镍镉电池充电器(十一)

　　本例介绍一款镍镉电池快速充电器电路，它采用555时基集成电路和电子开关集成电路，通过检测电池大电流放电状态下的端电压来控制充、放电回路。在充电时，先用恒定大电流对电池充电lmin，然后再用大电流放电5s，如此周期性地充电与放电;当电池充满电时，充电电路能自动转入涓流充电状态。
　　电路工作原理
　　该镍镉电池充电器电路由电源电路、多谐振荡器、充电电路、放电电路和控制电路等组成，如图5-94所示。

　　电源电路由电源变压器T、 整流桥堆UR、电源指示发光二极管VL2、VL4和滤波电容器Cl组成。                             
　　多谐振荡器由时基集成电路ICl、电阻器R1、R2、二极管VDl和电容器C2组成。
　　充电电路由充电指示发光二极管VLl、VL3、稳压二极管VS1、VS3、晶体管V1、V3和电阻器R5、R6、R9、RlO等组成。
　　放电电路由晶体管V2、V4、电阻器R8、R12和稳压二极管VS2、VS4组成。控制电路由电子开关集成电路IC2(IC2a、IC2b)、运放集成电路IC3(Nl、N2)、电位器RPl、RP2、电阻器R3、R4、R7、R11、R13、R14和电容器C3、C4等组成。
　　将两节待充电镍镉电池 (GB1和GB2）分别装好后，接通电源。交流220V电压经T降压、UR整流和C1滤波后，为ICl~IC3和充电电路提供直流工作电压，同时将VL2和VL4点亮。
　　多谐振荡器通电工作后，IC1的3脚输出方波振荡脉冲信号，对充、放电电路进行控制。IC3内运算放大器N1和N2的正相输入端为基准电压 (1.3V)端，反相输入端为电池电压检测端。刚开始充电时，由于电池端电压较低，N1和N2的反相输入端电压低于正相输入端电压，N1和N2均输出高电平，使电子开关集成电路IC2内部的两个模拟电子开关lC2a和IC2b均接通。在IC1第3脚输出的方波脉冲为负脉冲时，稳压二极管VS1和VS3击穿导通，使晶体管V1和V3饱和导通，VL1和VL3点亮，电池开始大电流充电，充电电流为500mA。
　　充电约lmin后，IC1第3脚输出的方波脉冲变为正脉冲，使VS1、VS3、Vl和V3均截止，VS2、VS4和V2、V4导通，电池GB1和GB2分别通过R8、V2和R12  V4大电流放电。放电约5S，IC1第3脚的方波脉冲又变为负脉冲，电池又开始充电…如此周而复始。
　　当电池充满电时，N1和N2的反相输入端电压将高于正相输入端电压，N1和N2均输出低电平，使模拟电子开关IC2a和IC2b均关断，大电流充、放电电路均停止工作。整流后的直流电压经电阻器R6和RlO分别对GBl和GB2进行涓流充电。
　　调整RPl和RP2的阻值，使N1和N2非正相输入端电压为1.3V。
　　改变R6和RlO的阻值，可改变涓流充电的电流。
　　改变R8和Rl2的阻值，可改变放电电流的大小。
　　元器件选择
　　R1~R4、R7、R11、R13和R14选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;R5、R8、R9和Rl2选用2W金属膜电阻器或线绕电阻器;R6和RlO均选用1W金属膜电阻器。RPl和RP2均选用小型实心电位器。
　　Cl~C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器。
　　VLl~VL4均选用φ5mm的发光二极管，VL1和VL3选用绿色，VL2和VL4选用红色。
　　VS1~VS4均选用1/2W、4.2V的稳压二极管。
　　UR选用3A、5OV的整流桥堆。
　　Vl和V3选用TIP42或BD244型硅PNP晶体管;V2和V4选用TIP41或BD243型硅NPN晶体管。
　　IC1选用NE555型时基集成电路;IC2选用CD4066型电子开关集成电路;IC3选用LM324型四运放集成电路。
　　T选用8W、二次电压为6V的电源变压器。