1.2v镍氢电池充电电路图（六款镍氢电池充电电路途详解） - 全文
镍氢电池的工作原理
镍氢电池的充电特性曲线如图1所示。当对已放电的电池进行恒流充电时，由于电池内阻造成的电压下降，电池电压迅速上升（A点）。 此后，电池开始接受充电，电池电压继续以较慢的速度上升。 在此范围内（AB之间），电化学反应以一定的速率产生氧气，并且氧气也以相同的速率与氢气结合。 因此，电池内部的温度和气压非常低。
1.2v镍氢电池充电电路图（一）
自制充电器采用LM324的四路运算放大器作为比较器，使用TL431设置参考电压，使用S8550作为调节管降压输入电压并对电池充电。 原理电路如图所示。 其特点是电路简单、工作可靠、无需调整、元件采购方便。 下面分几个部分进行介绍。
1、参考电压Vref的形成
外部电源经过插座X、二极管VD1并经电容器C1滤波。 VD1起到保护作用，防止外部电源极性接反时损坏TL431。 R3、R4、R5和TL431形成参考电压Vref。 根据参数Vref=2.5× 图中（100+820）/820=2.80（v），这个数据主要是针对镍氢充电电池设计的（单节镍氢充电电池充满电时的电压约为1.40V） 。
2.大电流充电
(一)工作原理
接通电源，电源指示灯LED（VD2）亮。 安装电池（参考图片，其实是用电线引到电池盒，电池安装在电池盒内）。 当电池电压低于Vref时，IC1-1输出低电平，VT1导通，向电池输出大电流。 收费。 此时VT1处于放大状态——这是因为电池电压与-VD4压降之和约为3.2V（假设充电开始时电池电压约为2.5V），VD1后的电压为约5.OV，因此，VT1的发射极-集电极电压差远大于0.2V。 当充电电流为300mA时，VT1发热严重，因此最好采用PT=625mW的S8550，或适当增大基极电阻，以减小充电电流（注：由于LM324低电平驱动能力较小，实际测量IC1-2和IC1-4输出低电平不是0V，而是0.8V左右）。
（二）充电说明
首先看IC1-3的工作情况：其同相端1O引脚通过R13接Vref，R14接正反馈，反相端引脚9接外部电容，起负反馈路径，所以它实际上构成了一个磁滞比较器。 开始时，C2上端无电压，故IC1-3输出高电平。 该高电平有两条放电路径。 一条路径通过 R14 反馈至引脚 10，另一条路径通过电阻器 R15 为电容器 C2 充电。 当充电电压高于10脚电压V+时，比较器翻转并输出低电压。 同时，由于R14的反馈作用，10脚电压立即降至V-。 此时，电容器C2通过电阻R15放电。 当放电电压小于10脚电压时，比较器再次翻转，输出高电平，由于R14的反馈作用，10脚电压立即跳升至V+。 此后，电路重复上述过程。 因此，IC1-3的输出是固定频率的方波信号。
其次看IC1-4的工作情况：电池电压经R2和R16分压后连接到IC1-4的12脚。 由于R2<<R16，IC1-4的12脚输入电压基本上略低于电池电压。
显然它低于其l3引脚的电压。 因此，IC1-4输出稳定的低电平。 结合上面的讨论可以看出，R12和VD3通路的一端是固定频率的方波电压，另一端是稳定的低电平。 因此，发光二极管VD3就会周期性地发光，给人以闪光的感觉。 闪烁的感觉。
最后看IC1-1的工作情况：当IC1-2输出低电平时，显然IC1-1的3脚为低电平，其2脚通过R1连接到Vref。 因此IC1-1也输出低电平。 结合上面的讨论可以看出，R11和VD5之间的电压差为零，因此，VD5（饱和指示灯）不能点亮！
另外，由于IC1-1输出低电平，无论IC1-3的9脚电压如何变化（电容充放电在该脚形成三角波电压），都不会受到输出的影响。 IC1-1的——因为IC1-3的第9脚电压（要么高至V+，要么低至V-）始终高于IC1-1的输出，而VD6反向偏置而截止！ 因此，在此状态下，三个指示灯的工作情况如下： VD2点亮，表明电源正常； VD3闪烁，表明电池正在正常充电； VD5不亮。
3.小电流充电
