[圖文]鎳鎘電池全自動(dòng)快速放、充電器

本放、充電器主要由分立元件構(gòu)成。為消除電池的記憶效應(yīng)，充電前先將電池放電到低限值，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入快充、緩充、涓充三過(guò)程。在快充、緩充時(shí)又穿插放電，這樣充電又快又安全。
工作原理
電路見下圖。Ｖ１、Ｖ２、Ｒ１、ＺＤ１、Ｃ２組成＋１２Ｖ穩(wěn)壓電源作主電路的工作源；Ｒ２、Ｃ３、ＺＤ２組成＋９Ｖ穩(wěn)壓源供時(shí)基電路ＮＥ５５５。接通電源時(shí)，繼電器Ｊ１便動(dòng)作，接點(diǎn)Ｊ１－１和Ｊ１－２轉(zhuǎn)換位置。
ＮＥ５５５及外圍元件接成無(wú)穩(wěn)態(tài)電路，其{3}腳輸出周期約０．８秒、占空比約１∶６的脈沖信號(hào)，經(jīng)Ｒ５、Ｊ２－２輸入Ｖ４進(jìn)行放大倒相后推動(dòng)Ｖ５、Ｖ６輪流導(dǎo)通與截止。當(dāng)Ｖ５導(dǎo)通、Ｖ６截止時(shí)，＋１２Ｖ經(jīng)Ｄ６、Ｖ５、Ｒ８、Ｊ１－１向電池充電；當(dāng)Ｖ５截止、Ｖ６導(dǎo)通時(shí)，電池經(jīng)Ｒ８和綠ＬＥＤ、Ｖ６、Ｒ９放電，在一個(gè)周期內(nèi)充、放電時(shí)間之比為６∶１。這種充、放電穿插進(jìn)行的方式可避免電池產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。
Ｊ２、Ｖ７、Ｗ４、Ｒ１１組成電池放電檢測(cè)控制電路，按一下ＡＮ后，被充電池余壓如超過(guò)１Ｖ×４，則Ｖ７的ｂ極電壓超過(guò)０．７Ｖ，Ｖ７導(dǎo)通，Ｊ２吸合，Ｊ２－１閉合自保，Ｊ２－２轉(zhuǎn)換位置，使Ｖ４、Ｖ６導(dǎo)通，電池進(jìn)行大電流放電，當(dāng)放電至余壓低于１Ｖ×４時(shí)，Ｖ７截止，Ｊ２釋放，電路自動(dòng)轉(zhuǎn)入快充狀態(tài)。Ｒ６、Ｖ３、Ｗ１組成可調(diào)恒流源，給Ｖ５提供穩(wěn)定的基極電流，改變Ｖ３源極其自偏壓可改變Ｖ５的基極電流，從而改變充電電流。由于ＮＥ５５５輸出方波的作用，充、放電是交替進(jìn)行的，當(dāng)電池快充達(dá)到滿容量的７０％左右時(shí)，取樣電位器Ｗ２中心臂電壓達(dá)到０．５Ｖ左右，ＳＣＲ１導(dǎo)通。Ｒ６與Ｒ７分壓結(jié)果使Ｖ３漏極電壓下降，Ｖ５的ｂ極電壓也下降，充電電流相應(yīng)減小，使電路由快充轉(zhuǎn)入緩充狀態(tài)。
綠ＬＥＤ是充、放電指示燈。在放電時(shí)常亮，在充電時(shí)閃亮。根據(jù)ＬＥＤ的亮度情況可辨別充、放電情況。當(dāng)電池充電到滿容量的９５％時(shí)，Ｗ３中心臂電壓達(dá)到０．５Ｖ左右，ＳＣＲ２被觸發(fā)導(dǎo)通，Ｖ１、Ｖ２截止，Ｊ１釋放，緩充停止。＋１８Ｖ直接經(jīng)Ｄ７、Ｊ１－１向電池作“涓流”充電，紅ＬＥＤ亮，改變Ｒ１２的阻值可改變“涓流”充電電流。
元件選擇與調(diào)試
Ｊ１、Ｊ２選用有兩組轉(zhuǎn)換型接點(diǎn)的小型繼電器，接點(diǎn)容量為１Ａ。其余元件見圖注。調(diào)試步驟如下：
１． 放電調(diào)試：調(diào)試前將Ｗ１的中心臂調(diào)到中間位置，Ｗ２、Ｗ３的中心臂均調(diào)到ｂ?地）端，不讓ＳＣＲ１、ＳＣＲ２觸發(fā)導(dǎo)通。Ｗ４的中心臂調(diào)到ａ端，裝上四節(jié)已用至低限值（約１Ｖ×４）的電池，接通電源，Ｊ１動(dòng)作，按一下ＡＮ，Ｊ２又動(dòng)作，綠ＬＥＤ亮，電池開始放電，緩慢調(diào)節(jié)Ｗ４，使Ｊ２剛好釋放為止，這時(shí)電路自動(dòng)轉(zhuǎn)入快充狀態(tài)。
２． 快充電流調(diào)試：快充電流是通過(guò)調(diào)節(jié)Ｗ１改變３ＤＪ６的自偏壓大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？稍冢常埃啊担埃埃恚林g選擇，宜低避高。
３． 快充轉(zhuǎn)緩充的調(diào)試：先斷開Ｒ１１停用放電電路。使電池在快充狀態(tài)下充６０～８０分鐘后取出，再放置３０分鐘然后檢測(cè)，如果開路電動(dòng)勢(shì)達(dá)１．３６Ｖ，接上３Ω負(fù)載端電壓跌落０．０１～０．０３Ｖ，滿足這一條件即認(rèn)為電池已充電到滿容量的２０％以上，若不滿足繼續(xù)再快充，直至滿足為止。當(dāng)電池充電到滿容量的７０％以上時(shí)，調(diào)節(jié)Ｗ２使ＳＣＲ１剛好觸發(fā)導(dǎo)通，電路便轉(zhuǎn)入緩充狀態(tài)，再調(diào)Ｒ７使緩充電流為５０～１００ｍＡ。
４． “涓流”充電調(diào)試：讓電池緩充約３０分鐘，然后調(diào)節(jié)Ｗ３，使ＳＣＲ２剛好觸發(fā)導(dǎo)通，電路便轉(zhuǎn)入涓流充電，再調(diào)Ｒ１２，使“涓流”充電電流在１０ｍＡ以下。調(diào)畢，恢復(fù)Ｒ１１。