电路图天天读（26）：快速充电电路图集锦
TOP1 简易快充电源模块电路模块
本文引用自：
采用NEC单片机作为主控制器，通过键盘设定直流电源的输出电流，并在LCD上显示输出电压、电流值。主电路采用运算放大器LM324与达林顿管组成稳压电路，电路设计合理，编程正确。除完成课题要求外，电路设计有步进设定功能，可设定不同的恒流、稳压值。
恒流恒压充电电路：此部分电路是整个电路的核心，主要由D/A转换电路、恒流恒压调节电路、检测电路等组成。控制电路送来的数字信号经D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压，送至电压比较器IC201的正输入端。由输出取样电阻得到的取样电压信号送至电压比较器IC201的负输入端，与基准电压进行比较，比较结果从IC201的输出端反馈给T202，控制T202的导通状态。D201、D202、R201、T203组成恒流源A，恒流值为I=2Ud-Ube/R201。 T202的导通状态影响恒流源A的吸收电流，从而改变恒流源A到调整管T201基极的驱动电流，稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波，调整管T201采用达林顿晶体管，调整管T201的基极电流由恒流源提供，进一步减小了电源电压波动对调整管T201的影响。电路采用悬浮驱动。
电位器W103、单片机（内置A/D转换）组成电压检测电路，W103将输出电压的采样信号送往单片机内部的A/D电路进行转换，转换后的数字信号经单片机处理后，在LCD显示屏上显示测量值。采样电阻R202、IC202、单片机（内置A/D转换）组成电流检测电路，采样电阻R202上的采样信号送往IC202进行处理后，送往单片机内部的A/D电路进行转换，转换后的数字信号经单片机处理后，在LCD显示屏上显示测量值。
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图2.1 恒流恒压充电电路原理图
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图2.2 D/A转换电路原理图
控制电路：控制电路主要由NEC单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输的信号，经过A/D转换后在LCD上显示电压、电流值。此电路可通过按键设定电源的输出电压、电流值，通过控制D/A芯片的设定值来控制输出电压、电流值。并将实际输出的电流（电压）值与设定值进行比较后，调整D/A芯片的设定值，使电源的输出稳定可靠。
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图2.3 CPU电路原理图
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图2.4 键盘电路原理图
显示电路：采用4行8列汉字液晶屏，显示实际设定电流值、设定电压值、实际输出电流值、实际输出电压值，电压分辨率0.1V，电流分辨率1mA，设定时液晶屏可显示设定电压、电流值。
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图2.5 LCD显示电路原理图
电源电路：具有2组直流输出，一组为主输出DC18V，作为充电电路的能量输入；另一组输出±DC 12V、DC 5V，为本电源的控制电路、恒流（压）调节电路、显示电路等部分提供工作电源。
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图2.6 电源电路原理图
设定恒流输出时，在100mA(慢充)和200mA(快充)基础上，电流值从100MA---200MA可调，步进为20mA。可设定多种恒压输出状态，恒压输出值为：10V、9V、12V。以直流电源为核心，NEC单片机为主控制器，通过键盘设定直流电源的输出电流，并在LCD显示屏上显示输出电压、电流值。由单片机程序控制设定数字信号，通过D/A转换器输出模拟量，再经运算放大器隔离放大后控制输出功率管基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流(电压)。 可稳定实现恒压或恒流充电状态，恒流输出时电流可设置为100mA慢充、200mA快充，电压（电流）波动及纹波电压（电流）小，并具有过热保护及自动恢复功能。
TOP2 便携设备快充电源电路模块
输入选择电路模块
输入选择电路用于选择外部电源，本设计采用目前主流的USB电源和电源适配器供电，以适应不同的供电环境。外部电源的供电电压必须在4.5V~6V之间，当两者同时存在时，适配器优先。具体实现方法如图3所示，分为以下三种情况：
