[圖文]新創(chuàng )意鋰離子電池充電器

鋰離子電池具有單只端電壓高、比容量大等優(yōu)點(diǎn)，但其充電必須使用專(zhuān)用充電器，因為它在過(guò)充電時(shí)極易損壞。本文介紹的鋰離子電池充電器之所以稱(chēng)“新創(chuàng )意”，是因為它除監視電池的充電狀態(tài)外，還能分階段控制電池的最大充電電流。用本充電器充電開(kāi)始時(shí)，充電電流從１０ｍＡ依次遞增至２７０ｍＡ，當電量充至７０％左右時(shí)，自動(dòng)改用最大２２０ｍＡ充電，然后依次改為最大１７０ｍＡ、１２０ｍＡ和７０ｍＡ，最后以１０ｍＡ左右的涓流結束充電。這種充電方法可以較大限度地將鋰離子電池充足。
本裝置電路如附圖所示。ＩＣ１構成頻率約１Ｈｚ的多諧振蕩器，ＩＣ２構成脈沖頻率６分配器，ＩＣ３構成充電執行電路。通電后ＩＣ２復位，Ｑ０輸出高電平，這時(shí)ＩＣ３輸出電壓僅１．２５Ｖ，電路由＋１５Ｖ經(jīng)Ｒ１給電池提供約１０ｍＡ的充電電流。通電后ＩＣ１起振，其③腳輸出的脈沖觸發(fā)ＩＣ２工作，使輸出端Ｑ１～Ｑ５依次出現高電平，經(jīng)不同的分壓電阻分壓后，ＩＣ３的輸出電壓按６Ｖ、７Ｖ、８Ｖ、９Ｖ、１０Ｖ依次遞增，充電電流也因此在７０ｍＡ至２７０ｍＡ之間依次遞增。當Ｑ６輸出高電平時(shí)ＩＣ２被復位，此后電路在ＩＣ１輸出脈沖的作用下重復上述過(guò)程。
鋰電池的標稱(chēng)電壓為３．６Ｖ，通常放電至３Ｖ即需充電，終止充電電壓最高為４．２Ｖ。ＩＣ４構成電池端電壓檢測電路，其門(mén)限電壓即電池充電終止電壓可通過(guò)ＲＰ在４～４．２Ｖ范圍內設定。電池剛充電時(shí)的端電壓低于檢測電路的門(mén)限電壓，ＩＣ４輸出低電平，這時(shí)ＩＣ２的Ｑ０～Ｑ５均能依次循環(huán)呈高電平，使充電電流在１０ｍＡ～２７０ｍＡ之間階躍循環(huán)變化，即Ｑ０＝１時(shí)充電電流約１０ｍＡ，Ｑ１＝１時(shí)階躍至約７０ｍＡ……，Ｑ５＝１時(shí)階躍至最大，約２７０ｍＡ。電池充進(jìn)一定電量后，其端電壓升高，且大電流充電時(shí)呈現的電壓比小電流充電時(shí)更高。因此，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的充電，會(huì )出現當Ｑ５＝１、充電電流約２７０ｍＡ時(shí)，電池端電壓瞬間超過(guò)終止充電電壓設定值的情況，致使ＩＣ４輸出高電平，ＩＣ２被強制復位，最大充電電流自動(dòng)改為２２０ｍＡ（對應于Ｑ４＝１）。繼續充電，又會(huì )出現２２０ｍＡ充電電流使電池端電壓超過(guò)設定值的情況，因此ＩＣ２當其Ｑ４＝１時(shí)即被強制復位，最大充電電流又改為１７０ｍＡ（對應于Ｑ３＝１）。電池電量越充越足，最后，７０ｍＡ充電電流（對應于Ｑ１＝１）能使電池端電壓超過(guò)設定值，于是ＩＣ２的狀態(tài)停留在Ｑ０為高電平上，＋１５Ｖ通過(guò)Ｒ１給電池以１０ｍＡ的涓流充電。
ＬＥＤ１～ＬＥＤ６用作充電狀態(tài)指示，同時(shí)也是電池容量指示。全亮表示電池正在全流充電，僅ＬＥＤ１亮表示充電過(guò)程已結束，處于涓流充電狀態(tài)。