22節(jié)NiCd/NiMH電池充電控制器

由22節(jié)NiCd/NiMH電池構(gòu)成的電池包在實(shí)際應(yīng)用中比較常見，這種電池包要求低價(jià)位、小尺寸、簡單易用的充電器。本文介紹的充電方案是在一款標(biāo)準(zhǔn)的16位NiCd/NiMH電池充電器的基礎(chǔ)上消耗改動的一種低成本充電控制器，如圖1所示。

圖1中的MAX712（或MAX713）是針對1節(jié)至16節(jié)NiCd/NiMH電池設(shè)計(jì)的充電器，在對電池充電的同時(shí)也可維持電池負(fù)載的供電。充電電池的數(shù)量受BATT+和BATT-之間所能允許的最大電壓的限制，最大電壓為2V電池節(jié)數(shù)。可以通過降低BATT+端和BATT-端之間的電壓給IC設(shè)置一個(gè)少于實(shí)際電池節(jié)數(shù)的數(shù)值。需要在電路中加入一個(gè)齊納二極管與BATT+端串聯(lián)。

圖1

通過選擇具有適當(dāng)擊穿電壓的齊納二極管，可利用圖1 所示電路為16節(jié)以上的NiCd/NiMH電池包充電。對于22節(jié)電池包，可以將IC的PGM1端、PGM2端接BATT-端，配置成16節(jié)充電電池。在BATT+端串聯(lián)一個(gè)10V的齊納二極管（D2），使該端的電壓降低（61.65V）。通常，齊納管的電壓VZ應(yīng)為（實(shí)際電池節(jié)數(shù)-16）1.65V。對于圖1所示電路，齊納管的電壓為

Vz=(22-16) 1.65V

電源電壓至少要比最大電池電壓高出1.5V。對于每節(jié)電池內(nèi)部限制為1.65V的22節(jié)NiCd/NiMH電池，電源電壓至少為221.65+1.5=37.8V。選用中等功率的PNP調(diào)整管（TIP32）向電池和負(fù)載饋送快充電流，圖1中，2N3904型晶體管將DRV端的電壓維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，可防止在IC內(nèi)部產(chǎn)生過大功耗。調(diào)整管能夠耗散的額定功率為

P=（VIN-VBATMIN）16IFAST

快充電流高于250mA時(shí)，應(yīng)該為調(diào)整管提供適當(dāng)?shù)纳嵫b置。

R1用于限制內(nèi)部并聯(lián)型穩(wěn)壓器的電流（V+端），選擇R1的阻值，使其在最小輸入直流電壓下流過5mA的電流；選擇R2的阻值，將流入DRV端的電流限制在100mA以內(nèi)。圖2給出系統(tǒng)的充電特性曲線，為22節(jié)NiMH電池包充電，快充電流為0.5A。電池充滿時(shí)，充電器進(jìn)入涓流充電模式，在整個(gè)充電周期內(nèi)負(fù)載電壓維持在36.3V(221.65)。