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图3 输入选择电路
当仅使用电源适配器供电时，PMOS管截止，输入电压经D1降压后给后续电路供电。D1采用肖特基二极管，导通压降约0.3V。当仅使用USB供电时，PMOS管导通，D1用于防止USB接口通过电阻R2消耗电能。当两者同时存在时，PMOS管截止，电源适配器输入电压经D1降压后给后续电路供电。
锂电池充电管理电路模块
锂电池充电电路采用锂电池充电芯片，可对单节锂电池进行恒流或恒压充电，仅需极少外围元件，充电电流可编程，恒压充电电压为4.2V，符合USB总线技术规范，非常适合便携式应用。图4所示应用电路仅需极少外围元件，输出电压为4.2V，精度可达1%。CE为芯片使能端，高电平有效。绿色LED用于指示电池是否处于故障状态，红色LED用于指示是否处于充电状态。本设计中TEMP引脚接地，不使用温度检测功能。R4用于设定恒流充电电流，设计中R4取10KΩ，充电电流为180mA。
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图4 锂电池充电管理电路
电池输出电压调节电路模块
由于锂电池在不同电量等级时输出电压会在3.5~4.3V之间变化，因此采用低压差线性稳压器（LDO）稳定电池输出电压，稳压后输出恒定的3.3V电压。本设计采用稳压芯片，所需外围元器件极少，使用方便。本稳压芯片最大可输出150mA电流，电路图如图5所示。
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图5 电池稳压电路
外部电源稳压电路模块
当电池供电时，经LDO电路稳压后限制输出电流。有外部电源时，经-3.3V稳压器稳压，输出电流可达800mA。交流电经整流后可转换为直流电，但其电压不稳定：电源电压或电流的变化都会引起电源电压的波动。要得到稳定的直流电源，必须加稳压电路。电路图如图6所示。
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图6 外部电源稳压电路
系统总体电路模块
系统总体电路如图所示。输入选择电路选择外部电源供电方式，电源输入的电压值为4.5~6伏，有外部电源时，经3.3V稳压器稳压后直接输出。若电池电量不足，同时经锂电池充电电路对锂电池充电；无外部电源时，由锂电池供电，经3.3V低压差线性稳压器稳压后输出。电源选择电路根据有无外部电源选择由外部电源供电还是锂电池供电。
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图8 整体电路
本文介绍了一种通用性强、成本低廉的便携式电源系统，对电源电路的结构、设计和具体实现进行了讨论和分析，利用外部可编程电路对所设计的电路进行控制，并利用软件对电路进行设计与仿真，采用外部电源或内置锂电池供电，系统最终输出电压为3V。该系统可广泛应用于各种便携式设备，实用性强，市场前景良好。
TOP3 实用的锂电池快速充电器电路模块
电路原理：此电路带充电状态显示功能，充电时红灯闪，快要充满时绿灯闪，充满后绿灯亮。只要你有12V电源，接上电路后不用装电池。调节右下角的可调电阻让电池输出端4.2V，再调节左下角的可调电阻让LM358第三脚0.16V。充电电流380mA，超级快。并联的三极管是降压的，防止LM317过热，LM317一定要加装散热片。图中三极管可以是任意型号。
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开关电源充电器总体电路
本开关电源充电器供电电压为110V，可方便改变为90-250V继续工作；输出电压为5V，可改变为5-12V，特别适合无绳电话或手机3.6V（或4-9V）电池的快速充电。
电路工作原理：从图中可以看出，VC1、L5、C2组成市电输入整流滤波电路，在C2两端产生300V左右的直流高压。VT1、VT2、L1、L2等组成自激振荡电路，R3、R4提供启动偏置电流，使VT1通电时导通。当电流流过主电路L1时，在L2上产生感应电动势，当其峰值超过3V时，VD5击穿，经R8给VT2提供偏置电流，使VT2饱和导通。VT1因偏置电压短路而截止。 当L1中电流截止时，L2感应电动势极性反转，经VD5、R8给VT2基极加反向偏压，VT2转变为截止状态，经R3、R4提供的偏置电流使VT1再次导通。此循环重复，形成断续自激振荡。C5、R6用于改善振荡波形，光电耦合器OPT1用于调整振荡器的脉冲宽度。
