快速充電電路圖集錦

整流，22uF電容濾波后形成取樣電壓。為了分析方便，我們?nèi)∪龢O管C945發(fā)射極一端為地。那么這取樣電壓就是負(fù)的（-4V左右），并且輸出電壓越高時(shí)，采樣電壓越負(fù)。取樣電壓經(jīng)過6.2V穩(wěn)壓二極管后，加至開關(guān)管13003的基極。前面說了，當(dāng)輸出電壓越高時(shí)，那么取樣電壓就越負(fù)，當(dāng)負(fù)到一定程度后，6.2V穩(wěn)壓二極管被擊穿，從而將開關(guān)13003 的基極電位拉低，這將導(dǎo)致開關(guān)管斷開或者推遲開關(guān)的導(dǎo)通，從而控制了能量輸入到變壓器中，也就控制了輸出電壓的升高，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓輸出的功能。而下方的 1KΩ電阻跟串聯(lián)的2700pF電容，則是正反饋支路，從取樣繞組中取出感應(yīng)電壓，加到開關(guān)管的基極上，以維持振蕩。

　　TOP7 bq2004搭建的鎳氫電池快速充電電路模塊

　　電路原理：用bq2004搭建了一個(gè)鎳氫電池的快速充電電路，給10節(jié)鎳氫電池充電，快充電流最大為 2.25A，電路如圖所示。是電路開始對(duì)電池進(jìn)行快速充電后，很快就跳到充滿的狀態(tài)了（不管電池是否充滿）?？焖俪潆娔Ｊ匠掷m(xù)時(shí)間很短，均沒有超過封鎖時(shí)間；電路中熱敏電阻部分接入了6.2K定值電阻，可以保證任意時(shí)刻引起的快速充電終止；電路是根據(jù)DV2004S1的電路設(shè)計(jì)的，沒有MTP23P06V 這款PMOSFET，用AO4606的N管代替了2N7000。

　　脈沖式快速充電器電路

　　電路原理：如圖為脈沖式快速充電器電路。本鎳鎘電池充電器采用大電流脈沖放電的形式，以達(dá)到快速充電的效果并能減少不良的極化作用，增加電池使用壽命。脈沖充電器的電路結(jié)構(gòu)由電路濾波、一次整流濾波、PWM變換、二次整流濾波、脈沖電路、充放電電路和反饋控制。該電路與普通開關(guān)電源電路相比，多了脈沖產(chǎn)生電路與充放電電路部分。為了提高該電路的變換效率，PWM控制采用貴生動(dòng)力專用研發(fā)的集成控制器件；脈沖產(chǎn)生電路采用了555時(shí)基電路與十進(jìn)位計(jì)數(shù)器/分頻電路。DC/DC變換部分是使用貴生動(dòng)力專用研發(fā)的反激式電路。除了PWM控制本身的特性，如工作在準(zhǔn)諧振模式、空載降頻、動(dòng)態(tài)自供電、無載功耗低等特色外，均與常規(guī)反激式電路相似。

　　TOP8 基于單片機(jī)的鋰電池快速充電電路模塊

　　單片機(jī)電路

　　單片機(jī)芯片為Atmel公司的AT89C52單片機(jī)，B1為蜂鳴器，單片機(jī)的P2.0口輸出控制光耦器件，可以在需要時(shí)及時(shí)關(guān)斷充電電源。

　　圖2 52單片機(jī)電路原理圖

　　充電電路控制模塊

　　充電狀態(tài)輸出引腳/CHG經(jīng)反相器74LS04后與單片機(jī)的P3.2口連接，觸發(fā)外部中斷。PNP為P溝道的場(chǎng)效應(yīng)管或三極管。D1為綠色發(fā)光二極管，處于通電狀態(tài)時(shí)亮；D2為紅色放光二極管，電源接通時(shí)亮。R1設(shè)置充電電流的電阻，阻值為2.8千歐，設(shè)置最大充電電流為500mA;C2為設(shè)置充電時(shí)間的電容，容值為100μF，設(shè)置最大充電時(shí)間為3小時(shí)。

