多功能镍镉镍氢锂离子电池充电器的制作

　参考《电子报》2002年第9期《自制手机锂离子电池充电器》一文，仿制了一款多用途充电器。能适应于镍镉、镍氢、锂离子等各种电池，具有多挡充电电流、多挡定压限压选择的恒流转恒压、涓流充电功能，还可用面板上的数字钟，作恒流限时定时充电。可对充2、3、4、6、15节用于直流电钻18伏电池组）镍氢、镍镉电池、锂电1节、锂电2节进行选择。还可通过对不同充电电流的选择，实现标准充电和快速充电。外壳用铝板自制。使用情况比较满意，现介绍给大家。
　　电路见图1（数字钟部分省略）。该充电器主要由恒流源、恒压源和电池电压检测、数字钟时间控制等四部分组成。
　　工作原理
市电经变压、整流、滤波，由IC2构成的恒流源经波段开关S1、继电器Jl的常闭接点对电池进行恒流充电。当电池电压上升达到ICl电压比较器所设定的2.9V（两节镍氢电池串联充满电时的电压值）时，ICl的①脚输出高电平，触发可控硅导通，继电器J1吸合，其常闭点断开、常开点接通，充电过程转为由IC3构成的恒压源进行恒压充电，同时接通由IC4组成的涓流充电，直到充电结束。此时可根据自己的意愿，在适当时用手动开关K2结束充电。本机的第二种工作模式是恒流定时模式，即电池只经过恒流充电并通过预置的数字闹钟输出时间控制充电结束，此时继电器J2常闭接点断开、常开接点接通，在结束恒流充电的同时接通涓流充电。
　　使用方法1.恒流恒压充电：用S2选择充电的节数，使之与实际充电的节数一致。用S1选择充电电流以决定快充还是标准充。然后打开手动开关K2，开始充电。此时恒流充电指示绿灯亮，电池连接指示黄灯亮（说明电池连接正常）。红灯亮表示恒压充电开始，同时25mA的涓流充电开始。当然此时也可使用定时控制配合充电，以更好地保证充足而不过充。2.
　　恒流定时充电：用S1选择充电电流以决定快充还是标准充，用s2选择充电的节数，使之与实际充电的节数不一致，而是要高于实际充电的节数1至2挡，这样就杜绝了恒流向恒压的转换，从而保证恒流充电得以维持。通过设定数字钟的定闹时间来选择要结束充电的时间，然后接通手动开关K2开始充电。当预置的结束充电时间到达时，恒流充电结束的同时开始涓流充电。不难理解，此种模式下实际上可以对l至14节任意节数的镍氢镍镉电池充电。3.在充电过程中，可以用指针万用表的2.5A、5A挡监视充电电流（此时表的内阻很小，对充电电流影响很小），以便更好地确定结束充电的时机。4.充电时一定要先连接好电池，最后接通手动开关开始充电。5.
　　25mA的涓流比较适合容量1000mAh以下的电池，一般充3～5小时即可。容量在1600mAh以上的NiMH电池，可以在正式充电结束后，再使用S1选择50mA的恒流充电电_流进行涓流充电3～5小时。6.断开K3可停用时间控制的部分功能。
　　 元件选择
电源变压器如果不需要对18V电池组充电时，可选用次级只有一个14V～18V绕组的，此时Kl可不用。电源部分也可用输出电流lA以上的开关电源代替。恒流源的电阻精度要保证，大电流挡位的耗散功率要求2W以上。恒压源上的电阻均用稍大于其阻值的精密可调电阻，以调整确定。
　　电压检测部分的各挡电阻要用误差l％的五环精密电阻，或者用串、并联的方法达到精度要求。波段开关S1、S2-1、S2-2选用双刀7掷瓷质旋转式波段开关，要求接触电阻越小越好，两层并联使用，以确保触点接触稳定可靠。充电器的输出，使用香蕉插座连接鳄鱼夹，连接线要尽量粗一些。IC2、IC3直接固定在机壳铝底板上，并与之绝缘，并涂抹导热硅胶以利散热。数字钟选用LM8361制成，定闹输出选用9V常开常闭继电器。已有钟控收音机的朋友。
　　可按图2改制，只把继电器J2的接点通过另外增加的插口接入本机即可，以代替本机的数字钟部分，此时还有了声音报警提醒功能。机壳采用铝板自制，在L型的前面板和底板上安装各元器件，同时作为散热器使用。IC5可用LM17809代替，此时J1同时改为9V双常开常闭继电器。
　　注意 图l中继电器J1-1的A点至充电器输出+端之间的连线要求越短越好，线径尽量地粗些；充电器输出端子的香蕉插头、插座要求接触紧密，至鳄鱼央的连线在满足使用要求的情况下尽量短些，这些对ICl电压参考点的准确即电池充满电、既不欠充又不过充是至关重要的（在大电流快充时尤其显得重要）。请务必要注意。
　　调试
充电器组装完成后，先断开ICl的①脚，接通K2电源，用数字表测量ICl②脚电压，调整W多圈电位器，使电压为2.9V，调好电压比较点。然后在IC3的输出端②脚接上47Ω的假负载，将S2选到充2节电池的位置，测量②脚的输出电压，调整261.9Ω电阻（用500Ω可变电阻），使电压为2.9V。随后依次将S2选到充锂电1节及以后各挡的位置，测量②脚的输出电压。调整206.4Ω电阻（用500Ω可变电阻）等各挡可变电阻，使电压为4.2V以及4.35V、5.8V、8.4V、8.7V、21.75V等。接下来断开电源，恢复ICl①脚。去掉IC3输出端②脚的假负载。电压检测部分的各挡电阻只要精度达到要求原则上不用调整。至此，调整结束，充电器可以使用了。