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L3、L4、C7等元件组成整流输出电路，二极管3S90作半波整流，RK14作充电隔离，R18作输出电流取样电阻。当输出电流过载（大于0.8A）或短路时，R18上产生较大的压降，使OP1输出电位急剧下降，光电耦合器控制振荡脉冲变窄，L1到L3耦合的平均能量也大大减小。即使输出短路，输出电流也只有十几毫安，这样就避免了输出端过载甚至短路对开关电源本身的威胁。稳压部分由TL431等外围电路组成。电压取样点取自被充电蓄电池两端。 根据图中R13+R14的参数值可知，空载输出电压为5.25V。对3.6V充电电池的最大充电电流为0.95A，适合于2A·h以上的镍镉或锂电池直接充电。若用于给0.7-1A·h的镍镉或锂电池充电，可在充电电路中串接阻值为1.5-2.5Ω、功率为0.5W的限流电阻，将充电电流限制在0.3-0.4A。
TOP4 智能快充电路模块
一种智能快速充电器的设计。该充电器以单片机为控制核心，在充电控制上采用SR12独有的模拟电路模块、高精度A/D转换、I2C总线接口、高速PWM功能，采用开关电源作为充电器的供电电源。开关电源采用脉冲调制PWM(Pulse Width)和BTS、IGBT等电子器件设计。开关电源集成度高，具有稳压、限流、过热保护等功能。与线性电源相比，它具有输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高等特点。它的缺点是有脉冲扰动干扰，在设计电路板时，采用与主控板隔离、加屏蔽罩等措施抑制干扰。
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恒流恒压电路是智能充电器的关键部分。恒流恒压电路由SR12单片机上的模拟电路模块和片外的开关管、肖特基二极管、滤波电感、滤波电容等器件组成。模拟电路模块是SR12特有的部件，由输入多路选择器、两组可编程放大器、片内温度传感器、电流检测电路等组成。可编程放大器的总放大倍数为1～256。放大器的输入可选择为两个模拟输入引脚（ATD0、ATD1）、片内温度传感器以及模拟地输入（VSSAM）。ATD0与VSSAM之间可接电流检测电阻，用于测量外部电流。还接有电流检测电路，当电流超过规定值时，可产生中断并输出信号。
基于RFID的手持设备快速充电电路模块
升压电路基本原理：常用的升压电路原理见文献，此电路实现升压的工作过程可分为两个阶段：充电过程和放电过程。第一阶段为充电过程：当三极管Q1导通时，电感器充电，等效电路如图1（a）所示。电源对电感器充电，二极管阻止电容对地放电。由于输入为直流电，电感器上的电流首先按一定的比例线性增加，该比例与电感器的大小有关。随着电感器电流的增加，电感器中存储了大量的能量。
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第二阶段为放电过程：当三极管Q1关断时，电感放电，等效电路如图2（b）所示。当三极管Q1由导通变为截止时，由于电感的电流保持特性，流过电感的电流并不会瞬间变为0，而是从充电时的值慢慢变到0。原来的通路已经断开，因此电感只能通过新的电路放电，即电感开始对电容充电，电容两端电压升高，此时电容电压可以达到高于输入电压的值。
升压电路设计：升压电路采用立锜科技高效DC-DC升压芯片，具有功耗低、静态电流小、转换效率高、外围电路简单等特点。芯片内部有自适应PWM控制环路、误差放大器、比较器等，通过外部反馈电路，可将输出电压设定为任意所需幅值，电压精度高。电路图如图2所示。
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如图2所示，升压电路通过外接10uH电感储能，利用反馈电阻R1、R2控制升压电路的输出电压，利用内部自带的PWM控制器控制NMOS管的导通与截止，从而控制升压电路的输出电流。由于芯片内部带有自适应PWM控制器，可以适应较大的负载变化范围。当利用升压电路将3.7V聚合物锂电池升压至5V时，输出电压纹波仅为40mV，最大输出电流可达500mA。
TOP5 采用555时基的全自动快速充电电路模块
电路原理：全自动充电器的电路如下图所示。该充电器主要由RS触发器、充电电压上下限设定电路、电源电路等组成。RS触发器由555时基电路A组成。其内部两个比较器的基准电压由5脚外接的稳压管VS提供，因此该电路的复位电平为VS的电压值，即3V。充电电压上限设定电路由电位器RP2、电阻R3组成；充电电压下限设定电路由电位器RP3、电阻R4组成。电路电源由变压器T降压、二极管VD1~VD4桥式整流、电容C1滤波后供给。
充电时，应根据所要充电的电池节数及电池种类，调节RP3设定充电下限电压，调节RP2设定充电上限电压。这样，当电池G电压不足时，当RP3滑动端表示时基电路2脚电平小于V5/2(此处V5指时基电路5脚电平，即VS稳压值为3V)时，时基电路A置位，3脚经RP1、VD5输出高电平对G充电，VL点亮指示。当G充满电后，RP3滑动端表示时基电路6脚电平大于V5，时基电路复位，3脚输出低电平，充电停止，同时VL熄灭。 调节RP1可调整电池G充电电流的大小，应根据被充电电池的性质而定。例如，对普通5号镍镉电池充电时，充电电流一般可调至50mA左右。二极管VD5的作用是防止充电停止后，电池G有电流回流到时基电路。
