)。
6電瓶正確接入時(shí)：
6.1KA1；KA2同時(shí)得電工作，KA1常開觸點(diǎn)閉合，如果此時(shí)交流輸入已經(jīng)接通，即進(jìn)行正常充電。KA2將同時(shí)檢測(cè)充電電流及電壓。
6.2當(dāng)電池電壓上升至設(shè)定電壓28V時(shí)，或者充電電流小于設(shè)定值2.5A時(shí)，KA2繼電器動(dòng)作，接通時(shí)間繼電器JS，延時(shí)3秒后切斷交流輸入，停止充電。此時(shí)將由電瓶給KA1；KA2以及時(shí)間繼電器JS供電，直至人工取下充電端子。
6.3此時(shí)更換電瓶，取下3號(hào)4號(hào)端子時(shí)，KA1KA2JS同時(shí)斷電，大電流繼電器KA1常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，下一個(gè)電瓶接入時(shí)即使極性接反也不會(huì)燒毀整流全橋。時(shí)間繼電器斷電后復(fù)位，其常閉觸點(diǎn)接通變壓器交流輸入，進(jìn)入備機(jī)狀態(tài)。
6.4充電過程中調(diào)節(jié)充電電流大小，通常采用鈕子開關(guān)調(diào)節(jié)變壓器的初級(jí)線圈抽頭，調(diào)節(jié)瞬間變壓器將斷電，此時(shí)將由電瓶供電，保持大電流繼電器KA1的吸合狀態(tài)，以及KA2的工作狀態(tài)，此時(shí)KA2檢測(cè)不到充電電流，就會(huì)接通時(shí)間繼電器JS，開始延時(shí)，達(dá)到3秒后將切斷交流輸入。鈕子開關(guān)切換檔位時(shí)不到1秒即可重新恢復(fù)供電，但是KA2電流檢測(cè)的原機(jī)功能是缺相保護(hù)，此時(shí)必定動(dòng)作，時(shí)間繼電器延時(shí)后切斷交流輸入端，只有斷開電瓶端才能恢復(fù)。
小編在這里請(qǐng)教大神們，有沒有解決的辦法？還是直接舍棄電流檢測(cè)這個(gè)環(huán)節(jié)。
7需要給12V電瓶充電時(shí)（請(qǐng)參考2.3.3），先調(diào)整充電保護(hù)電壓為14V。當(dāng)電池電壓低至AK1不能吸合時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，充電機(jī)的直流電壓就會(huì)加至三端穩(wěn)壓7812的電源端，KA1即可吸合。同時(shí)因二極管的隔離，按鈕回路不會(huì)給電瓶充電，保護(hù)按鈕不會(huì)燒毀。
8通常充電機(jī)內(nèi)部空間都比較大，合理安排后，加裝這些元器件問題不大。
9請(qǐng)大神們幫忙分析一下，以上理論設(shè)計(jì)是否存在錯(cuò)誤，這個(gè)設(shè)想的保護(hù)原理靠譜嗎？
條目2.2.1電壓取樣可行性是多少？
條目2.3.1電流檢測(cè)有沒有存在的價(jià)值？
條目5提及3秒內(nèi)接入反向極性電瓶時(shí)，仍然會(huì)燒毀整流全橋，該如何改進(jìn)？
條目6.4提及的弊端如何改進(jìn)？與2.3.1是同一個(gè)問題。
喜歡成品充電機(jī)，怕麻煩的大神請(qǐng)繞路，小編是以DIY學(xué)習(xí)為目的的。
10如果此保護(hù)原理能夠正常使用，充電機(jī)將具有設(shè)定保護(hù)電壓斷電，設(shè)定最小終止電流斷電，正負(fù)極接反保護(hù)這3種功能！
11利用大電流繼電器常閉觸點(diǎn)的保護(hù)設(shè)計(jì)：
11.2如果充電機(jī)已經(jīng)接通交流電源，變壓器次級(jí)是有直流輸出的，此時(shí)電瓶極性反向接入，繼電器J能否可靠吸合？
11.2.1如果能遵循先接電瓶后接交流電，應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)意外。
11.3或者可以增加一個(gè)如下圖所示的過流保護(hù)開關(guān)，選擇合適的保護(hù)電流，添加在線路5與觸點(diǎn)J1-1之間。
11.3這種接反保護(hù)設(shè)計(jì)可靠嗎？能不能有效保護(hù)全橋不被燒毀？
12下圖采用MOS管做電瓶接反保護(hù)，簡(jiǎn)單可靠。
12.1采用功率MOS管的保護(hù)電路，簡(jiǎn)單，可靠性高，目前市場(chǎng)已經(jīng)有100-300A大電流的管子，內(nèi)阻已經(jīng)做到豪歐級(jí)。此電路只有在充電機(jī)鱷魚夾子端接入正確極性的電壓，功率管才會(huì)導(dǎo)通，進(jìn)行充電。電瓶極性反向接入時(shí)沒有正確的偏置電壓功率管呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，保護(hù)全橋不被燒毀。
12.2這個(gè)MOS管的保護(hù)，取掉電瓶時(shí)，是不是也保持輸出呢？
13下圖所示，采用大電流繼電器常開觸點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)：
13.1此設(shè)計(jì)必須先接通電瓶，并且正負(fù)極正確時(shí)，繼電器J吸合，觸點(diǎn)J1-1 J1-2分別接通，充電機(jī)正常工作。
13.2當(dāng)充滿一組電瓶，更換下一組電瓶時(shí)，通常做法都是直接取下鱷魚夾子，此時(shí)繼電器是處于吸合自鎖狀態(tài)的，也就是充電機(jī)有直流輸出，如果電瓶極性反向接入時(shí)，保護(hù)分?jǐn)嗟闹厝尉驮谶^流保護(hù)開關(guān)上了。