　　圖3 充電電路控制部分

　　TOP9 電動(dòng)車快速充電器電路

　　電路原理：AC220V市電經(jīng)變壓器T1降壓，經(jīng)D1-D4全波整流后，供給充電電路工作。當(dāng)輸出端按正確極性接入設(shè)定的被充電瓶后，若整流輸出脈動(dòng)電壓的每個(gè)半波峰值超過電瓶的輸出電壓，則可控硅SCR經(jīng)Q的集電極電流觸發(fā)導(dǎo)通，電流經(jīng)可控硅給電瓶充電。脈動(dòng)電壓接近電瓶電壓時(shí)，可控硅關(guān)斷，停止充電。調(diào)節(jié)R4，可調(diào)節(jié)晶體管Q的導(dǎo)通電壓，一般可將R4由大到小調(diào)整到Q導(dǎo)通能觸發(fā)可控硅（導(dǎo)通）即可。圖中發(fā)光管D5用作電源指示，而D6用作充電指示。

　　電路特點(diǎn)：輸出電壓設(shè)定好后（例如36V），若被充電瓶極板脫落斷開，造成某組電池不通，或出現(xiàn)短路，則電瓶端電壓即降低或?yàn)榱?，這時(shí)充電器將無輸出電流；若被充電瓶電壓偏離設(shè)定電壓，如設(shè)定電壓為36V，誤接24V、12V、6V電瓶等，充電器也無輸出電流，若設(shè)定為24V誤接為36V電瓶，由于充電器輸出電壓低于電瓶電壓，因而也不能向電瓶充電：充電器兩輸出端若短路時(shí)，由于充電器中可控硅SCR的觸發(fā)電路不能工作，因而可控硅不導(dǎo)通，輸出電流為零：若使用時(shí)誤將電瓶正負(fù)極接反，則可控硅觸發(fā)電路反向截止，無觸發(fā)信號(hào)，可控硅不導(dǎo)通，輸出電流為零：采用脈沖充電，有利于延長電瓶壽命。由于低壓交流電經(jīng)全波整流后是脈動(dòng)直流，只有當(dāng)其波峰電壓大于電瓶電壓時(shí)，可控硅才會(huì)導(dǎo)通，而當(dāng)脈動(dòng)直流電壓處于波谷區(qū)時(shí)，可控硅反偏截止，停止向電瓶充電，因而流過電瓶的是脈動(dòng)直流電；。快速充電，充滿自停。由于剛開始充電時(shí)電瓶兩端電壓較低，因而充電電流較大。當(dāng)電瓶即將充足時(shí)（36V電瓶端電壓可達(dá)44V），由于充電電壓越來越接近脈動(dòng)直流輸出電壓的波峰值，則充電電流也會(huì)越來越小，自動(dòng)變?yōu)殇噶鞒潆?。?dāng)電瓶兩端電壓被充到整流輸出的波峰最大值時(shí)，充電過程停止。經(jīng)試驗(yàn)，三節(jié)電動(dòng)車蓄電池36V（12V／12Ah三節(jié)串聯(lián)），用該充電器只需幾個(gè)小時(shí)即可充滿；電路簡單、易于制作，幾乎不用維護(hù)及維修。

　　采用單個(gè)智能電路的智能電池快速充電器電路

　　電路原理：圖中所示電池自動(dòng)充電器利用單個(gè)三極管作為最簡單的窗口比較器。當(dāng)電池電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，開始對(duì)電池充電，當(dāng)電池電壓超過預(yù)設(shè)值時(shí)，自動(dòng)斷電。因該電路帶有精確可變電源壓，可精確地設(shè)定電池電壓的上、下限。采用15V直流電壓源對(duì)該電路供電，但電壓源與繼電器的NC引腳隔開，以便阻止電壓通過電池引腳。首先，可變電源被固定在13.3V 并接至電路中被充電電池的兩端。VR1的滑動(dòng)塊按與電池正極相連之引腳方向被推至最末端。 VR2滑動(dòng)塊按與VR1相連之引腳方向被推至最末端。產(chǎn)生偏壓VR1，三級(jí)管導(dǎo)通。然后VR1的滑動(dòng)塊按與VR2引腳相連之方向被推至另一個(gè)末端?，F(xiàn)將測(cè)試所用電壓源設(shè)為11.8V 。調(diào)節(jié)VR2，使三極管再次截止。當(dāng)測(cè)試電壓再次上升至13.3V dc時(shí)，調(diào)節(jié)VR1使三極管導(dǎo)通。設(shè)定好上、下限電壓之后，將NC腳接至電路中。此時(shí)的電池充電器已可以正常工作。

