充電器電路圖及原理

1. 鎳氫電池充電電路原理

鎳氫電池充電器原理圖:由LM324組成，用TL431設置電壓基準，用S8550作為調整管，把輸入電壓降壓，對電池進電行充電，電路附圖所示.其工作原理是:

1、基準電壓Vref形成：外接電源經插座X、二極體VD1後由電容C1濾波。VD1起保護作用，防止外接電源極性反接時損壞TL431。R3、R4、R5和TL431組成基準電壓Vref，根據圖中參數Vref= 2.5×(100+820)／820=2.80(v)，這個數據主要是針對鎳氫充電電池而設計(單節鎳氫充電電池充滿後電壓約為1.40V)。

2、大電流充電

(1)工作原理：

接入電源， 電源指示燈LED(VD2)點亮。裝入電池(參考圖片，實際上是用導線引出到電池盒， 電池裝在電池盒中)，當電池電壓低於Vref時，IC1-1輸出低電平，VT1導通，輸出大電流給電池充電。此時，VT1處於放大狀態-這是因為電池電壓和-VD4壓降的和約為3.2V(假設開始充電時電池電壓約為2.5V)，而經VD1後的電壓大約5.OV，所以，VT1的發射極－集電極壓差遠大於0.2V，當充電電流為300mA時，VT1發熱比較嚴重，所以最好用PT=625mW的S8550，或者適當增大基極電阻以減小充電電流(註：由於LM324低電平驅動能力較小，實測IC1-2，IC1-4輸出低電平並不是0V，而是約為0.8V)。

(2)充電的指示：

首先看IC1-3的工作情況：其同相端1O腳通過R13接Vref,R14接成正反饋，反相端9腳外接電容，並有一負反饋通路，所以，它實際上構成了滯回比較器。剛開始時C2上端沒有電壓，則IC1-3輸出高電平。這個高電平有兩個放電通路，一個通路是通過R14反饋到10腳，另一通路是經電阻R15對電容C2充電，當充電的電壓高於10腳電壓V+ 時，比較器翻轉輸出低電平；與此同時，由於R14的反饋作用，10腳電壓立即下跳到V-，這時，電容C2通過電阻R15放電，當放電的電壓小於10腳電壓V-時，比較器再次翻轉輸出高電平，由於R14的反饋作用，10腳電壓立即上跳到V+，此後電路一直重復上述過程，因此，IC1-3的輸出為頻率固定的方波信號。

其次看IC1-4的工作情況：電池電壓經R2、R16分壓，接IC1-4的12腳，因為R2<<R16，所以輸入IC1-4的12腳電壓基本上略低於電池電壓，

顯然它更低於其l3腳電壓 因此，IC1-4輸出穩定的低電平。結合上面的討論，我們可以看出，加在R12和VD 3通路一端為頻率固定的方波電壓，另一端為穩定的低電平，因此，發光二極體VD3會周期性點亮，給人一閃一閃的感覺。

最後看IC1-1的工作情況：當IC1-2輸出低電平時，顯然IC1-1的3腳為低電平，而其2腳通過R1接Vref所以，IC1-1也輸出低電平。結合上面的討論，我們可以看出，R11和VD5兩端電壓差為零，因此，VD5(飽和指示)不能點亮!

另外，由於IC1-1輸出低電平，無論IC1-3的9腳電壓如何變化(電容充、放電在該腳形成三角波電壓)都不會受IC1-1輸出的影響— 因為IC1-3的9腳電壓(要麼高到V+ ，要麼低到V-)始終高於IC1-1的輸出，VD6反偏截止!所以，這種狀態下，三隻指示燈的工作情況分別為：VD2點亮，指示電源正常；VD3閃爍，指示電池充電正常；VD5不亮。

3、小電流充電：

當充電一段時間後，電池電壓慢慢上升到接近Vref時，IC1-2輸出電壓慢慢上升，於是，流過R7的電流慢慢減小，即流經VT1基極的電流慢慢減小，因此VT1輸出的電流也會慢慢減小，但電池電壓還會持續不斷地緩慢上升，當電池電壓幾乎等於Vref時，IC1-2會輸出較高電壓，這時IC1-1的3腳電壓高於2.8OV (反相端2腳的輸入端電壓)， 比較器翻轉輸出高電平。該電壓有兩個作用：一方面會使VD5正偏導通被點亮(此時，IC1-4輸出還是低電平)，指示充電飽和；另一方面VD6也正偏導通，而R17很小，實際上是強制C2上端為高電平，所以IC1-3的9腳電壓高於10腳電壓，IC1-3被強迫輸出低電平，VD3因無正偏壓而熄滅。

