镍氢充电器原理

《镍氢充电器原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、镍氢（Ni-MH）充电器原理前言镍氢充电电池在不同倍率恒流充电状态下，当充电能量达到相同容量时，其端电压是不同的，充电电流倍率越大，电压越高；比如对1200mAH（电池容量单位；毫安时）的充电电池以1CA（1倍率即1.2A）充电到额定容量的110%时，其电压约1.53V；以0.1CA（0.1倍率即120mA）充电到额定容量的110%时，其电压约1.47V。另外，充电电池一般都标称为1.2V，实际上如前所述，充电满时电压可达1.45V以上；放电时一般认为电压降至1.0V左右存储的能量基本用完。实际使用时，尽量不要让充电电池过充电或过放电，特别是在大

2、电流时更要避免。下面分析、介绍广东步步高电子公司超薄型便携式VCD/MP3/CD附带的镍氢充电器。因该便携式VCD/MP3/CD机较薄，所以，它采用方型1200mAH镍氢充电电池，随之相配的充电器外型很象一个鞋刷，两节电池必须串联同时充电，充满（大电流）时间约4～4.5小时。便携式VCD/MP3/CD也有充电功能，只是充电电流较小（约140mA），充满需要10～12小时。一、强电部分：1．市电经1A/250V保险管加到压敏电阻RV和整流桥堆D1-D4上，压敏电阻用于市电瞬间过压保护，D1-D4整流后的脉动直流再经C1、L1、C2组成的π型滤波电路

3、滤波后加到变压器T1初级侧。2．观察变压器T1初、次级绕组的同名符号，可以看出它是典型的反激式变换型，也叫回扫变压器型。如图（3）所示是其等效原理图，开关S导通时，变压器初级侧感应电压，极性为上正下负，次级侧感应电压，极性为下正上负，这时变压器初级侧以输入电压V1励磁蓄积能量，变压器次级侧电压极性使二极管VD反偏截止；开关S断开时，变压器初级侧电压极性反转为上负下正，次级侧感应电压，极性为上正下负，这时变压器次级侧以输电压VO消磁，蓄积在电感中的能量释放供给负载。电压变比为M=D/N（1-D）式中，N为变压器匝比，即N=N1/N2；D是占空比，定

4、义为D=TON/T，TON是开关S导通时间，T为工作周期3．U1（VIPer12A）是STMicroelectronics公于2002年研发出的低功率、离线式控制器，它内部集成了开关控制电路和功率场效应管，其第1～2脚是功率管的源极（SOURCE），第3脚FB是反馈信号输入端，作为内部电路控制使用，第4脚VDD是电源，第5～8是功率管的漏极（DRAIN），功率管的栅极（GRID）没有引出，在内部受一个RS触发器输出Q控制，该触发器有4个复位输入R1～R4，分别代表温度、欠压锁定、过压和电流保护，1个置位S输入。因此，该器件具有过压、过流和温度保护

5、功能，属电流控制型，漏极最大极限电流约420mA，工作频率为60KHz，特别适合于8～13W的小型家用电器使用。另外，当漏极为最大极限电流的12%，即约50mA时，系统靠减少开关周期而工作于脉冲模式，这一点对于轻负载时的转换器尤其重要。1．变压器还有一个辅助绕组，经D6半波整流后作为U1的电源；开始起动时此绕组不能供电，起动电源是由U1（VIPer12A）的漏极进入到IC内部的，一旦系统正常工作后，就靠辅助绕组供电。U1（VIPer12A）第3脚FB联接光耦，而光耦受精密可调基准电源TL431控制，从图示参数可计算低压侧稳压输出5.5V，即2.5

6、V*（1K+1K）/1K=5.0V此外，电路中R1（620K），C3（102/1KV），D5（PR107）组成保护电路，因为，在U1关断瞬间，变压器T初级侧电压极性反转上负下正，该电压同桥堆整流出的电源电压同相、相加，这个较高的电压同时加到U1上，所以，需要用上面的电路保护，同时吸收初级部分能量。一、弱电部分：1．恒流充电：恒流充电单元由R8（56Ω）、T1～T3（S8050）和R9（2.2Ω，1/4W）组成。正常工作时，T3的发射结与R9并联，其电压基本不变，约0.60V，因此，可以计算2.2Ω流过的电流约270mA；如果输入电压偏高或充电电池

7、电压较低，这时2.2Ω流过的电流也相应增大，即T3的发射结电压升高，T3就会有更大的基极电流，于是T1、T2基极电压就会下降，从而保持流过2.2Ω电流基本不变（稍稍增大一点）。2．滞回比较器：滞回比较器由LM358和R5（1K）、R6（10K）组成，LM358接成正反馈；基准电压也是由精密可调基准电源TL431与R2（150Ω）、R3（1.5K）、R4（10K）组成，因此，可以计算出基准电压：VREF=2.5V*（1.5K+10K）/10K=2.875（V）而上、下翻转电压由下面公式导出：V+=（VREF*10K+3.55*1K）/（10K+1K

8、）其中3.55V是LM358输出的“高电平”V-=（VREF*10K+0.6*1K）/（10K+1K）其中0.6V是LM358输出的“低