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简易1~12V恒流充电电路

简易1-12V恒流充电电路

如图所示,该电路由7805构成恒流源电路,通过大功率三极管进行扩流。

1-4节电池充电电路

镍氢电池智能充电电路单只镍氢电池电压为1.25V,充电时最高为有1.55V,它不宜使用高于3V的直流电源为其充电。将电源变压器输出为交流3.5V的双绕组作全桥整流可得到正负3.5V直流电,以负端输出作为零电平,中点即成为+3.5V可作给镍氢电池充电的直流电源,正端输出则成为+7V可作控制电路的工作电源。非满载输出状况时,中点电平约为4.9V,正输出端约为9.8V。满载输出状况时,中点电平为3V,正输出端约为7.9V。控制电路所使用的COMS门电路CC4093和通用四运放LM324均可在6V~12V之间正常工作。

参见原理图,U1是内置电压比较器的稳压集成电路TL431,可提供2.5V精密基准电压。经R7~R10四只电阻串联分压,分别为U2a、U2b、U2c三只电压比较器提供1.54V、1.25V、1.15V比较电压。U2a的负输入端与U2b、U2c的正输入端共同接在镍氢电池正端上,对电池两端电压进行检测。电池电压高于1.54V时U2a输出低电平,电池电压低于1.54V时U2a输出高电平;电池电压高于1.25V时U2b输出高电平,电池电压低于1. 25V时U2b输出低电平;电池电压高于1.15V时U2c输出高电平,电池电压低于1.15V时U2c输出低电平。U2d的负输入端接在2.5V基准电压上,正输入端通过R24电阻接中点电源上。与此同时,U2d正输入端通过C3电容接在镍氢电池正端上,在没有放入电池或通电数秒种后,U2d输出高电平。在电池已经放入电路中的状况下接通电源,U2d正输入端被C3电容暂时短路接在镍氢电池正端上,电平不大于1.5V, U2d输出低电平;经过约1秒钟后, C3电容被充电,U2d正输入端电平高于2.5V, U2d输出高电平。如果放入的是没有放完电可以继续使用的电池,U2c将检测出电池的两端电压高于1.15V,输出高电平。在U2d尚输出低电平的时候,由与非门U3c、U3d组成的RS触发器将被置成U3c输出低电平,U3d输出高电平。1秒钟后U2d输出高电平,U3c、U3d的输出状态被保持不变。发光管LED4发红光显示电池不需要充电。而U3c输出低电平使BG1截止,与非门U3a 输入端同时被封锁输出高电平,与非门U3b输出低电平,功率场效应管BG2截止。只有经过R1的约30mA电流给电池作涓流维持性充电。如果放入的是放完电的电池,U2c将检测出电池两端电压低于1.15V,输出低电平。在U2d尚输出低电平的时候,由与非门U3c、U3d组成的RS触发器将被置成U3c与U3d都输出高电平。但在1秒钟后,U3d改为输出低电平,U3c继续保持输出高电平。发光管LED3发绿光指示电池需要充电。此时,U2 b输出低电平使U3a输出高电平,U3b输出低电平,功率场效应管BG2截止。但U3c输出高电平使BG1导通,经R2提供约100mA电流和经过R1的3 0mA电流一起给电池作小电流充电。电池开始充电后,在电池电压高于1.15V、低于1.25V期间,U2c的输出状态翻转为高电平。但U3c、U3d的输出状态保持不变,U3c继续输出高电平,BG1导通。因U2b的输出状态还是低电平使U3a输出高电平,U3b输出低电平,功率场效应管BG2截止。仍然只经R2提供约100mA电流和经过R1的30mA电流一起给电池作小电流充电。经过一段时间小电流充电后,电池电压高于1.25V、低于1.54V,电压比较器U2a、U2b都输出高电平,此时U3c也继续输出高电平,从而使U3a输出低电平,U3b输出高电平,功率场效应管BG2导通,经R3提供不

小于500mA电流和经过R2提供的100mA电流以及经过R1提供的30mA电流一起给电池作大电流充电。此时LED1发绿光显示正处于大电流充电状态,LED3绿发光管熄灭。发光管LED2也熄灭。

在经过一段时间大电流充电,电池已经充足电,电池电压高于1.54V时,U2a输出低电平使U3a输出高电平,U3b输出低电平,功率场效应管BG2截止。LED1熄灭,LED2发光。与此同时,U3b从高电平翻转为低电平,将通过C2电容和R13构成的微分电路将U3d输入端短暂置为低电平,从而使U3b输出端从低电平翻转为高电平。LED4发光显示电池已经充足电。U3a的输出端随之从高电平翻转为低电平,LED3熄灭,BG1也截止,只有经过R1的30mA电流继续给电池充电。若继续进行涓流充电,电池电压将从1.55V降低至1.5V,U2a与U2b的输出端都将输出高电平,但此时U3a 输入端已经被U3c封锁只能输出高电平,U3b输出低电平,功率场效应管BG2继续保持截止,只有经过R1的30mA电流继续给电池作涓流充电。取出电池后或在没有放入电池的状况下接通电源,连接电池正端的E点电平为中点电位高于1.55V,U2a输出低电平,BG3截止,LED3和LED4都不发光。此时U3a输出高电平,U3b输出低电平,LED2发红光指示电路处于通电工作状态,LED1不发光。再放入电池,即刻重复上述自动检测充电过程。

