新型锂电池充电器

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新型锂电池充电器

    锂离子电池具有单只端电压高、比容量大等优点,但其充电必须使用专用充电器,因为它在过充电时极易损坏。本文介绍的锂离子电池充电器之所以称“新创意”,是因为它除监视电池的充电状态外,还能分阶段控制电池的最大充电电流。用本充电器充电开始时,充电电流从10mA依次递增至270mA,当电量充至70%左右时,自动改用最大220mA充电,然后依次改为最大170mA、120mA和70mA,最后以10mA左右的涓流结束充电。这种充电方法可以较大限度地将锂离子电池充足。
    本装置电路如附图所示。IC1构成频率约1Hz的多谐振荡器,IC2构成脉冲频率6分配器,IC3构成充电执行电路。通电后IC2复位,Q0输出高电平,这时IC3输出电压仅1.25V,电路由+15V经R1给电池提供约10mA的充电电流。通电后IC1起振,其③ 脚输出的脉冲触发IC2工作,使输出端Q1~Q5依次出现高电平,经不同的分压电阻分压后,IC3的输出电压按6V、7V、8V、9V、10V依次递增,充电电流也因此在70mA至270mA之间依次递增。当Q6输出高电平时IC2被复位,此后电路在IC1输出脉冲的作用下重复上述过程。
     锂电池的标称电压为3.6V,通常放电至3V即需充电,终止充电电压最高为4.2V。IC4构成电池端电压检测电路,其门限电压即电池充电终止电压可通过RP在4~4.2V范围内设定。电池刚充电时的端电压低于检测电路的门限电压,IC4输出低电平,这时IC2的Q0~Q5均能依次循环呈高电平,使充电电流在10mA~270mA之间阶跃循环变化,即Q0=1时充电电流约10mA,Q1=1时阶跃至约70mA……,Q5=1时阶跃至最大,约270mA。电池充进一定电量后,其端电压升高,且大电流充电时呈现的电压比小电流充电时更高。因此,经过一段时间的充电,会出现当Q5=1、充电电流约270mA时,电池端电压瞬间超过终止充电电压设定值的情况,致使IC4输出高电平,IC2被强制复位,最大充电电流自动改为220mA(对应于Q4=1)。继续充电,又会出现220mA充电电流使电池端电压超过设定值的情况,因此IC2当其Q4=1时即被强制复位,最大充电电流又改为170mA(对应于Q3=1)。电池电量越充越足,最后,70mA充电电流(对应于Q1=1)能使电池端电压超过设定值,于是IC2 的状态停留在Q0为高电平上,+15V通过R1给电池以10mA的涓流充电。
    LED1~LED6用作充电状态指示,同时也是电池容量指示。全亮表示电池正在全流充电,仅LED1亮表示充电过程已结束,处于涓流充电状态。
 

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