簡單可靠的鋰電池充電器,Lithium-Ion Battery Charger

關(guān)鍵字：簡單可靠的鋰電池充電器

　最近買了些鋰電池,，尤其是沒有保護板的，打算串并聯(lián)成電池組,。但鋰電池驕氣,，擔心萬一過流短路，因此設(shè)計了一個簡單的鋰電池充電電路,，借這里人氣旺盛貼在此處,，雖然題目上說“出售”，那只是靠題罷了,，實際售價為0,，無償提出供討論。
　　
　　電路很簡單,，元件很容易廉價獲得,，適用范圍很寬，可以適應(yīng)1節(jié)－4節(jié)串連電壓,，充電電流可以通過元件參數(shù)選擇,，充電特性也比較理想，原理如下：
　　
　　由LM317和R1,、R2,、R3組成一個典型的恒流電路（431暫時認為斷開R4比較大可以先不看）。當電壓不太高時保持恒定的充電電流,。以兩節(jié)電池充電為例,，理想狀態(tài)下，充電電流應(yīng)該是電壓達到8.3V前一直保持恒定,。當A點電壓達到拐點值8.3V時,，經(jīng)過R4,、R5分壓，TL431開始導通,，并把LM317的基準點電壓從8.3V逐漸拉下,。所謂拐點就是指電流開始下降的那點。直到電壓達到8.4V的0電流點,，A點仍然保持這個8.3V電壓,，LM317的輸出Vout下降到8.4V，其調(diào)整端下降到7.17V,。
　　
　　電池電壓為8.3V時（拐點）各點的電壓都標在圖上,，充電截止（8.4V）的各點電壓以括號形式也標在后邊。
 

元件選擇
LM317,，三端可調(diào)串連穩(wěn)壓塊,，選塑封的，LM317T,，常用,。根據(jù)電流不同，應(yīng)選用相應(yīng)的散熱片,。
TL431,，三端可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓塊，與一個小三極管外形一樣,，常用。
RL就是外接被充電池,。
電流采樣電阻R1,，計算方法是R1 = 1.23 / 充電電流。例如,，若充電電流為0.3A,，則電阻應(yīng)該選擇4.1歐。這個電阻一般要選擇功率大一些的,，比如1A就應(yīng)該是2W的,。

可調(diào)電阻R4可以選擇那種籃色的精密多圈，取比額定值大一些的,，比如23.2k的就可以選擇25K的多圈,。若嫌多圈太貴或難找，也可以用一個固定電阻串連一個普通可調(diào)電阻,。例如23.2k的就可以選擇22k固定加一個2.2k－3.9k可調(diào)節(jié)的,，以便進行精細調(diào)節(jié)。

電阻R2的要求不是很高,，可以采用串并聯(lián)的方法得到,。比如8.8歐可以選擇10歐并聯(lián)75歐（或并50歐－91歐）

若電路設(shè)計為適應(yīng)不同的電壓,，比如可以轉(zhuǎn)換完成2節(jié)、3節(jié),、4節(jié)電池的充電,，那就應(yīng)該分別選擇可調(diào)電阻，并找一個2刀3擲波段開關(guān),，用來切換兩個可調(diào)電阻,。

若要求充電電流也可以變化，自然也可以使用波段開關(guān)來轉(zhuǎn)換,。

調(diào)整時,，接上電源（需要高于電池最高電壓3.8V或以上，在此例中,，為12.2V）,，不接負載，調(diào)整R4使得Vout為8.4V即可,。驗證：用電流表短路Vout到地,，應(yīng)該是額定電流。

這個電路的弱點是：沒有反接保護,。反接后盡管不會馬上有什么損害,，但電池放電。
另外,，若是接入比額定值高的電池（比如2節(jié)電池的充電電路接了3節(jié)電池）,，則有少許放電。

剛才試驗了一下,，為了省事,，直接仿照電路圖搭焊，也算直觀,，經(jīng)過測量,，一切均為預(yù)期，試驗成功,。
這個電路的特點是：
簡單容易做,，充電特性很理想。

試驗電路中,，我的電阻選擇：
R1：3.9歐,，1W
R2：8.7歐（10歐并68歐）
R3：100歐
R4：20k＋5k可調(diào)
R5：10k
實際測量恒流電流為0.32A