新创意锂离子电池充电器

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新创意锂离子电池充电器
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。