其中,LED1与LED2、LED3与LED4可分别合用一只双色发光管。接通电源后,LED1与LED2总有一只发光。LED3与LED4必须放有电池才发光,因此可以判断电池是否放入并且没发生接触不良现象。 CC4093是带斯密特触发器的四2与非门,因其不易买到,可用普通四2与非门CD4011替代

锂电池充电电路图

锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池:

锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限

制。二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比;

2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;

3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;

4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;

5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;

6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;

7、可以随意并联使用;

8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;

9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。

三、锂电池的内部结构:锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。

四、锂电池的充放电要求;1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。

充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。

2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流。锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍。(如1000mAH电池,则放电电流应严格控制在3A以内)否则会使电池损坏。

目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。五、锂电池的保护电路:两节锂电池的充放电保护电路如图一所示。由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至4.2V时,过充电保护管FET1截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下,电池电压降至2.55V时,过放电控制管FET1截止,停止向负载供电。过电流保护是在当负载上有较大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路,以区分浪涌电流和短路电流。该电路功能完善,性能可靠,但专业性强,且专用集成块不易购买,

业余爱好者不易仿制。

六、简易充电电路:现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其性能优越,价格低廉,可用于自制产品及锂电池组的维修代换,因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制作一块充电板。其原理是:采用恒定电压给电池充电,确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路,Q2、W2、R2构成可调恒流电路,Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升,充电电流将逐渐减小,待电池充满后R4上的压降将降低,从而使Q3截止, LED将熄灭,为保证电池能够充足,请在指示灯熄灭后继续充1—2小时。使用时请给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是:制作简单,元器件易购,充电安全,显示直观,并且不会损坏电池.通过改变W1可以对多节串联锂电池充电,改变W2可以对充电电流进行大范围调节。缺点是:无过放电控制电路。图三是该充电板的印制板图(从元件面看的透视图)。

七、单节锂电池的应用举例1、作电池组维修代换品

有许多电池组:如笔记本电脑上用的那种,经维修发现,此电池组损坏时仅是个别电池有问题。可以选用合适的单节锂电池进行更换。

2、制作高亮微型电筒笔者曾用单节3.6V1.6AH锂电池配合一个白色超高亮度发光管做成一只微型电筒,使用方便,小巧美观。而且由于电池容量大,平均每晚使用半小时,至今已用两个多月仍无需充电。电路如图四所示。

3、代替3V电源由于单节锂电池电压为3.6V。因此仅需一节锂电池便可代替两节普通电池,给收音机、随身听、照相机等小家电产品供电,不仅重量轻,而且连续使用时间长。

八、锂电池的保存:锂电池需充足电后保存。在20℃下可储存半年以上,可见锂电池适宜在低温下保存。曾有人建议将充电电池放入冰箱冷藏室内保存,的确是个好注意。

九、使用注意事项:

锂电池绝对不可解体、钻孔、穿刺、锯割、加压、加热,否则有可能造成严重后果。没有充电保护板的锂电池不可短路,不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、化学物品。报废的锂电池要妥善处理。四、锂电池的充放电要求;

1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充

电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。

充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。

2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流。锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍。(如1000mAH电池,则放电电流应严格控制在3A以内)否则会使电池损坏。

目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。简单实用的锂电池充电器

一款手机充电器用电源变换器电路的分析原理图如下

:

分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。

不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了,经二极管RF93整流,220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速恢复管,例如肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。同样因为频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流

磷酸铁锂电池充电器CN3059

磷酸铁锂电池是一种用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极、用石墨作电池负极的新型锂离子电池。关于该电池的详细介绍请参看本刊9期磷酸铁锂动力电池一文。

磷酸铁锂电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6±0.05V、终止放电电压是2.0V。该电池与锂离子电池一样要求恒流、恒压充电,充电率范围是0.2~1C。

上海如韵电子有限公司在自主开发出单节锂电子充电器芯片CN3052及CN3056后,2007年又开发出性能更好的单节磷酸铁锂充电器芯片CN3058及CN3059,满足了市场的需求。本文将介绍CN3059。

