可自動(dòng)識別極性、帶LED充電指示燈的鎳氫電池恒流充電電路

本文介紹的鎳氫電池恒流充電電路可以對1～6節(jié)鎳氫電池(或鎳鎘電池)恒流充電(充電電流可以設(shè)置)，并且可以自動(dòng)識別鎳氫電池的極性是否接錯(cuò)。當(dāng)電池正負(fù)極接錯(cuò)時(shí)，本電路無充電電流輸出，同時(shí)LED指示燈也不會點(diǎn)亮，從而保護(hù)了鎳氫電池不會因極性接反而損壞。本電路采用三極管分立元件設(shè)計(jì)，電路簡單，成本低廉，非常適合電子初學(xué)者自己動(dòng)手制作。

可自動(dòng)識別極性的鎳氫電池恒流充電電路。

電路如上圖所示。三極管VT1和電阻R2組成一個(gè)簡單的電池極性識別電路，VT2及LED、電阻R3等組成一個(gè)可控恒流源電路。

小功率紅色LED在這里既作為充電指示燈，又作為一個(gè)穩(wěn)壓元件，給VT2的基極提供一個(gè)-1.7V(小功率紅色LED的正向壓降一般在1.6～1.8V，并且較穩(wěn)定，可以作為低電壓的穩(wěn)壓管使用)左右的穩(wěn)定電壓。由于VT2的發(fā)射結(jié)壓降約為0.7V，故R3兩端的電壓UR3=1.7V-0.7V=1V，由于UR3較為穩(wěn)定，故流過R3的電流Ih(即充電電流)可以視為一個(gè)恒定電流。Ih=1V/R3=1V/2Ω=0.5A。調(diào)整R3的阻值即可改變電池的充電電流。

電阻R1為LED的限流電阻。當(dāng)沒有電池接入電路時(shí)，VT1的發(fā)射結(jié)無偏置電壓，故VT1截止，LED不會點(diǎn)亮，由VT2構(gòu)成的可控恒流源不工作。在電池接入電路充電并且極性未接錯(cuò)時(shí)，VT1獲得偏置電壓而導(dǎo)通，LED指示燈點(diǎn)亮，由VT2構(gòu)成的可控恒流源工作，給鎳氫電池充電。

若充電時(shí)，電池的正負(fù)極接反，此時(shí)VT1的發(fā)射結(jié)被反偏而截止，VT2構(gòu)成的可控恒流源不工作，無充電電流輸出，從而保護(hù)了鎳氫電池。

▲ 9014和2SB772三極管的引腳排列。

電路中三極管VT1可以選用9014、2SC1815等NPN型三極管，要求其β≥250;VT2可以選用功率較大的PNP型三極管2SB772，要求其β≥120。2SB772的Pcm=10W，BVceo=40V，Icm=3A。

可自動(dòng)識別極性、帶LED充電指示燈的鎳氫電池恒流充電電路

▲ 鎳氫電池。

本電路可以在5～12V電壓范圍內(nèi)工作。在工作電壓不同時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整一下限流電阻R1的阻值。若給單節(jié)鎳氫電池充電時(shí)，電源電壓可以選5～6V，此時(shí)R1可選用240～300Ω的電阻。由于充電電流較大(0.5A)，三極管VT2的管壓降Uce最好控制在1.5～2V(可通過改變電源電壓實(shí)現(xiàn))，以免VT2嚴(yán)重發(fā)熱。制作時(shí)，VT2可以外加一個(gè)小型的鋁散熱片(不少功率較大的日光燈電子鎮(zhèn)流器里面有這種散熱片)。電阻R3的功率較大，可選用1W的金屬膜電阻。

順便說一下，本電路若接通電源未接電池時(shí)，出現(xiàn)LED指示燈微亮，可以在VT1的發(fā)射結(jié)并聯(lián)一個(gè)100～150KΩ的電阻。由于硅三極管發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓一般在5～7V，若幾節(jié)串聯(lián)的鎳氫電池的電壓高于5V時(shí)，為了防止電池接反損壞VT1的發(fā)射結(jié)，可以在VT1發(fā)射結(jié)兩端反向并聯(lián)一個(gè)1N4148保護(hù)二極管。另外，若給單節(jié)嚴(yán)重過放電的鎳氫電池充電時(shí)，可能鎳氫電池的電壓已經(jīng)≤0.6V，此時(shí)即使電池極性未接反，可能也無法使VT1導(dǎo)通，故本電路無法對嚴(yán)重過放電的單節(jié)鎳氫電池充電。