　　電池快速充電控制集成電路模塊

　　電路原理：電路由變壓器、二極管和穩(wěn)壓IC7805提供+5V電源電壓，電池電壓經(jīng)電阻R5、R6分壓后送入芯片的BAT端，為其提供取樣電壓。電阻分壓網(wǎng)絡(luò)輸入到BAT端的電阻不應(yīng)小于200kΩ。當(dāng)TM端接地時(shí)，相應(yīng)快充充電速率為1C，快充補(bǔ)足時(shí)間為80min。

　　TOP10 充電電池和單機(jī)快速充電器電路

　　單機(jī)鎳氫電池快速充電器電路

　　一塊可充電鎳氫電池的溫度和端電壓隨著電池的充電逐步上升，在電池完全充滿后開始下降。所以，鎳氫電池充電器的主要任務(wù)是檢測(cè)到這個(gè)突變點(diǎn)并中斷充電，或者從快速充電切換到涓流充電。另外，在充電過程中對(duì)溫度和電壓進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控可以提供系統(tǒng)的安全性。DS2711/DS2712充電器具備上述功能。另外，它們可以單機(jī)工作，不需要微控制器或微處理器監(jiān)控。該系列產(chǎn)品是專門為單節(jié)AA或AAA可充電電池設(shè)計(jì)的，同時(shí)也適用于串聯(lián)或并聯(lián)的兩節(jié)電池。 DS2711采用線性控制結(jié)構(gòu)，DS2712采用開關(guān)控制結(jié)構(gòu)。為了最大限度地延長工作時(shí)間、節(jié)約電池能量，這些充電器有4種充電模式：預(yù)充電、快速充電、浮充和涓流充電。在浮充模式下，電池充滿后充電速率被切換到一個(gè)比較低的速率。

　　除監(jiān)控功能外，DS2711/DS2712充電器還帶有內(nèi)部計(jì)時(shí)器，通過連接到TMR引腳的外部電阻設(shè)定最大充電時(shí)間，可將快速充電時(shí)間設(shè)置在 0.5到10小時(shí)。浮充時(shí)間已經(jīng)設(shè)定為最大充電時(shí)間的一半（0.25到5小時(shí)）。由快速充電模式下，如果超過最大充電時(shí)間，充電器會(huì)從快速充電模式切換到浮充模式，同時(shí)復(fù)位計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)器開始為浮充過程計(jì)時(shí)，如果達(dá)到預(yù)定的浮充時(shí)間，充電器將從浮充模式切換到涓流模式。

　　VP1、VP2用于監(jiān)視電壓，THM1、THM2配合熱敏電阻用來監(jiān)測(cè)電池的溫度。TMR（計(jì)時(shí)器）和RSNS（檢流電阻）用于設(shè)定充電時(shí)間和充電電流。DS2711/DS2712的另外一個(gè)特性是可以檢測(cè)電池充電故障和堿性原電池。如果發(fā)生這些情況，充電器會(huì)自行關(guān)機(jī)。

　　單機(jī)鋰離子電池快速充電器電路

　　因?yàn)椴恍枰獧z測(cè)電壓變化率（dV/dt），鋰離子電池充電器比鎳氫電池簡單。同時(shí)，由于鋰離子電池對(duì)過充非常敏感，充電器需要一個(gè)精確的4.2V±50mV電源保證恒功率充電。至于鎳氫電池，充電器不僅需要電壓監(jiān)測(cè)，還需要其它監(jiān)控功能（溫度、計(jì)時(shí)等）。

　　單機(jī)鋰離子電池充電器MAX8601內(nèi)置所謂的Vbatt可控電壓源，它可以在+25℃提供4.2V±0.021V，或在40℃《85℃提供 4.2V±0.034V的精度。當(dāng)通過VBATT連接給鋰離子電池充電時(shí)，充電器可以保持恒定輸出功率（圖5），外部電阻（接SETI引腳）和外部電容（接CT引腳）可以設(shè)定充電電流和內(nèi)部計(jì)時(shí)。該充電器還通過一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)電阻來監(jiān)控電池的溫度。

MAX8601充電器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以通過外部適配器或USB端口給電池充電。USB端口根據(jù)USEL引腳的設(shè)置可以提供 100mA、500mA電流。該芯片會(huì)自動(dòng)選擇外部電源（主適配器或USB）。如果兩個(gè)電源同時(shí)存在，它會(huì)選擇主適配器進(jìn)行充電。任何一個(gè)電源都必須能夠提供最小4.5V的電壓。DS2711/DS2712和MAX8601都是單機(jī)充電器，它們具有多種監(jiān)控功能（電壓、電流、溫度、計(jì)時(shí)等），既不需要微控制器監(jiān)控，也不需要電源浪