特点与应用 CN3059是一种对单节磷酸铁锂电池进行恒流、恒压充电的充电器IC。用该IC组成的充电器主要特点:充电电流可由一外设电阻RISET 设定,最大充电电流可达1A;输入电压4~6V,可采用USB接口或4.5~6V输出电压(输出电流1000~1500mA)的AC/DC适配器供电;充电器电路简单、外围元器件少、成本低;对过放电(电池电压<2.0V)的电池有小电流预充电模式;内部有功率器理电路,若芯片的结温超过115℃时能自动降低充电电流作过热保护,使用户可设置较大的充电电流,以提高充电效率;有两个LED分别作充电状态指示及充电结束指示;有输入电压过低(<3.61V)时的输出锁存功能、自动再充电功能、电池温度监测功能;采用小尺寸、散热增强性的10引脚DFN封装;充电温度范围0~45℃或0~65℃(由充电电池参数决定)。

CN3059是磷酸铁锂电池的专用充电器IC,但它还有一个独特的特点:外设一个电阻RVSET,它可以增加恒压充电的输出电压。利用这个独特的特点,可以组成简易的3节镍氢电池充电器及4V铅酸电池充电器或锂离子电池充电器。

由CN3059组成的充电器适合充 0.5~4Ah的磷酸铁锂电池。其应用领域:矿灯、LED应急灯、警示灯;车模、船模、航模及电动玩具;在照相机中,用3.2V磷酸铁锂电池替代一次性3V锂电池(型号为CR123A),其外廓尺寸相同;通信装置;小型医疗仪器及野外测试仪器;小型电动工具等。另外,可采用CN3059组成充3节镍氢电池及4V铅酸电池的

充电器等。

封装、引脚排列及功能 CN3059采用散热增强型10引脚小尺寸DFN封装,其引脚排列如图1所示,各引脚功能如表1所示。

图1 CN3059引脚图主要参数

CN3059的极限参数:各引脚的电压范围为-0.3~6.5V;BAT引脚与GND短路时间可连续;静电击穿电压为2kV;最高结温为150℃;焊接温度为300℃(10s)。

CN3059的电气参数:电源输入电压范围为4~6V;静态电流典型值为650μA;低压锁存电压为V IN≤3.61V;预存电阈值电压是电池电压小于2.05V;恒压充电电压3.6V;充电结束阈值电压(ISET端电压)为0.22V;睡眠模式阈值电压为V IN-V BAT≤20mV;睡眠模式解除阈值电压为V IN-V BAT≥50mV;TEMP端高温阈值电压

为80%V IN,低温阈值电压为48% VIN。

典型应用电路采用CN3059组成磷酸铁锂电池充电器电路与由CN3056组成的锂离子充电器电路相比,前者有两个突出的优点:①精确检测充电电池的电压,充电电池的终止充电电压控制得更精确,使电池充的更满;②采用在FB端与电池正极之间加接一个电阻R VSET,使充电器除能充磷酸铁锂电池外,也可简单地组成充铅酸电池及镍氢电池,扩展了充电器功能。下面分别介绍这2种典型应用电路。

1、充磷酸铁锂电池电路

充电电池型号为26650,容量为2800mAH,采用1000mA恒流电充电(其充电率约0.36C),充电器电路如图2所示。

图2 磷酸铁锂电池充电电路充电器采用输出直流电压5V、输出电流1500mA的AC/DC适配器作电源。用红色LED作充电状态指示灯,用绿色LED作充电结束指示灯。设定恒流充电电流I CH=1000mA,则R ISET为:

R ISET=1800V/1A=1.8kΩ(1)

CIN(10μF)及COUT(10μF)是为保证充电器工作稳定的输入及输出电容,可采用多层陶瓷电容器(MLCC)。

这里重点介绍精确电池电压检测电路。图3是一般电池电压检测电路,图4是精确电池电压检测电路。图3中,BAT端外接充电电池,内接由R1、R2组成的电阻分压器,其中间点为输入误差放大器,根据充电电池的实际电压来对电池进行预充电、恒流充电及恒压充电。若在恒流充电时的充电电流为I CH、B AT端的电压为V BAT,电池的电压为V’BAT。若BAT端到电池正极之间的金属连接线的电阻为△R,则I CH电流从BAT端到电池正极间的电压降V DROP=I CH×△R,则V BAT=I CH×△R+V’BAT (V’BAT<V BAT)。充电电流越大,则V BAT与V’BAT的差值越大。输入到误差放大器的电压是V BAT的分压而不是V’BAT的分压,因此产生电池实际电压的检测误差。

