我设计的这个锂电池恒流恒压充电器，电路比较简单，各种充电参数自己可以设定调节。缺点是效率比较低。除了效率，还能进一步改进吗？
基本性能：
1）充电池电压<2.5V时，小电流预充电；预充电的电压范围可以设定。
2）充电池电压在2.5V~4.20V时，恒流充电，充电电流1.2A；使用中，恒流充电电流可以在0.6~1.2A内连续调节设定。也可以通过并联1只LM317扩流，把调节范围扩大到0.6~2.4A。
3）充电池电压接近4.20V时，恒压充电，充电电流逐渐减小；使用中，可以精确地调节设定恒压充电限制电压4.20V。
4）充电电流减小到20mA时，停止充电。使用中，这个停止充电电流可以连续调节设定。
5）充电池电压下降到4.18V时，重新开始充电。使用中，这个重新开始充电电压可以连续调节设定。
简单介绍一下工作过程：
当充电的锂电池电压低于V3=2.5V时，预充灯亮（黄灯），输入电源通过大约700Ω的电阻给锂电池预充电，充电电流约为10mA。改变电阻R6、R7，可以设定最小充电电压V3。
当充电的锂电池电压高于V3=2.5V时，预充灯灭，充电灯亮（红灯），充电器对锂电池进行恒流充电，充电电流约为1.2V/R1=1.2V/1Ω=1.2A，改变电阻R1，可以设定恒流充电电流。
在使用中，调节电位器W3，可以在0.6~1.2A的范围内设定恒流充电电流。要扩大恒流充电电流，可以并联1只LM317，这时的最大恒流充电电流可以达到2.4A。
当锂电池的电压接近4.20V时，充电器进入恒压充电状态。调节电位器W1，可以精确地设定4.20V充电限制电压V1。恒压充电时，锂电池的充电电压限制为4.20V，充电电流逐渐减小。
当充电电流减小到(V1-V2)/R3=(4.20V-4.18V)/1Ω=20mA时，充电灯灭，停充灯亮（绿灯），充电器停止对锂电池充电。
停止充电后，当锂电池的电压下降到设定的重新充电电压V2=4.18V时，充电器又开始对锂电池充电。调节电位器W2，可以设定重新充电电压V2。改变V2的同时，停止充电电流也会相应地改变。
设定好停止充电电流和重新充电电压后，例如20mA和4.18V，就可以确定电阻R3，例如R3=（4.20V-4.18V）/20mA=1Ω。电阻R3确定后，使用充电器时，调节重新充电电压V2，停止充电电流相应改变。V2降低，停止充电电流增大。
再简单介绍一下调试过程：
1．充电器安装完成，检查无误后，接通电源。先不接充电池，接上一个100Ω左右的负载电阻。
2．把电位器W3调到最大值（滑动点接地）。调节电位器W2，把电压V2暂时调到4.5V左右。
3．调节电位器W1，把恒压充电限制电压V1精确地调到4.20V。这时充电灯也应该亮（红灯）。恒压充电限制电压V1调好后把电位器W1固定不动。电位器W1也可以用固定分压电阻代替。
4．再次调节电位器W2，把电压V2调到设定的重新充电电压，例如4.18V，相应地停止充电电流为(V1-V2)/R3=(4.20V-4.18V)/1Ω=20mA。这时充电输出端的电压还应该是4.20V不变。去掉100Ω负载电阻后，充电输出端的电压约为4.185V左右，并且停充灯应该亮（绿灯）。
5．短路一下充电输出端，应该是预充灯亮（黄灯），充电灯和停充灯都不亮。
6．接入充电池充电。在恒流充电时，测量R1上的电压，可以近似测得充电电流。调节电位器W3，可以在0.6~1.2A（或2.4A）范围内连续调节设定恒流充电电流。在恒压充电时，充电输出端的电压应接近4.20V。充电快结束时，充电输出端的电压应等于恒压充电限制电压4.20V，这时测量R3上的电压，可以近似测得接近停止充电时的充电电流，当这个电流为20mA左右，充电器应自动停止充电。停止充电后，当充电输出端的电压下降到4.175V左右（LM358的Vio为3mV~5mV），充电器应重新开始充电。调节电位器W2可以调节停止充电电流和重新开始充电电压。
LM317也可以改为大功率三极管，工作过程和调试过程基本上一样。
[ 本帖最后由 popkid 于 2009-3-31 14:05 编辑 ] |
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发表于 2009-3-16 10:52
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