雖然，從外在的表現看充電燈熄滅，飽和燈點亮在某一時刻瞬間轉換完成，但是實際上充電過程卻是逐漸過渡的：當電池電壓遠低於Vref時持續大電流充電，當電池電壓接近於時充電電流慢慢減小，直至逐漸充電趨近零——即使飽和燈點亮時，小電流充電仍在繼續!所以這種狀態下，三隻指示燈的工作情況分別為：VD2點亮，指示電源正常；VD3不亮；VD5點亮(飽和指示，小電流充電)。

4、IC1-4的用途：

從上面2、3內容的分析中可以看出，無論電路是大電流或小電流充電，IC1-4的輸出一直是「低電平」，好像它沒有什麼作用似的，還不如直接把VD3、VD5負極接「地」?剛開始設計時，確實沒有考慮用IC1-4，把VD3、VD5的負極直接接地。然而，當製作好後通電工作時發現一個問題：當不裝電池通電時，飽和指示燈VD5點亮—顯然不合適!因為，沒裝電池時VT1處於微導通狀態，IC 1-2的5腳電壓高於，IC1—2輸出高電平，於是IC1-2也輸出高電平，VD5點亮。

若在原理圖中接入IC1-4，沒裝電池時VT1處於微導通狀態，IC1-4的1 2腳電壓也會高於，因此，IC1-4輸出高電平，這樣VD5就不能點亮。

需要說明一點，外接輸入電壓不能太高，也不能太低。輸入電壓太高，大電流充電時調整管發熱嚴重；另一方面，IC1-2輸出高電平的時間會因為電源電壓較高而提前超過Vref(設定值)，這樣就會給我們一個錯覺，電池很快就充滿了!實際上並非如此。輸入電壓太低也不好，同上面的分析一樣，IC1-2輸出高電平的時間會因為電源電壓較低而遲後，更有甚者，也可能永遠達不到充電指示燈一直閃爍，但大電流充電過程早已結束。所以，外接電壓太高或太低，充電和飽和指示的狀態是不準確的。

2. 求48v電動車充電器的電路圖。

電路圖：

3. 求蓄電池自動充電器電路圖（要帶變壓器的圖）

下圖為自動充電器電原理圖。220V市電經變壓器T降壓獲得次級電壓U2，經VD1~VD4格式整流回輸出直流答脈動電壓，由正極A點經過繼電器常閉觸點K1-2、R4、電流表PA、VT1，通過蓄電池GB、VT2至負極B點對GB進行充電，調節RP1的大小，即調節VT1、VT2的基極電位，從而調節VT2的Icb，即充電電流大小。由於蓄電池端電壓能反映其充電情況，故以標稱電壓為12V的蓄電池為例，當電池電壓上升到(12/2)*2.5=15V時，VT3飽和導通，K1得電吸合，常閉觸點K1-2斷開，切斷充電迴路，充電器停止充電。調節RP2，可設定蓄電池充滿自停的上限值。

4. 充電電路原理圖解釋

上圖為充電器原理圖，下面介紹工作原理。

1.恆流、限壓、充電電路。該部分由02、R6、R8、ZD2、R9、R10和R13等元件組成。當接通市電叫，開關變壓器T1次級感應出交流電壓。經D4、C4整流濾波後提供約12.5V直流電壓。一路通過R6、R1l、R14、LED3(FuL飽和指示燈)和R15形成迴路，LED3點亮，表示待充狀態：另一路電壓通過R8限流，ZD2(5V1)穩壓，再由並聯的R9、R10和R13分壓為Q2b極提供偏置，使Q2處於導通預充狀態。恆流源機構由Q2與其基極分壓電阻和ZD2等元件組成。當裝入被充電池時12.5V電壓即通過R6限流，經Q2的c—e極對電池恆流充電。這時由於Ul(Ul為軟封裝IC型號不詳)與R6並聯。R6兩端的電壓降使其①腳電位高於③腳，②腳就輸出每秒約兩個負脈沖。

使LED2(CH充電指示燈)頻頻閃爍點亮，表示正在正常充電。隨著被充電池端電壓的逐漸升高，即Q2 e極電位升高，升至設定的限壓值(4.25V)時，由於Q2的b極電位不變，使Q2轉入截止，充電結束。這時Q2c極懸空，Ul的③腳呈高電位，U1的②腳輸出高電平，LED2熄滅。這時電流就通過R6、R11、R14限流對電池涓流充電，並點亮LED3。LED3作待充、飽和、涓流充電三重指示。

2.極性識別電路。此部分由R12和LEDl(TEST紅色極性指示燈)構成。保護電路由Q3和R7等元件構成。假設被充電池極性接反了。

LED1就正偏點亮，警告應切換開關K，才能正常充電。如果電池一旦接反，Q3的I)極經R7獲得正偏置，Q3導通，Q2的b極電位被下拉短路而截止，阻斷了電流輸出(否則電池就會被反充而報廢)，從而保護了電池和充電器兩者的安全。