[图文]镍镉电池全自动快速放、充电器

本放、充电器主要由分立元件构成。为消除电池的记忆效应，充电前先将电池放电到低限值，然后自动转入快充、缓充、涓充三过程。在快充、缓充时又穿插放电，这样充电又快又安全。
    工作原理
    电路见下图。Ｖ１、Ｖ２、Ｒ１、ＺＤ１、Ｃ２组成＋１２Ｖ稳压电源作主电路的工作源；Ｒ２、Ｃ３、ＺＤ２组成＋９Ｖ稳压源供时基电路ＮＥ５５５。接通电源时，继电器Ｊ１便动作，接点Ｊ１－１和Ｊ１－２转换位置。
    ＮＥ５５５及外围元件接成无稳态电路，其{3}脚输出周期约０．８秒、占空比约１∶６的脉冲信号，经Ｒ５、Ｊ２－２输入Ｖ４进行放大倒相后推动Ｖ５、Ｖ６轮流导通与截止。当Ｖ５导通、Ｖ６截止时，＋１２Ｖ经Ｄ６、Ｖ５、Ｒ８、Ｊ１－１向电池充电；当Ｖ５截止、Ｖ６导通时，电池经Ｒ８和绿ＬＥＤ、Ｖ６、Ｒ９放电，在一个周期内充、放电时间之比为６∶１。这种充、放电穿插进行的方式可避免电池产生过热现象。
    Ｊ２、Ｖ７、Ｗ４、Ｒ１１组成电池放电检测控制电路，按一下ＡＮ后，被充电池余压如超过１Ｖ×４，则Ｖ７的ｂ极电压超过０．７Ｖ，Ｖ７导通，Ｊ２吸合，Ｊ２－１闭合自保，Ｊ２－２转换位置，使Ｖ４、Ｖ６导通，电池进行大电流放电，当放电至余压低于１Ｖ×４时，Ｖ７截止，Ｊ２释放，电路自动转入快充状态。Ｒ６、Ｖ３、Ｗ１组成可调恒流源，给Ｖ５提供稳定的基极电流，改变Ｖ３源极其自偏压可改变Ｖ５的基极电流，从而改变充电电流。由于ＮＥ５５５输出方波的作用，充、放电是交替进行的，当电池快充达到满容量的７０％左右时，取样电位器Ｗ２中心臂电压达到０．５Ｖ左右，ＳＣＲ１导通。Ｒ６与Ｒ７分压结果使Ｖ３漏极电压下降，Ｖ５的ｂ极电压也下降，充电电流相应减小，使电路由快充转入缓充状态。
    绿ＬＥＤ是充、放电指示灯。在放电时常亮，在充电时闪亮。根据ＬＥＤ的亮度情况可辨别充、放电情况。当电池充电到满容量的９５％时，Ｗ３中心臂电压达到０．５Ｖ左右，ＳＣＲ２被触发导通，Ｖ１、Ｖ２截止，Ｊ１释放，缓充停止。＋１８Ｖ直接经Ｄ７、Ｊ１－１向电池作“涓流”充电，红ＬＥＤ亮，改变Ｒ１２的阻值可改变“涓流”充电电流。
    元件选择与调试
    Ｊ１、Ｊ２选用有两组转换型接点的小型继电器，接点容量为１Ａ。其余元件见图注。调试步骤如下：
    １． 放电调试：调试前将Ｗ１的中心臂调到中间位置，Ｗ２、Ｗ３的中心臂均调到ｂ?地）端，不让ＳＣＲ１、ＳＣＲ２触发导通。Ｗ４的中心臂调到ａ端，装上四节已用至低限值（约１Ｖ×４）的电池，接通电源，Ｊ１动作，按一下ＡＮ，Ｊ２又动作，绿ＬＥＤ亮，电池开始放电，缓慢调节Ｗ４，使Ｊ２刚好释放为止，这时电路自动转入快充状态。
    ２． 快充电流调试：快充电流是通过调节Ｗ１改变３ＤＪ６的自偏压大小来实现的。可在３００～５００ｍＡ之间选择，宜低避高。
    ３． 快充转缓充的调试：先断开Ｒ１１停用放电电路。使电池在快充状态下充６０～８０分钟后取出，再放置３０分钟然后检测，如果开路电动势达１．３６Ｖ，接上３Ω负载端电压跌落０．０１～０．０３Ｖ，满足这一条件即认为电池已充电到满容量的２０％以上，若不满足继续再快充，直至满足为止。当电池充电到满容量的７０％以上时，调节Ｗ２使ＳＣＲ１刚好触发导通，电路便转入缓充状态，再调Ｒ７使缓充电流为５０～１００ｍＡ。
    ４． “涓流”充电调试：让电池缓充约３０分钟，然后调节Ｗ３，使ＳＣＲ２刚好触发导通，电路便转入涓流充电，再调Ｒ１２，使“涓流”充电电流在１０ｍＡ以下。调毕，恢复Ｒ１１。