请您帮我分析这个充电器防反接电路。 -

标题: 请您帮我分析这个充电器防反接电路。 [打印本页]

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-26 18:04
标题: 请您帮我分析这个充电器防反接电路。
本帖最后由海阔天空8 于 2021-2-27 18:24 编辑

充电器空载输出电压可使继电器常开触电吸合。对外电路（待充电池）输出电流。如果按常规充电方法先接好电池再接220V市电，1，电池极性接反，继电器不能吸合充电器不能输出电流（保护了充电器）；2，电池极性正确接入，继电器吸合，常开触点接通，接通市电正常充电。
如果在继电器吸和的状态下，断开电池（充电器输出电压仍可使继电器常开触点保持吸合状态）后，再把极性相反的电池接入充电器（这种情况很难避免）会不会发生充电器正极和待充电池的负极相接而发生两个电压正向串联的近似“短路”情况？
也就是说这个防反接电路只能保证一次防反接保护，第二次电池反接是没有保护作用的？或者说在非规范操作时（先接220V再接电池）电池反接是不具备保护作用的？
利用继电器触点实现防反接的优点是继电器触点接触电阻小基本不发热。上图电路正常充电时还会有继电器吸合的线圈损耗，如果利用继电器的常闭触点对电池提供充电电流，则正常充电时继电器不消耗功率，电池极性接反时继电器吸合，是否可行？请高人分析。
关键是如何确保继电器吸合时间在电池倒灌电流变大以前。

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防反接.jpg (46.61 KB, 下载次数: 111)

作者: lincheng15 时间: 2021-2-26 18:50
会近似短路，用一个PMOS管串联在高端S朝里D朝外，G接GND，这样应该可以，正接时G电压比S低，MOS打开，如果反接，G接的就是电池正极电压点会比S高，这个时候MOS管关闭

作者: zsw3721 时间: 2021-2-26 19:45
按照这个电路，先接充电器还是先接电路，发生反接时，继电器线圈两端的电压都变得很低不足以使触点吸合。但是这个方案不能用在反接电流非常大的情况，切断的速度以及触点的承受能力都可能是个问题。

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-26 22:28

zsw3721 发表于 2021-2-26 19:45
按照这个电路，先接充电器还是先接电路，发生反接时，继电器线圈两端的电压都变得很低不足以使触点吸合。但 ...

触点的接触电阻可以小于任何开关器件的正向导通电阻，这是继电器的优点。反接时的待充电池不会有电流呀？充电器输出是开路的（常开触点断开）呀？

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-26 22:35

zsw3721 发表于 2021-2-26 19:45
按照这个电路，先接充电器还是先接电路，发生反接时，继电器线圈两端的电压都变得很低不足以使触点吸合。但 ...

这个电路，当待充电池电压太低的时候继电器吸合不了就有问题了，通常继电器在低于额定电压70％的时候就会发生这个问题，一般充电电池电压下降不到标称电压的70％就应该充电了，所以一般不会发生这个问题。

作者: hefq 时间: 2021-2-27 00:14
拔掉电池，继电器还是吸合状态，断不开

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-27 08:28

hefq 发表于 2021-2-27 00:14
拔掉电池，继电器还是吸合状态，断不开

对呀！这时再接入反极性的电池会怎样？（这种情况很自然的会发生，充完一块电池再充另一块）。

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-27 12:15

zsw3721 发表于 2021-2-26 19:45
按照这个电路，先接充电器还是先接电路，发生反接时，继电器线圈两端的电压都变得很低不足以使触点吸合。但 ...

“不能用在反接电流非常大的情况，”----这是什么意思？

作者: munuc_w 时间: 2021-2-27 12:44
正如上面说的，这个电路对电源没有先接通的第一个电瓶是能起到保护作用的，如果连续工作，对后续充电的电瓶在接入电路之前，电源不断一次电，电路就失去了保护作用。

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-27 17:43

munuc_w 发表于 2021-2-27 12:44
正如上面说的，这个电路对电源没有先接通的第一个电瓶是能起到保护作用的，如果连续工作，对后续充电的电瓶 ...

就像继电器触点“自保持”作用吧？

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-27 17:44

munuc_w 发表于 2021-2-27 12:44
正如上面说的，这个电路对电源没有先接通的第一个电瓶是能起到保护作用的，如果连续工作，对后续充电的电瓶 ...

