恒定电流电池充电器电路图

这是电池充电器的电路图，它具有许多重要功能，例如恒流充电、过充保护、短路保护、深度放电保护等。恒流充电是铅酸电池和镍镉电池的常用方法。在此电路中，电池以恒定电流充电，该电流通常为电池容量的十分之一 （1/10），以安培小时为单位。因此，对于 4.5Ah 电池，恒定充电电流为 450 mA。

D1 是低正向压降肖特基二极管 SB560，在 5A 时具有 60V 的峰值反向电压 （PRV），或者是在 3A 时具有 40V PRV 的 1N5822 二极管。正常情况下，最小直流电源电压应为“D1压降+充满电的电池电压+VDSS+R2压降”，约为“充满电的电池电压+5V”。例如，如果我们将 12V 电池的满充电电压设为 14V，则源电压应为 14+5=19V。

该电池充电器电路的工作原理：

为了简单说明，我们把这个电池充电器电路分为三个部分：恒流源、过充保护和深度放电保护部分。

恒流源

恒流源围绕 MOSFET T5、晶体管 T1、二极管 D1 和 D2、电阻器 R1、R2、R10 和 R11 以及电位计 VR1 构建。二极管 D2 是一种低温系数、高度稳定的基准二极管 LM236-5。LM336-5 也可用于 0 至 +70°C 的工作温度范围降低。T5 的栅源电压 （VGS） 通过将 VR1 调整到略高于 4V 来设置。通过设置 VGS，可以根据电池容量固定充电电流。首先，确定充电电流（电池Ah容量的十分之一），然后计算R2最接近的标准值如下：

R2 = 0.7/Safe fault current.

如果出现故障或电池端子意外短路，R2 和 T1 会限制充电电流。要设置充电电流，当万用表与电池串联且电源存在时，缓慢调整电位计 VR1，直到充电电流达到所需值。

过充保护

电路图中的虚线区域显示了过充和深度放电保护。这些区域中的所有部件都承受最大的电池电压，而不是直流电源电压。这使得电路可以在很宽的电源电压范围内工作，并且不受充电电流值的任何影响。在对电池充电之前，使用电位器 VR1 和 VR2 设置电池的过充和深度放电电压。

深度放电保护

在过充保护中，稳压二极管ZD1在达到其击穿电压后开始导通，例如，当电池电压超过预定的高电平时导通。当电池充满电时调整可变电阻 VR2（例如，如果是 12V 电池，则为 13.5V），使 T5 的 VGS 设置为零，因此充电电流停止流向电池。LED1 亮起表示电池已充满电。当 LED1 发光时，光耦内部的 LED 也发光，内部晶体管导通。结果，MOSFET T5 的栅源电压 （VGS） 变为零，充电停止。

正常情况下，稳压二极管ZD2导通，驱动三极管T3导通，从而使三极管T4截止。如果电池端电压下降到 12V 电池的情况下为 11V，则调整电位计 VR3，使晶体管 T3 截止而 T4 导通。LED2 将发光以显示电池电压处于低状态。

对于 6V、9V 和 12V 电池，齐纳二极管 ZD1 和 ZD2 的值将相同。对于其他电压，需要适当改变 ZD1 和 ZD2 的值。该电路提供的充电电流为 1 mA 至 1 A，T5 无需散热器。如果需要的最大充电电流为 5A，则将另一个 LM236-5 与二极管 D2 串联，将 R11 的值更改为 1 千欧，将 D1 替换为两个并联的 SB560 器件，并为 MOSFET T1 提供良好的散热片。IRF540 的 TO-220 封装可处理高达 50W 的功率。

将此电池充电器电路搭建在通用PCB上，设置好充电电流、过充电压和深度放电电压后，封装在通用箱/柜中。将电位器 VR1、VR2 和 VR3 安装在盒子的前面板上。

该电池充电器电路具有以下特点：

它可以为6V、9V和12V电池充电。可以通过改变齐纳二极管 ZD1 和 ZD2 的值来对额定电压为其他电压的电池进行充电。

直流电源电压 （VCC） 范围为 9V 至 24V。

充电器有短路保护。

恒流可以通过与电池串联使用电位器和万用表来根据电池容量设置。

电池充满后，会达到一定的电压水平（例如12V电池为13.5-14.2V），并给出指示，充电器会自动关闭。您无需从电路中取出电池。

如果电池放电低于限值，则会给出深度放电指示。

静态电流小于 5 mA，主要是由于齐纳二极管。