当充电一段时间后电池电压缓慢上升至接近Vref时，IC1-2的输出电压缓慢上升。 因此，流经R7的电流缓慢减小，即流经VT1基极的电流缓慢减小。 因此，VT1输出的电流会逐渐减小，但电池电压会继续缓慢上升。 当电池电压几乎等于Vref时，IC1-2将输出较高的电压。 此时IC1-1的3脚电压为高电平。 在2.8OV（反相端2脚输入电压）时，比较器翻转并输出高电平。 该电压有两个作用：一方面使VD5正向偏置而点亮（此时IC1-4的输出仍为低电平），表示充电饱和； 另一方面，VD6也会正向偏置导通，R17会很小，实际上迫使C2上端为高电平，因此IC1-3的9脚电压高于该电压。 10脚，IC1-3被迫输出低电平，VD3因无正偏压而熄灭。
虽然从外观上看，充电灯在某一时刻熄灭，饱和灯亮，但充电过程实际上是一个渐变的过程：当电池电压远低于Vref时，继续大电流充电。 当电压接近 时，充电电流慢慢减小，直到充电逐渐接近零——即使饱和灯亮，小电流充电仍在继续！ 因此，在此状态下，三个指示灯的工作情况为：VD2点亮，表明电源正常； VD3不亮； VD5亮（饱和指示，小电流充电）。
1.2v镍氢电池充电电路图（二）
1.2v镍氢电池充电电路图（三）
与R相邻的反馈信号^L3W电流采样电路的两端连接到运算放大器的两个输入端。 该信号j△将流过dRsc的电流保持在水位。 输出电流的计算公式如下：
lout=（VLn/Rsc）（R:/Ri）
选择RfR4-Ikn，Ri：。 Rsc=0,25n。 这样，当输入电压为6或25V时，可以给出2.5A的输出电流。 Ri-Ra为1%误差、0.25W电阻，运放应固定在散热器上。
1.2v镍氢电池充电电路图（四）
充电电路会产生温升，特别是大电流充电时，充电电路和充电电池的温升会更高。 外部热敏电阻可以检测充电温度，避免充电过热。 带温控的2A镍氢电池充电器如图所示。
RT与内部电路组成温度检测电路。 RT是负温度系数热敏电阻。 可以选择45℃时阻值为10kn的热敏电阻，并将其靠近电池表面放置。 当温度较高时，充电电流会自动减小。 当温度升至55°C时，充电将自动停止。
LED1为充电指示灯，LED2为“充电充满”指示灯。 引脚 ⑦ 设置最大充电电流 Ⅲ。 =1395/R，管脚⑧设置最大充电电压。 充电电流为o_4-2A，电源电压范围为4.5N10V。 它可以为镍氢和镍镉充电电池充电。
1.2v镍氢电池充电电路图（五）
镍氢电池单体电压为1.25V，充电时最高电压为1.55V。 不宜使用高于3V的直流电源为其充电。 电源变压器输出双绕组交流3.5V进行全桥整流，得到正负3.5V直流电。 负极端子输出作为零电平，中点变为+3.5V，可作为直流电源给镍氢电池充电。 正极输出变为+7V，可作为控制电路的工作电源。 非满载输出情况下，中点电平约为4.9V，正输出端约为9.8V。 输出满载时，中点电平为3V，正输出端约为7.9V。 控制电路中使用的COMS门电路和通用四运放LM324均可在6V～12V之间正常工作。
参照原理图，U1为稳压集成电路TL431，内置电压比较器，可提供2.5V精密参考电压。 四个电阻R7～R10串联分压，分别为三个电压比较器U2a、U2b、U2c提供1.54V、1.25V、1.15V比较电压。 U2a的负输入端和U2b、U2c的正输入端共同连接到镍氢电池的正极，检测电池两端的电压。 当电池电压高于1.54V时，U2a输出低电平。 当电池电压低于1.54V时，U2a输出高电平。 当电池电压高于1.25V时，U2b输出高电平。 当电池电压低于1.25V时，U2b输出低电压。 平坦的; 当电池电压高于1.15V时，U2c输出高电平，当电池电压低于1.15V时，U2c输出低电平。 U2d的负输入端连接2.5V参考电压，正输入端通过R24电阻连接中点电源。 同时，U2d的正极输入端通过C3电容连接至镍氢电池的正极。 未装入电池或电池上电几秒后，U2d 输出高电平。
