镍镉电池容量恢复器(一)

　　镍镉电池电池是目前较常用的可充电电池，它具有内阻低、放电持久、可反复充电及价格适中等优点，但在使用过程中，如果电池经常过充电、过放电或充电不足，也会使其产生记忆效应，出现电池容量减小或充不进电现象。
　　本例介绍的镍镉电池容量恢复器，可先对电池进行快速大电流充电，然后再大电流放电，反复充、放电几次，即能激活电池，消除记忆，从而延长其使用寿命。
　　电路工作原理
　　该镍镉电池容量恢复器电路由电源整流滤波电路、稳压电路、电压比较器、计数器和触发器等电路组成，如图5-133所示。

　　电源整流滤波电路由熔断器FU、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C1等组成。
　　稳压电路由晶体管V1、V2、稳压二极管VS、三端稳压集成电路IC1和继电器K的常闭触头K1等组成。
　　电压比较器电路由运算放大集成电路IC2、电阻器R5~R8二极管VD1、VD2和继电器K的常开触头K2、常闭触头K4组成。
　　计数器电路由计数/分配器集成电路IC4和发光二极管VL1~VL4、电阻器R9、R1O、R14~R18、二极管VD3、电容器C2、C4等组成。
　　触发器电路由双D触发器集成电路IC3和晶体管V3、继电器K、电阻器R12、R13、电容器C3等组成。
　　将待激活电池与电池座上的A、B两点连接好后，接通电源开关S，交流220V电压经T降压、UR整流和C1滤波后分为3路:一路经IC1稳压为+5V后，作为IC2~1C4的工作电源;一路直接供给继电器K;另一路经R1、V1和VS组成的稳压电路稳压调整后，通过K的常闭触头K1加在电池GB上。
　　在刚接通S时，计数器和触发器清零复位，电路进入初始状态，V1处于导通状态，V2和V3处于截止状态，继电器K不吸合，电池GB开始充电（充电电流为500mA)。当电池电压充到1.4V，电池的容量达到100%以上时，IC2内部运算放大器N1的正相输入端电压将高于反相输入端电压，其输出端输出高电平，VD1导通，为IC3的CP端(3脚)加上一个触发脉冲，IC3内部的触发器翻转，其Q端 (1脚)输出高电平，使V3导通，K吸合，其常闭触头K1和K4断开，常开触头K2和K3接通，电池GB通过K3触头和电阻器R7放电 (放电电流为500mA)，同时IC2内部运算放大器N2的反相输入端也随着电池的放电而由高电平逐渐变为低电平。
　　当电池两端电压降至0.8V以下时，N2的输出端由低电平变为高电平，VD2导通，为IC3的CP端又加上一个触发脉冲，使IC3内部的触发器翻转，IC3的Q端由高电平变为低电平，使V3截止，K释放，其K1和K4触头接通，K2和K3触头断开，电池GB开始第2次充电。
　　在电池GB第1次充满电后放电的同时，GB上的电压通过K3触头和电容器C2、电阻器R1O(C2和R1O组成微分电路)在IC4的CP端 (14脚)产生第1个计数脉冲，计数器开始计数，IC4的Y1端(2脚)输出高电平，Y2~Y4端均为低电平，将发光二极管VL1点亮。
　　当电池第2次充满电后放电时，IC4的CP端产生第2个计数脉冲，IC4的Y2端 (4脚)输出高电平，Y1和Y3、Y4端均为低电平，VL2点亮。
　　当电池第3次充满电后放电时，IC4的CP端产生第3个计数脉冲，IC4的Y3端 (7脚)输出高电平，Y1、Y2和Y4端均为低电平，VL3点亮。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      当电池第4次充满电后，IC4的CP端产生第4个计数脉冲，IC4的Y4端 (10脚)输出高电平Y1~Y3端均为低电平，二极管VD3导通，一方面点亮VL4，另一方面使计数器清零复位，同时还使晶体管V2导通，V3截止，此时电池GB既不充电也不放电。
　　通过3次大电流的充电与放电，电池被激活，记忆效应消除 (电池容量基本上恢复并自动停在充满状态)。
　　R4和R5用来调节N1和N2的参考电压。调整R4的阻值，使N1的反相输入端电压为+1.2V;调整R5的阻值，使N2的正相输入端电压为0.8V。
　　元器件选择
　　R1选用3W金属膜电阻器或线绕电阻器;R2、R3和R6、R8~R18均选用1/4W碳膜电阻器;R4和R5均选用小型密封式可变电阻器;R7选用5W线绕电阻器。
　　C1选用耐压值大于16V的铝电解电容器;C2~C4均选用独石电容器。
　　VD1~VD4均选用1N4148型硅开关二极管。
　　VL1~VL4均选用φ5mm的普通发光二极管。
　　VS选用1W、5.1V的稳压二极管。
　　UR选用2OOV、1A的整流桥堆。
　　V1选用C8550型硅PNP晶体管;V选用S9013型硅NPN晶体管;V3选用C8050型硅NPN晶体管。
　　IC1选用LM7805型三端稳压集成电路;IC2选用μA741型双运放集成电路；IC3选用CD4013型双D触发器集成电　　K选用12V小型直流继电器 (4组触头)。
　　FU选用0.5A、250V的熔断器。
　　T选用1OW、二次电压为1OV的电源变压器。