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电路原理：全自动镍镉电池充电器电路如下图所示。该充电器主要由电源电路、电压比较器和指示电路组成。电路电源由变压器T降压、二极管VD1~VD4整流、三端稳压集成块A1稳压和电容C1、C2滤波等组成。电路通电后，能输出稳定的9V直流电压供充电器使用。电压比较器由时基电路A2组成。其控制端5脚接有稳压二极管VS(稳定电压5.6V)，故该电路的复位电平设定为5.6V。发光二极管VL为充电指示灯。5号镍镉电池的正常工作电压为1.2V，充电终止电压约为1.4V。 G为4节待充电的镍镉电池，故充电终止电压为4×1.4V=5.6V。将电池装入充电支架后，打开电源开关S，开始充电。由于电容C3两端电压不能突变，所以刚接通电源时，A2的2脚为低电平，A2触发置位，3脚输出高电平。此高电平经电位器RP、二极管VD5对电池G充电。改变RP值，可调节充电电流的大小。此时A2的7脚悬空，VL亮，表示电路正在充电。随着充电的继续，G两端电压逐渐升高，当升至5.6V时，A2复位，3脚输出低电平，自动终止充电。同时，A2内部放电管导通，7脚输出低电平，VL熄灭，表示充电结束。
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第一个图中VD1～VD5均选用硅整流二极管。VS选用3V、1/2W稳压二极管。VL选用普通红色发光二极管。RP选用2W线绕电位器；RP2、RP3选用普通小型合成碳膜电位器，例如WH5型；R1～R4选用1/8W碳膜电阻器。C1选用CD11-25V铝电解电容器。T选用220V/15V、5VA小型优质电源变压器。充电用5号镍镉电池4节。第二个图中A1选用Ⅲ型三端稳压集成块，并加装铝质散热片。VD1～VD5均选用Ⅲ型硅整流二极管。 VS选用5.6V、1/2W稳压二极管，例如UZ-5.6B型等。VL选用普通红色发光二极管。RP选用2W线绕电位器，R1～R4选用1/8W碳膜电阻器。C1选用CD11-25V铝电解电容器，C2、C3选用CD11-16V铝电解电容器。S选用普通1×1小型电源开关。T选用220V/12V、5VA小型优质电源变压器。
TOP6 两种智能手机充电电路模块
电路原理一：电压经D3半波整流、C1滤波后，得到+300V左右的电压，一路经开关变压器T初级绕组L1加到开关管Q2 c极，另一路经启动电阻R3加到Q2 b极。Q2进入微导通状态，在L1中产生上正下负的感应电动势，在L2中产生上负下正的感应电动势。L2中的感应电动势经R8、C2正反馈到Q2 b极，Q2很快进入饱和状态。在Q2饱和过程中，由于L1中电流近似线性增加，在L2中产生稳定的感应电动势。此电动势经R8、R6、Q2的be结对C2充电，随着C2充电，Q2 b极电压逐渐下降。 当降至一定值时，Q2退出饱和状态，流过L1的电流减小，L1、L2中感应电动势极性反转，在R8、C2的正反馈作用下，Q2很快由饱和状态退到截止状态，此时+300V电压经R3、R8、L2、R16对C2反向充电，C2右端电位逐渐上升，当升到一定值时，在R3作用下，Q2再次导通，重复上述过程，如此循环往复，形成自激振荡。
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Q2导通期间，L3中感应电动势极性上为负下为正，D7截止；Q2截止期间，L3中感应电动势极性上为正下为负，D7导通，向外部供电。图1中VD1、Q1等元件组成稳压电压，若输出电压过高，L2绕组感应电压也会升高，经D1整流、C4滤波后得到的电压升高。由于VD1两端始终保持稳压值5.6V，Q1 b极电压升高，Q1的导通过程加深，即对Q2 b极电流的分流作用增强，Q2提早截止，输出电压下降。若输出电压下降，其稳压控制过程与上述相反。 另外，R6、R4、Q1组成过流保护电路，如果流过Q2的电流过大，R6上压降增大，Q1导通，Q2截止，防止Q2因过流而损坏。
第二种电路原理：220V交流输入，一端经过4007半波整流，另一端经过10欧姆电阻，再经过10uF电容滤波。这个10欧姆电阻是起保护作用的，如果后面发生故障，造成过流，就烧坏这个电阻，避免引起更大的故障。右边的4007、电容、82KΩ电阻组成高压吸收电路，当开关管13003截止时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而造成击穿。13003是开关管（全称应该是），用来控制初级绕组与电源之间的导通与截止。当初级绕组不断导通、截止时，开关变压器内就会形成变化的磁场，从而在次级绕组产生感应电压。