还有没有更好的防反接电路？

作者: wc86110 时间: 2021-2-28 15:14
用多触点开关的继电器应该可以，防反接用到二极管连接的位置很关键

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-28 18:04
本帖最后由海阔天空8 于 2021-2-28 19:15 编辑

wc86110 发表于 2021-2-28 15:14
用多触点开关的继电器应该可以，防反接用到二极管连接的位置很关键

我也想到用另外的继电器触点，似乎不行？是继电器触点吸合得快还是电流倒灌到充电器快，没有实验数据，不过继电器线圈的电感要明显大于充电器开关变压器的次级电感量吧？倒灌电流对整流管，隔离二级管及低压控制电路影响是很大的。欢迎讨论。

作者: 海阔天空8 时间: 2021-2-28 19:22

zsw3721 发表于 2021-2-26 19:45
按照这个电路，先接充电器还是先接电路，发生反接时，继电器线圈两端的电压都变得很低不足以使触点吸合。但 ...

对！“反接电流非常大”！虽然继电器吸合电流很小，在几乎对电池短路的情况下电压被拉低不足以吸合继电器确是个问题！，有没有办法叫继电器迅速吸合，对充电器倒灌电流尽可能慢点增大？

作者: hefq 时间: 2021-2-28 20:31
感觉要采样电流才行

作者: TTQ001 时间: 2021-2-28 23:49
许多设计人员使用MOSFET或二极管来防止极性反转

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-2 17:54

TTQ001 发表于 2021-2-28 23:49
许多设计人员使用MOSFET或二极管来防止极性反转

充电器防反接有用MOS管的，可控硅的，二极管的但都有正向导通损耗，2W甚至更高。继电器触点损耗很小，这是其它元件不能比的。

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-2 17:55

hefq 发表于 2021-2-28 20:31
感觉要采样电流才行

说说您的思路？

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-2 19:09
小型继电器的话用常开触点控制工作时功耗也不至于太大，可以用触点控制进一步减小功耗应该是可取的，配合电流检测0电流时继电器断开。

作者: hefq 时间: 2021-3-2 20:40

海阔天空8 发表于 2021-3-2 17:55
说说您的思路？

搞一个，能达到要求，但继电器不知道耐不耐用，比如三秒断开一瞬间

作者: hefq 时间: 2021-3-2 20:40
如果不耐用，可以用MOS搞

作者: hefq 时间: 2021-3-2 20:43

更正一下，解决你上面说的电池电压低充不了电的问题

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 07:59
本帖最后由 xianfajushi 于 2021-3-3 09:08 编辑

不用费心思弄那么麻烦，设计思路类似与检测正反方向控制2个继电器即可，无需电流检测。

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 08:05
本帖最后由 xianfajushi 于 2021-3-3 09:07 编辑

2个光耦控制电路2个继电器在思路上是可行的,设计起来也可能比较容易

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 08:06
另一种方案就是用2个光耦控制2个继电器即可

作者: hefq 时间: 2021-3-3 09:27

xianfajushi 发表于 2021-3-3 08:06
另一种方案就是用2个光耦控制2个继电器即可

用桥堆是不行的
用光耦的时候，反接的瞬间还是有大电流，但时间很短，也许能撑住

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 10:36
初步构思难免疏漏,其实使用一个光耦检测反接可控制一个继电器通或断,或采取过流断路器.

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 12:48
本来按规范操作电路足以起保护作用,懒人偏要带电操作,带电操作的话要考虑的因素就增多了,当然包含导线与触点问题.

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-3 12:57

hefq 发表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解决你上面说的电池电压低充不了电的问题

这个电路，充电器接电后输出正极悬空对待充电池不充电。这几组触点都是一个继电器的呀？吸合和释放是同步的呀？

作者: hefq 时间: 2021-3-3 13:01

海阔天空8 发表于 2021-3-3 12:57
这个电路，充电器接电后输出正极悬空对待充电池不充电。这几组触点都是一个继电器的呀？吸合和释放是同步 ...