再看图4电路,BAT端向电池充电。另外,由电池正极加一条连接到FB端,将

电池电压通过R1、R2分压器后输入误差放大器。

图3 一般电池电压检测电路

图4 精确电池电压检测电路

粗看起来,FB端、电池正极端及BAT端是同电位的。但要注意的是从BAT端流到电池正极的电流是I CH,若连接线电阻为△R,其压差V DROP=I CH×△R;而若从电池正极流入FB的电流是I FB,连接线电阻也为△R,则V’BAR-V FB的压差为I FB×△R。因为I CH往往是0.xA~1A,而I FB≈3μA ,所以V BAT与V’BAT的压差较大,而V’BAT与V FB之间的压差甚小(V BAT>V’BAT>V FB),用V FB端反馈到误差放大器的电压与电池的实际电压更接近,即检测电池电压更精确。这一种精确测量方法也称为开尔文检测法(KeLvin)。用这方法精确检测电池电压可使电池的终止充电电压更精确,电池也冲的更满。

2 、充4V铅酸电池或3节镍氢电池或锂离子电池的电路

在FB端与电池正极之间加一个R VSET电阻,可以调节恒压充电的电压这一特点,则除充磷酸铁锂电池外,还可组成简易4V铅酸电池或3节镍氢电池充电器,电路如图5所示。

图5 铅酸电池或镍氢电池充电器电路

设定的终止充电电压V bat与R VSET的关系为:

V bat(V)=3.6(V)+3.04×10-6(A)×R VSET(Ω)(2)

由于这种简易充电器设定了终止充电电压,所以在充电过程不会产生过充电的情况,即充电是安全的。但由于不同种类的电池有各自的充电程式及终止充电的检测方法,因此用CN3059组成的简易充电器在充满程度上需要差一些。另外,在充3节镍氢电池时,由于充电器没有每节电池均压充电的电路,所充的电池应是同一种型号、同一公司生产、同一组使用的电池,否则会造成由于电池的内阻不同而产生的有的电池未充满,有的电池已过充电的情况。不同充电电池的R VSET值如表2所示。

为保证终止电压的精度,采用的R VSET应为1%精密电阻(E48、E96系列),温度系数±100×10-6/℃。

图6是一种充3.2V磷酸铁锂电池(S1打在下面)及充3.6V锂离子电池(S1打在上面)的充电器电路。另外,它是恒流充电可选500mA(S2打在下面)或1000mA(S2打在上面)的充电电路。

图6 3.2V磷酸铁锂电池及3.6V锂离子电池充电器电路

一款开关电源手机充电器的原理

开关电源以效率高、电压适应性强而得到广泛应用。本文介绍一种插头可伸缩的袖珍式开关电源充电器,其尺寸为69mm×47mm×26mm。该充电器电路采用分立元件和贴片元件相结合,电路设计别致新颖,元件布局严谨合理。供电电压原为110V,可方便地改为90~250V工作;输出电压5V,可改动为5~12V输出,特别适合无绳电话或手机的3.6V(或4~9V)电池作快速充电之用。

电路原理见附图。其中D1、L1以及C2等组成市电输入整流滤波电路,C2两端产生约300V的直流高压。VT1、VT2、N1、N2等组成自激式振荡电路,R3、R4提供启动偏置电流,使VT1加电时即导通,主回路N1中有电流流过,N2上产生感应电压。当此电压峰值超过3V时,D5击穿,通过R8向VT2提供偏流,使VT2饱和导通,VT1因偏置电压被短路而关断。当N1中电流关断时,N2感应电压极性反相,经D5、R8加反向偏压于VT2基极,VT2转变为截止状态,VT1经R3、R4偏置重新导通。如此循环往复,形成间歇自激振荡。

C5、R6用以改善振荡波形,光电耦合器OPT1用以调控振荡器脉冲宽度。

N3、L2、C7等组成整流输出电路,二极管3S90作半波整流,RK14作充电隔离,R18为输出电流采样电阻。当输出电流超载(大于0.8A)或短路时,R18上产生较大压降,使OP1输出电位急剧降低,光电耦合器控制振荡脉冲变窄,由N1耦合到N3的平均能量也大幅度减少。即使输出短路,输出电流也仅有十几毫安,从而避免了输出端超载甚至短路对开关电源自身造成的威胁。

稳压部分由TL431等周边电路组成,电压采样点取自被充电电池两端,按图中R13+R14参数值,空载输出电压为5.25V,对于3.6V可充电池的最大充电电流为0.95A,适合对2Ah以上的镍镉或锂电池直接充电。若用它对0.7~1Ah的镍镉或锂电池充电时,充电回路内可串接一只1.5~

2.5Ω、功率0.5W的限流电阻,使充电电流被限制在0.3~0.4A。经试验,该电源的输出电压只需经小改动,即可使输出为5~12V之间的某一电压值。方法是:更换带号的电阻,在24kΩ~62kΩ之间取值。需要指出的是,输出端滤波电解电容器标称耐压为10V,需要改为12V输出时,请更换成耐压为16V的电解电容。在12V时,其最大输出电流应控制在0.7A以内。输出端带有2米长黑白线,黑线为正极,白线为负极。

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