電瓶在與充電電路連接充電時，若充電線的正負極性接錯，很容易損壞電瓶或充電電路。為了防止這種情況發生，常用的方法是在充電電路中串聯一個保護二極管，利用二極管的單向導電性來起到保護作用，但由於二極管在大電流下其正向壓降較大（可達1V以上），可能會導致電瓶無法充滿電。本文介紹一款採用繼電器構成的電瓶充電極性自動轉換電路，其簡單易制、成本低廉。添加該電路後，電瓶可以隨意與充電電路連接，不需要考慮極性，並且該電路為零壓降，不會額外降低電瓶的充電電壓。
▲ 零壓降電瓶充電極性自動轉換電路。
圖中的繼電器J為兩開兩閉繼電器，其內部有兩組觸點J1和J2，平時繼電器不工作，內部觸點J1的②③腳和J2的②③腳皆為閉合的。在充電時，若將電路的A、B兩點分別與充電電路的正負輸出端連接，此時由於二極管VD1反偏截止，繼電器J不工作，電瓶的正極通過J1的②③腳與電路的A點連接，電瓶的負極通過J2的②③腳與電路的B點連接，這樣便可以給電瓶充電。
假設充電時正負極接反，也就是充電電路的正極輸出與電路的B點連接，充電電路的負極輸出與電路的A點連接。此時由於與繼電器串聯的二極管VD1導通，繼電器得電工作，其內部的觸點J1和J2閉合，電瓶的正極通過J2的①②腳與電路的B點連接，電瓶的負極通過J1的①②腳與電路的A點連接，這樣便實現了自動轉換充電極性，從而避免了電瓶或充電電路的損壞。
▲ 只用一個二極管的反極性保護電路。
上圖所示電路為常用的反極性保護電路。電路中只使用一個二極管，當充電電路的極性接反時，二極管反偏截止，電瓶無法充電。這種電路雖然很簡單，但是這個二極管（一般選用硅整流二極管）的正向壓降較大。尤其是在大電流充電時，二極管的正向壓降可達1V以上，即使選用正向壓降小的肖特基二極管，此時的正向壓降亦可達到0.7V以上。而採用上面介紹的繼電器電路，則不存在這些問題，只要繼電器質量良好，其觸點上的壓降基本可以忽略。
▲ 兩開兩閉繼電器。
上面電路中用的繼電器應選用兩開兩閉繼電器。其工作電壓視實際充電電壓而定，觸點容量要大於電瓶的充電電流，並且留有足夠的餘量。
▲ 肖特基二極管SR160。
圖1電路中的二極管VD1可選用正向壓降小的肖特基二極管，這裡選用SR160，其整流電流為1A，耐壓值為60V。VD2為保護二極管，用以防止繼電器線圈斷電瞬間產生的反向電壓對充電電路的影響，該二極管選用1N4000系列的普通整流二極管即可。
閱讀更多 創意電子DIY分享 的文章
