镉镍蓄电池充电电路

镉镍蓄电池充电电路

由于半导体集成电路的迅速发展、人们消费水平的不断提高、干电池本身固有的缺点及价格的上升等，使得镉镍蓄电池（主要是密封结构型）越来越广泛地应用于便携式收录机、电动刮须刀、手电筒、手表、电子计算器、无线电对讲机、助听器、闪光灯、信号报警装置及照明灯等许多方面。

镉镍蓄电池的特点是放电电压平稳、耐压充电寿命长，可以反复充电，几乎不需要维护等。虽然一次性投资较大，但与锌锰干电池相比，经济效益却是高的，因隔镍蓄电池充电次数可高达千次以上，充电能使镉镍蓄电池恢复其工作能力。为此，掌握好镉镍蓄电池的充电方法是十分必要的。

对于便携式电器具中周期使用的镉镍蓄电池，应进行标准充电和快速充电；对于交流供电，而作为备用电源的镉镍蓄电池，应采用连续补充充电，即充电时电池与负载相隔离；或采用浮充电，即充电时电池和负载相连接。

蓄电池的充电方式分恒流充电和恒压充电两种，由于恒流充电方法有利于充电时间和电池的使用寿命，故密封形镉镍蓄电池常采用恒流充电法。

为便于读者了解与选用，现介绍部分恒流充电电路如下：

1．电阻限流充电电路

图60-1为常用的桥式整流滤波充电电路。

 
图60-1

图中的R为限流电阻，限制充电电流。DW为稳压二极管，保证电池两端的电压不超过最大的规定电压。

此电路适于充电电流小于200mA的充电器。

2．单只晶体管恒流充电电路

 
图60-2

图60-2为单只晶体管恒流充电电路。三极管BG、稳压二极管DW、电阻R1和R3和电容C组成恒流源，其充电电流为：

I充=UDW-UDE R1

BG的β值应大于60。

3．具有反接保护的充电电路

镉镍蓄电池严禁反向充电，以防电池损坏。图60-3为反接保护充电电路。

 
图60-3

三极管BG1、发光二极管LED和电阻R1、R2等，组成简单的恒流电路；BG2和R3组成反接保护电路。电池正接时，BG2正偏导通，BG1导通；电池反接时，BG2反偏截止，BG1因无基极电流也随之截止，电池无反向电流流过而得到了保护。本电路适于充电电流小于50mA。

4.稳压集成电路充电电路

由于稳压集成电路的问世，用稳压集成电路制作的充电电路也随之出现，图60-4是用7805集成电路接成的恒流充电电路。

 
图60-4

图中的发光二极管LED，作充电指示用。本充电电路的工作电压为直流24V，它可以给1～10节镉镍蓄电池充电。图中电阻R的阻值与电池容量及充电电流有关，可参见表60-1。

表60-1电阻R与电池容量及充电电流的关系

5．限流、限压充电电路

图60-5，是利用三端可调稳压集成电路317组成的限流、限压充电电路。

 
图60-5

输出电压决定于电阻R2，故V充=1.25(1+R2′ R1)-I充R4

其中R2′是R2与BG等综合作用后的等效电阻，略小于R2。I充R4＝0．6V。

最大充电电流：

I充=0.6 /R4

6．全自动充电电路

图60-6为简单的全自动充电电路，它是由时基集成电路555组成，稳压二极管DW对555内部比较器的基准电压进行稳压，能使被充电电池的电压保持在最高电压和最低电压之间的最佳状态。

当电池电压低于555②脚调定的电压时，③脚输出高电平，通过电阻R1、二极管D向镉镍电池充电。R1的作用是限制最大充电电流小于200mA。

当被充电电池的电压高于⑥脚调定的电压时，③脚输出低电平，充电停止。二极管D的作用是防止被充电电池向时基电路放电。

7．用铅酸蓄电池充电电路

用铅酸蓄电池充电电路如图60-7所示，它是用12V酸蓄电池给12V镉镍蓄电池充电。该电路是利用时基集成电路555的占空比各半（即50％），组成频率约20kHz的方波振荡器，输出的电压经二极管D1、D2和电容C1、C2组成的倍压电路，使十12V输入电压升为十22V输出电压，经稳压集成电路78M05和100Ω电阻组成的恒流源，向镉镍蓄电池充电。充电电流在50mA左右。

78M05集成电路的最大输出电流可达500mA。

8．无电源变压器充电电路

无电源变压器充电电路如图60-8所示，它是利用电容器降压获得充电电源的，这样一是省去了电源降压变压器，另是电容器降压的本身具有一定的恒流作用，其关系为：

C（μF）＝15I（A）

通过选择图中K1～K4的不同组合，可达到输出不同电流的目的。它共有12种，即0．05A、0．10A、0．15A、0．20A、0．25A、0．30A、0．35A、0．40A、0.45A、0．50A、0.55A和0．60A。

在使用时应注意，充电时电路有高压。

9．连续补充和浮充电路

当镉镍蓄电池作为备用电源时，不需进行单独的充电，借用交流电源向负载供电的同时，对镉镍蓄电池进行充电。

图60?中（a）为连续补充充电电路。它是交流电源经变压器降压整流滤波后，由稳压集成电路7806稳压输出，在通过二极管D1向负载供电的同时，通过电阻R向备用镉镍蓄电池充电。二极管D2的作用是隔离负载与电池。

图60?中（b）则无隔离二极管，属浮充电。

10.太阳能充电电路

太阳能电池的特点，在晴天每块太阳能电池可提供0．5V、50mA的电能，而在阴天便无能为力了。为了使太阳能电池在阴天也能工作，就需在晴天时进行充电。

太阳能充电电路如图60?/FONT>10所示。通过选择天气开关，除对太阳能电池本身充电外，还可以对镉镍蓄电池进行充电。当充电电压高、电池大时，可用多个太阳能电池进行串联、并联相互组合来获得。图示电路只适于充一节0．5A时的镉镍蓄电池使用。