后面那两组开关，是模拟电池反接，实际上是不存在的，只有一个继电器，一常开一常闭

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-3 13:11

hefq 发表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解决你上面说的电池电压低充不了电的问题

如图绿圈里是继电器的常开触点吧？充电器接电后继电器不能吸合，无法对外电路输出呀？无论电池怎么接继电器也吸合不了的呀？最大问题是继电器动作之后电池反接瞬间的“短路”电流就不会发生了。

裁剪_3.jpg (84.91 KB, 下载次数: 87)

作者: toyboy 时间: 2021-3-3 15:41

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-3 18:55

toyboy 发表于 2021-3-3 15:41

两个继电器！

谢谢

作者: hefq 时间: 2021-3-3 19:03

海阔天空8 发表于 2021-3-3 13:11
如图绿圈里是继电器的常开触点吧？充电器接电后继电器不能吸合，无法对外电路输出呀？无论电池怎么接继电 ...

那不是触点，是不需要的，那我只是为了方便测试电池反接与正接加的

作者: hefq 时间: 2021-3-3 19:08

toyboy 发表于 2021-3-3 15:41

第一次接对，第二次接反，还是有短时间的大电流
第二个继电器断开需要时间

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-3 21:34

toyboy 发表于 2021-3-3 15:41

这个电路是否也存在这个问题：
在充电中拔下电池插头，充电器输出仍然使左边继电器吸合常开触点接通，右边继电器是断开的其常闭触点接通的也就是说充电器输出端是有电压的，能够向外输出电流，这时如果反极性接入电池，还会有倒灌电流的！不一定能保证右边的继电器立即吸合断开常闭触点。

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 21:46

hefq 发表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解决你上面说的电池电压低充不了电的问题

这个电路应该接自锁，否则的话三极管基极没电路支持的话会释放继电器，出现来回切换不停，一旦继电器自锁的话就不能实现防止反接了。

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-3 21:50

toyboy 发表于 2021-3-3 15:41

电池反接的话注意压降能否驱动继电器工作，同时也需要注意电流。

作者: hefq 时间: 2021-3-4 00:56

xianfajushi 发表于 2021-3-3 21:46
这个电路应该接自锁，否则的话三极管基极没电路支持的话会释放继电器，出现来回切换不停，一旦继电器自锁 ...

这个设计就是这样子的，就是让它来回开关，比如连通3秒，断开0.1秒，一直重复

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-4 08:16

xianfajushi 发表于 2021-3-3 21:46
这个电路应该接自锁，否则的话三极管基极没电路支持的话会释放继电器，出现来回切换不停，一旦继电器自锁 ...

一旦充电器接通对外的输出，是不能避免外电路电池对充电器的反接倒灌的？看来这个矛盾不好解决？

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-4 09:00
之上诸位提供的电路都是有条件的,况且要看是什么样的电池,若是锂电池还要看是分口还是并口的,通常锂电池分口的话没电力了是关断输出的,因此,检测不到极性,且铅酸电池将来逐步退出家用市场,因此讨论没多大实际意义,不过作为控制技术来讨论的话也不妨,
以铅酸电池为例不断充电器输出去接电池且不分极性的话,短路电流再所难免,但是要看电流强度了,在一定电流范围内,采取一定的参数(导线电流触点电流配置富裕情况下)是可以设计出一款防止反接的控制电路的,控制电路参数就有讲究了,大致思路如我之上说的采用2路光耦,从仿真来看道理是成立的,当然这里面的参数保护继电器动作设计电路延时等等作为设计是必须考虑到的.

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-4 09:03
当然除了以上思路外还有别的思路,如检测充电电流控制充电器的交流,接电池时设置一个电流控制充电器交流即可

作者: toyboy 时间: 2021-3-4 13:17

海阔天空8 发表于 2021-3-3 18:55
两个继电器！谢谢

一个继电器！常开、常闭是同步的。

讨论问题时要一个一个来！不能把多个问题混为一起，你不能要求胶纸既要粘得牢靠又担心粘后撕不掉！
你要实现’防反接‘，那么先解决这个问题后再考虑其他问题！你这个图只是基础原理，要兼顾其他电流、电压、时间等问题的，那么你这个电路就不一定符合要求，而且继电器的触点也是有限次数的，在实际应用中还要考虑材料、加工成本、加工难度，所以，很多时候选型比设计还重要。

按你的要求，最好的方式是采用物理方式，即采用’方圆‘接线柱～什么电流、电压、时间都不用考虑！

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-4 17:45

toyboy 发表于 2021-3-4 13:17
一个继电器！常开、常闭是同步的。

讨论问题时要一个一个来！不能把多个问题混为一起，你不能要求胶纸 ...

