电源工程师设计全攻略（三）--充电电路设计

了镍镉电池的使用寿命，如图。

图中，VD3为充电指示，VD4为充电结束指示。充电部分采用三端稳压块μA7806组成恒流源充电电路。充电电流I=(6V/R1)+IVD6=(6V/R1)+8mA。适当选取R1可以得到合适的充电电流。

控制部分采用单向晶闸管VS。当电池充足时，电池两端的电压上升至一固定值(单只1.4~1.55V)，导致晶闸管VS导通使VD6发光，且VT2随之饱和导通导致VT1五偏置电流而截止。这是电池的充电电流只剩下流过VD5的三端稳压块的静态电流，月8mA左右，因而电池不会被过充。

调试：用充足的镉镍电池代替代充电池，仔细调节RP使VD6刚好点亮，测充电电流为8mA即可。

三、经典充电电路设计(一)

1、简易充电电路

220V经变压器T输出为12V。变压器T次级中心抽头分为两个6V，为相互独立的单元。各单元经半波整流变为3V直流电供电池充电。图中R1取6Ω、1W，R2取24Ω、1/2W，R3取47Ω、1/8W。此电路有快、慢两种充法可供选择。快充电流为100mA、慢充电流为50mA。

现在家用可调稳压电源已经很普及了，如果照图(2)做一个附加器，便可增加充电功能。此充电器可以在不影响调压电源工作的情况下进行充电。VD1可防止外接输入电压反相。VD2为电源指示，如果插上3V电源，发光二极管不亮，则输入+、-极反相，变换一下即可。灯亮即可充电。R1取5Ω、1W、R2取20Ω、0.5W，R3取470Ω、0.125W。

图三是以上两种电路的充电附加器，可以克服以上两电路不能单个电池充电的缺点。它利用硅管的管压降为0.7V的特点。用两只二极管相串，压降正好为1.4V。二极管可用额定电压大于10V，额定电流大于200mA的。

2、电动自行车电池快速充电器

这里介绍的电动自行车的蓄电池快速充电器，其充电量可达普通充电电池容量的95%，充电时间仅用5h即可。

工作原理：电路如图所示。T为隔离变压器。L1、L2各输6V的交流电压，L2输出36V的交流电压。当交流电第一个正半周到来时，V1经VD1半波整流后取得同步电压触发VS1导通。V2经桥式整流器VD3~VD6，通过VS1对电动自行车蓄电池GB充电，当交流电过零时，VS1自动关断;在过零后的第一个负半周到来时，V3经VD7半波整流，取得触发电压使VS2导通，于是GB便通过VS2对电容C1充电，当C1两端电压上升到与电池GB两端电压接近，且L3交流电压过零时，VS2自动关断，停止放电。此时电容C1便通过电位器RP、电阻R3泄放，为下一期充电作准备。当电源第二个正半周到来时，VS1又被触发导通对GB进行充电。如此周而复始，短暂的放电消除大电流充电引起的极板极化，是充电能顺利进行，并使充电温升也得到控制。

为使GB充电量达到80~85%时减少充电电流，以便保护蓄电池，电路中采用了三极管VT和电位器RP构成电压检测电路，检测电压取样于C1的两端，这样可避免大电流充电时电池端电压升高的现象。制作过程中要注意电源变压器接头的同名端。

四、经典充电电路设计(二)

1、 手机万能充电器电路图

该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功能。在150～250V、40mA的交流市电输入时，可输出300±50mA的直流电流。

该充电器采用了RCC型开关电源，即振荡抑制型变换器，它与PWM型开关电源有一定的区别。PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组 成脉宽调制系统;而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关，控制过程为振荡状态和抑制状态。由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断，系统控 制只是改变每个周期的脉冲宽度，而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化，它只有两个状态：当开关电源输出电压超过额定值时，脉冲控制器输出低电 平，开关管截止;当开关电源输出电压低于额定值时，脉冲控制器输出高电平，开关管导通。当负载电流减小时，滤波电容放电时间延长，输出电压不会很快降低， 开关管处于截止状态，直到输出电压降低到额定值以下，开关管才会再次导通。开关管的截止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通/截止由电平开关从输出电 压取样进行控制。因此这种电源也称非周期性开关电源。

220V市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300V左右的直流电压。由 V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后，300V直流电压经过变压器初级加到V2的集电极，同时该电压还经启动电阻R2为V2的基极提供一个偏置电压。 由于正反馈作用，V2 Ic 迅速上升而饱和，在V2进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通，向负载输出一个9V左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感 应脉冲经VD5整流、