快速恒流充電器

電子報/2006年/3月/19日/第017版

電子職校

快速恒流充電器

山東威海市職業技術學院 周文佳

筆者自行設計了一個充電器,經使用效果不錯,一節600mAh的7號鎳氫電池用自制的充電器1.2小時即可充滿,而且先對電池恒流充電,臨近設定電壓后轉入脈沖恒壓充電,當達到設定電壓時再自動轉入涓流充電,類似鋰離子電池的充電方式,有需要的朋友可以制作一個。

首先選用一閑置的手機充電器的電源,輸出電壓在4.8~7.2V均可,對于輸出電流沒有要求,不過輸出電流的大小決定著充電的速度,還是越大越好。筆者用的是輸出電壓為5.4V,電流為800mA的三洋手機充電器的開關電源。

電路如附圖所示,TL431的陽極K與控制極R相連組成2.5V的基準穩壓源,經RP、R10和R11分壓后接到比較器IC1c、d的反相端,通常鎳氫充電電池的最高電壓只能達到1.43V,所以調節RP的數值,使IC1c、d的反相端電壓為1.43V。IC1c、d的同相端分別接1、2號槽中電源的正極,用來監測電池電壓,并與反相端的電壓進行比較,比較后的輸出電壓控制V1、V2的導通與截止,從而可實現充滿自停的功能。

快速恒流充電器

因為使用了恒流開關電源,所以此電路需要限流電阻,圖中每條充電支路中都串聯了3只二極管,二極管導通時的壓降為0.7V,三極管飽和時的壓降約為0.3V,充電電池的最低電壓取1.0V則源電壓最低被限制在3.4V,防止電壓過低導致IC1和IC2不能正常工作。

IC1a、b兩個比輸器分別作為2號和1號槽的充電狀態指示燈的驅動電路。當電池電壓低于設定值時,紅燈亮,表示正在充電,當電池電壓等于或大于設定值時,紅燈熄滅綠燈點亮,表示已經充足。充電中,電池兩端的電壓逐漸上升,當上升超過IC1c、d反相端的基準電壓時,比較器翻轉輸出高電平,三極管8550截止,電源停止向電池充電。電池電壓下降時,比輸器翻轉為高電平,電源又對電池充電。電池的電壓略上升后,比較器又再次翻轉,如此循環下去,就形成了對電池的脈沖恒壓充電。當充電電流逐漸減小,最終減小至涓流的充電狀態時,充電結束。為防止指示燈在脈沖充電中受脈沖的波動,IC1a、b的反相端的基準電壓應略低于IC1c、d反相端的基準電壓,以避開脈沖充電階段使指示燈跟隨著閃爍的影響。

進行充電中的電池,應注意泄壓排氣孔向上,也就是讓電池正極向上傾斜或垂直放置,防止充電中產生的氣體把內部電解液擠壓出來,降低電池容量。

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