问题是一个充电器给多个电池充电（虽然不规范但很难避免）不同接插件难免有反极性的。如果充电器有输出电压，就有和电池发生串联“短路”的可能。这种情况下的防反接看来不好办？

作者: xianfajushi 时间: 2021-3-5 16:56
思路是越想越有,如果只在输出端思考问题的话,短路电流也就难免的了,短路电流不超100A的情况下是有可能实现懒人功能,不过要考虑的情况就比较多了,仿真中是理想的电源即电流可以实现无限制,然而实际情况是充电器输出电流是有限的电压也是有限的,电池电压随电池情况而变化,放电后的电池输出电流也有限等等,最后提出的检测充电电流方案应该比较适用且考虑的因素大为减少,设计起来也不难,采用霍尔电流传感器检测开关式电路工作方式,控制充电器交流电,那么,设计电池端检测极性继电器转换正确线路后接通交流电就很可靠了.

作者: 海阔天空8 时间: 2021-3-5 18:04

xianfajushi 发表于 2021-3-5 16:56
思路是越想越有,如果只在输出端思考问题的话,短路电流也就难免的了,短路电流不超100A的情况下是有可能实现 ...

现在问题重点成了“充电器输出端有电压的时候”（无输出自当别论）。这时如果被充电池反极性接入会有什么后果？如何消除？充电器输出电压和电池电压串联通过D7,D4，T1次级，和R27形成近似短路的回路。电流是非常大的！哪怕时间很短，反接电流是不希望的。

防反接.jpg (105.1 KB, 下载次数: 125)

作者: sh1900 时间: 2021-10-26 18:08
用电动车充电器的可控硅防反接就行了

作者: jizhongbiao 时间: 2021-10-26 18:29

hefq 发表于 2021-3-4 00:56
这个设计就是这样子的，就是让它来回开关，比如连通3秒，断开0.1秒，一直重复

这样继电器扛不住的吧

作者: 老愚童63 时间: 2021-10-26 19:40
可以考虑增加一只MOS管控制继电器，这样，继电器就不会从电池取电工作，电池只负责驱动MOS管就可以了，继电器线圈由充电器供电。这样，当电池极性正常时，MOS管导通，继电器吸合充电，电池接反时，MOS管截止，继电器不吸合，电池不能充电。当然，你也可以直接使用MOS管控制电池充电

作者: hhdsdy 时间: 2021-10-26 21:02
连着看了两次的帖子才明白楼主的想法，说一点个见，保护用的常开合适，接上电池后基本上就会再接上充电器电源，所以不用考虑继电器的耗电，第一图最为合适；至于担心拆除电池后继电器继续吸合，可以做个检测电路，取充饱指示信号（有的充电器不好取，可以自己用比较器做一个）进行处理，切断防反接的继电器线圈（用小继电器的常闭触点比较合适），这样只要电池充饱，继电器就无法吸合，再次接入继电器也是一样，只有短时间断开充电器的电源后才能继续输出，这也满足了必须先正确接入电池的要求。

作者: 老愚童63 时间: 2021-10-27 08:14

hhdsdy 发表于 2021-10-26 21:02
连着看了两次的帖子才明白楼主的想法，说一点个见，保护用的常开合适，接上电池后基本上就会再接上充电器电 ...

分析的好！

作者: xianfajushi 时间: 2022-1-11 10:34
其实是能实现自动选择极性,只要一个非门即可实现,非门检测接入电池的正负极性,控制继电器转换触点,这样可以不用考虑电池是否还有电吸合继电器问题,非门是高阻抗输入,因此只检测极性,非门输出控制继电器是否切换,短路电流再所难免,因此要做好一定限流措施,限流可采用扼流圈+大功率小电阻.

作者: xianfajushi 时间: 2022-1-11 16:03

作者: xianfajushi 时间: 2022-1-12 21:08
闲来无事，构思了电路轮廓，可以实现无极限限制，无冲击电流的全自动控制器2种方案，加之上应该算是3种无极性全自动方案。

作者: xjx51 时间: 2022-1-14 14:52
有这么难吗？直接三个脚，左右两边是正极，中间是地

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