当电池已放入电路并接通电源时，U2d的正极输入端被C3电容暂时短路并连接到镍氢电池的正极。 电平不大于1.5V，U2d输出低电平； 约1秒后，C3电容充电完毕，U2d正输入电平高于2.5V，U2d输出高电平。 如果放入未完全放电且可以继续使用的电池，U2c会检测到电池两端电压高于1.15V并输出高电平。 当U2d仍输出低电平时，与非门U3c、U3d组成的RS触发器置位，使U3c输出低电平，U3d输出高电平。 1秒后，U2d输出高电平，U3c和U3d的输出状态保持不变。 发光管LED4发出红光，指示电池不需要充电。 U3c输出低电平，截止BG1，与非门U3a的输入端截止，同时输出高电平，与非门U3b输出低电平，功率场效应管BG2截止。 仅通过R1的约30mA的电流用于电池的涓流维护充电。
如果插入已放电的电池，U2c将检测到电池两端电压低于1.15V并输出低电平。 当U2d仍输出低电平时，由与非门U3c和U3d组成的RS触发器将被置位，使得U3c和U3d都输出高电平。 但1秒后，U3d转为输出低电平，U3c继续输出高电平。 发光管LED3发出绿光，指示电池需要充电。 此时，U2b输出低电平，使得U3a输出高电平，U3b输出低电平，功率场效应管BG2截止。 但U3c输出高电平，使BG1导通，通过R2提供约100mA的电流，通过R1提供约30mA的电流，对电池进行小电流充电。 电池开始充电后，在电池电压高于1.15V且低于1.25V期间，U2c的输出状态翻转为高电平。 但U3c和U3d的输出状态保持不变，U3c继续输出高电平，BG1导通。 由于U2b的输出状态仍为低电平，因此U3a输出高电平，U3b输出低电平，功率场效应管BG2截止。 它仍然只通过R2提供约100mA的电流，通过R1提供约30mA的电流，以小电流给电池充电。
经过一段时间的小电流充电，电池电压高于1.25V并低于1.54V，电压比较器U2a和U2b均输出高电平。 此时U3c也继续输出高电平，导致U3a输出低电平。 U3b输出高电平，功率场效应管BG2导通，通过R3提供不小于500mA的电流，通过R2提供100mA的电流，通过R1提供30mA的电流，对电池进行大电流充电。 此时LED1发出绿光，表明处于大电流充电状态，LED3绿色发光管熄灭。 发光管LED2也熄灭。
经过一段时间的大电流充电，电池已充满，当电池电压高于1.54V时，U2a输出低电平，使U3a输出高电平，U3b输出低电平，电源场效应晶体管BG2截止。 LED1 熄灭，LED2 亮起。 与此同时，U3b由高电平翻转为低电平，C2电容和R13组成的差分电路将U3d输入端短暂置为低电平，从而使U3b输出端由低电平翻转为高电平。 。 LED4 亮起表示电池已充满。 随后U3a的输出端由高电平翻转为低电平，LED3熄灭，BG1也截止，只有通过R1的30mA电流继续对电池充电。 若继续进行涓流充电，电池电压将从1.55V下降至1.5V，U2a、U2b输出端输出高电平。 但此时U3a的输入端已被U3c挡住，只能输出高电平，而U3b的输出为低电平，功率场效应晶体管BG2继续截止，只有30mA电流通过通过R1继续对电池进行涓流充电。
取出电池或未装入电池而打开电源后，连接电池正极的E点电平高于中点电位1.55V，U2a输出低电平，BG3截止， LED3和LED4不发光。 此时U3a输出高电平，U3b输出低电平，LED2发出红光，表明电路已上电，LED1不发光。 重新插入电池，立即重复上述自动检测和充电过程。
其中LED1和LED2、LED3和LED4可以分别使用双色发光管。 接通电源后，LED1和LED2其中一个常亮。 LED3和LED4必须放置电池才能发光，因此可以判断是否放置了电池并且没有出现接触不良的情况。
1.2v镍氢电池充电电路图（六）
图为相机7.2V镍氢电池（6节串联）的充电电路。 充电器开机充电时，红色LED灯亮； 当电池充满电时，绿色 LED 亮起。 RP1、R2、R3、R4、VT1组成可调恒流源（VT1为达林顿管）。 调节RP1可以使充电电流从0到1A连续变化。 R6、RP2、R7、C2、VT2、J组成电压检测电路。 充电过程中，当电池电压升至设定值时，VT2饱和导通，J得电，触点JK接通； 位置改变，使VT1失去偏置电压而截止，绿色LED灯亮，表示已充满。 同时JK2也改变位置，使R5接入充电电路，以100mA左右的电流对电池组进行涓流充电。 镍氢电池的涓流充电电流一般为其容量的2%，镍镉电池的涓流充电电流一般为其容量的1/16。