多功能充电器的设计与制作

文章摘要：在第3挡300mA时，电阻消耗的功率最大，消耗的功率等于0.3×0.3×7.4=0.67W.可选7.5Ω功率1W～2W的电阻作为降压电阻。充电器用300mA电流对4个电池充电时，电源输出的功率由原来的6.24W减小到5.26W。损耗减小了近16口。www.88dzw.com二、降低电源部份的功率损耗上图是改进后的充电器完整电路，上半部份是用节能灯电路改制的电源电路，其简要工作原理是：市电经整流滤波后，由Q1、Q2逆变为高频交流电，再经T2降压整流滤波和稳压以得到低压直流电源。在节能灯中，三极管Q1，Q2工作在不受控的开关状态，损耗较小，但作充电器后，为了稳压

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　　在第3挡300mA时，电阻消耗的功率最大，消耗的功率等于0.3×0.3×7.4=0.67W.可选7.5Ω功率1W～2W的电阻作为降压电阻。充电器用300mA电流对4个电池充电时，电源输出的功率由原来的6.24W减小到5.26W。损耗减小了近16口。

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　　二、降低电源部份的功率损耗
　　
　　上图是改进后的充电器完整电路，上半部份是用节能灯电路改制的电源电路，其简要工作原理是：市电经整流滤波后，由Q1、Q2逆变为高频交流电，再经T2降压整流滤波和稳压以得到低压直流电源。在节能灯中，三极管Q1，Q2工作在不受控的开关状态，损耗较小，但作充电器后，为了稳压，开关状态受到了控制，管子损耗增加较多，三极管的温度要高出二三十度。为了减小损耗，采取了以下几个措施：1、在Q1的基极回路增加了电容C2和二极管D6。2、D9的阴极对地接一个1 0 μ F电容和2k电阻的滤波电路。3、Q1与Q2的发射极各串联一只2.2Ω或3.3Ω的电阻以稳定Q1、Q2的工作状态。4、调整T1的初级和次级绕组的匝数，T1的初级匝数增加，输出电压增加，但匝数增加到14匝以上，输出电压就不再上升。次级匝数增加后，充电器的输出电压很快上升，并在匝数增加到7匝时达到最大值，笔者即以此数据改绕了T1。5、Q1、Q2工作在推挽状态，但原整流电路使用了半波整流电路，电源的效率下降，应改为全波整流电路。全波桥式整流电路要使用4只肖特基二极管，增加了电压降和损耗，可改用双半波整流电路，需改绕T2变压器的次级，用两股O.44漆包线并绕20匝，中心抽头。2、原低压直流使用470 μ F电解电容滤波，改用1 000 μ F（或更大）电容，可改善输出特性。输出电压调到4.38V，从轻负载到满载（1.2A电流），输出电压仅下降0.3V左右。输出电压为2.9V、3.64V时，负载电流从O.1A增加到1.2A，基本上看不到输出电压有变化。充电器的实用价值有了较大的改进。但1 000 μ F电容的体积和高度都比较大，直立安装有点困难，可如下图那样把电容横放在高度较低的元器件上。

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　　三、关于输出电压与计算值相差较大的问题
　　
　　采用了以上措施后已有改善，笔者通过选取hFE在200以上的三极管作为Q3后，己基本上解决了这个问题。

　　四、增强充电器的散热能力
　　
　　在充电器的外壳上打一些孔，使热空气可通过散热孔把热量发散出去。这样，采取以上的措施后，充电器的温度已大为降低，把充电器的输出电压调到4.38V对4只电池充电（300mA）数小时，三极管的温度上升到50多度，其他元器件如T2变压器、次级的整流二极管都有50多度，但均在允许的温度范围内，可以正常工作。

　　一号电池槽增加了一个电池放电电路。其原理是：参看上图左下部虚线框内的电路，按下K3键，Q1 2导通，电池经Q1 2在电阻R37上放电，R37上产生的电压经R35、R36分压送到Q13的基极使Q13导通，维持了Q12导通所需要的基极偏流，因此在松开按键K3以后，Q1 2仍然导通，保证电池能继续放电。在接通电源的情况下放电，Q13导通后，集电极的低电平经R34.使Q1 4导通。一方面，电源经Q1 4和R38使橙色LED5导通发光。同时，Q13集电极的低电平经D1 1使LED2的阳极为低电平，充电指示灯LED2停止发光。此外，Q14集电极的高电平经D1 4使Q4的基极为高电平，Q4截止，停止对电池的充电。在电池放电期间电源不得对电池充电，Q4必须可靠截止，因此D14不能使用1N4007等普通二极管，应采用快速恢复二极管或肖特基二极管。电池放电到1.0V（此电压可用改变R36的阻值来调整）时，R36上的电压不能维持Q13导通，Q13、Q12、Q1 4截止，电池停止放电，LED 5停止发光，Q4再次导通，自动转为对电池充电。因恒星充电器外壳的尺寸比较小（1 00×70×45），只能装进一个电池的放电电路。

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