自制恒流、限壓、脈沖三特性充電器

一、工作原理

當(dāng)電路加電時，IC1為IC2提供+5V工作電壓，IC2②、⑥腳設(shè)定的1.44V電位比IC2③、⑤腳從電池端采樣電位要高，因此①、⑦腳輸出低電平，使Q1、Q2導(dǎo)通，12V電源通過Q1、Q2的c-e極和限流電阻R8、R12分別對電池E1、E2恒流充電，同時限流電阻兩端的電壓降使LED2和LED4點亮發(fā)綠光指示正在充電，而LED3和LED5卻被三極管短路熄滅。

當(dāng)電池充滿時，IC2同相輸入端反饋進來的電位上升達到或超過1.44V時．比較器翻轉(zhuǎn)，IC2①、⑦腳輸出高電平，Q1，Q2截止，達到限壓功能．這時LED3、LED5點亮發(fā)紅光指示充電終止。同時電源通過R6~R8和R10~R12分別對電池E1、E2浮充電。

二、設(shè)計與制作

電路設(shè)計的重點在于參考電壓值的設(shè)定，即被充電池的終止電壓(閥值電壓)。鎳鎘或鎳氫電池閾值電壓因品牌和新舊程度的異同而不同，一般在1.42V~1.50V范圍內(nèi)。筆者設(shè)定為1.44V,可輕而易舉通過電阻器分壓法來獲得，粗略估算一下，R2和R3先取值3.6kΩ和1.5kΩ，那么+5V電壓經(jīng)它們分壓后加在IC2②、⑥腳的電壓約為1.47V，比1.44V偏高一些；再用R4、R5與R3并聯(lián)來調(diào)整，R4、R5取值應(yīng)大些，并聯(lián)一只達不到要求可再并聯(lián)一只。制作時不能單憑理論數(shù)據(jù)取舍元件，應(yīng)結(jié)合實際加電測量。

比較電壓通過電阻R9、R13從電池正極取樣，分別加到比較器同相端③、⑤腳，這是制作的關(guān)鍵，沒有這一舉措是達不到限壓性能的。

圖中Q1，Q2和R8、R12選用PNP型三極管8550和2W金屬膜電阻構(gòu)成恒流源。 充電電壓從IC1(KA78M05R)輸入端引進，使IC2(LM393)的工作電壓和所設(shè)定的參考電壓更穩(wěn)定．且不受影響。

指示燈的制作如圖一目了然。

三、脈沖性能的驗證

在充電狀態(tài)下，LED2、LED4點亮?xí)r，拿起充電器快速揮動兩下，可清楚地看到LED2、LED4斷續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象，這即是脈沖。三極管導(dǎo)通時電源正電壓施加到電池正極為高電平，經(jīng)R9、R13的反饋，使IC2比較器③、⑤腳電平高于②、⑥腳，使輸出①、⑦腳為高電平，三極管截止；繼而反饋的又是低電平，比較器又要翻轉(zhuǎn)，如此反復(fù)就形成類似振蕩的脈沖信號，使電路工作具有脈沖性能。

四、充電器特點

實際充電時，當(dāng)電池被充到1.44V臨界點上下時．LED2、LED3和LED4、LED5在不停地眨眼閃亮，紅綠交替，一呼一應(yīng)，別具一格，很是壯觀。