由于图中没有标出同名绕组端，所以不清楚是正激式还是反激式，不过从这个电路的结构可以推断，这个电源应该是反激式的。左边的510KΩ是启动电阻，为开关管启动提供基极电流。13003下方的10Ω电阻是电流取样电阻，电流经过取样后变成电压（其值为10*I）。 此电压经过二极管4148后加到三极管C945的基极，当取样电压约大于1.4V时，也就是开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而使开关管13003的基极电压降低，进而减小集电极电流，这样就限制了开关管的电流，防止电流过大而烧毁（其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右）。
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The of the ( ) at the lower left of the is by the diode 4148 and by the 22uF to form a . For the of , we take one end of the of the C945 as the . Then the is (about -4V), and the the , the more the . After the the 6.2V diode, it is added to the base of the tube 13003. As , when the is , the is more . When it is to a , the 6.2V diode is down, down the base of the 13003, which will cause the tube to or delay the of the , the input into the , and the of the , the of . 以下串联的1KΩ电阻和电容器是正反馈分支，它们从采样绕组中取出感应电压，并将其添加到开关管的底部以维持振荡。
TOP7 NIMH电池快速充电电路模块
电路原理：尼姆电池的快速充电电池是为10台电池充电。在任何时间终止电路的充电。
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脉冲类型快速充电器电路
电路原理：如图所示，这是一个脉冲快速充电器电路。电路具有更多的电路和排放电路零件，以提高电路的转换效率，PWM控制设备由 Power专门开发。 - 载荷频率降低，动态自动供应和低负载功率消耗，它类似于传统的反式回避电路。
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TOP8锂电池快速充电电路模块基于单芯片微型计算机
微控制器电路
单芯片微型计算机芯片是由ATMEL生产的单芯片微型计算机，B1是蜂鸣器，单芯片微型计算机的P2.0端口输出了一个控制的设备，可以在需要时按时间关闭充电电源。
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图2 52单芯片微型计算机电路示意图
充电电路控制模块
在逆变器触发PNP的PIN频率或是一个电源时，充电状态的输出引脚 /CHG连接到逆变器后的P3.2逆变器以触发外部中断。 8千欧克和最大充电电流为500mA； C2是设置充电时间的电容器，电容为100μF，最大充电时间为3小时。
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图3充电电路控制部件
TOP9电动汽车快速充电器电路
: The mains is down by T1, and after full-wave by D1-D4, it is to the . When the end is to the set to be to the , if the peak value of each half-wave of the the of the , the SCR is to the of Q, and the the the . When the is close to the , the is off and stops. By R4, the of Q can be . , R4 can be from large to small until Q can the (). In the , the light- tube D5 is used as a power , and D6 is used as a .
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电路特征：设置输出电压（例如36V），如果带电的电池板掉落并断开连接，从而阻止了一组电池，或者发生短路，则电池端子电压将减小或变为零，并且充电器将没有电池偏离电池，例如电池偏离电池的电池偏差为36。 ，如果设置为24V，并且将电池错误连接到36V电池，则充电器的电池电量也将没有电池电压，因此如果电池电量无法充电，则充电器的两个输出终端是短路的触发器，因此电池无法在iS i iS 上使用，也无法在电池电量上进行，因此充电器的电池电量也无法进行。 如果在使用过程中，电池的正极和负极在相反的情况下被误以为触发信号，则没有触发信号，晶状体不会进行，并且输出电流为零，以延长电池的脉冲范围Ating DC电压位于槽区域，晶闸管反向偏置并切断，并停止充电电池，因此脉动DC通过电池的快速充电，因为电池电量较低。 当电池即将充满电（36V电池的末端的电压可以达到44V），因为充电电压越来越接近脉动DC输出电压的峰值，也将在电池中自动触发电池的电池，并自动浏览峰值。 V（串联三个12V/12AH）可以在几个小时内使用此充电器充满电；该电路很容易制作，几乎不需要维护和维修。
使用单个智能电路的智能电池快速充电器电路
电路原理：当电池电压的电池电压低于预设值时，电池的自动充电器使用单个晶体管，当电池电压超过预设的值时，电源会自动切断电路，因为电路可以自动换一个电源。但是电压源与继电器的NC销，以防止电池销，可变电源固定在13.3V中，并连接到电池的两端，以将VR1的滑块固定在电池杆的方向上生成1，然后将晶体管打开。 现在，将测试的电压设置为11.8V。
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电池快速充电控制集成电路模块
电路原理：电路通过变压器，二极管和电压调节器由电池电压划分。是80分钟。
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TOP10可充电电池和独立快速充电器电路
单个NIMH电池快速充电器电路
随着电池电量的充电，可充电的温度和终端逐渐增加，因此，电池充满电，NIMH电池充电器的主要任务是检测到此突变点并中断充电，或者从快速充电的过程中逐步启动。作为一个单位，无需微控制器或微处理器监视在充电模式下，电池充满电后，充电率切换到相对较低的速率。
除了监控功能，充电器还具有最大电荷时间，由TMR PIN连接到TMR PIN，可以将Float电荷时间设置为0.5小时。在充电过程中，如果达到预定的浮点充电时间，充电器将从浮点电荷模式切换到trick滴模式。
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VP1和VP2用于监视电压，THM1和THM2用于监视电池温度（计时器），并使用RSN（电流传感器）设置充电时间和充电电流。
独立锂离子电池快速充电器电路
由于无需检测到电压的电压变化速率（DV/DT），因此与NIMH电池相比，锂离子电池的功能更简单。 ）。
单基锂锂电池电池充电器构建了-So中的vbatt控制电压源，可以提供4.2V±0.021V，在+25℃下或提供40℃上40 r的4.2V±0.034V“ 85℃。点）和外部教能员（与CT PIN相关联）可以设置和内部的时间和内部时间。
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充电器的主要优势是，电池可以由外部适配器或USB端口充电。