鎳鎘電池容量恢復器

鎳鎘電池電池是目前較常用的可充電電池，它具有內阻低、放電持久、可反復充電及價格適中等優勢，但在使用過程中，如果電池常常過充電、過放電或充電不足，也會使其萌生記憶效應，出現電池容量減小

鎳鎘電池電池是目前較常用的可充電電池，它具有內阻低、放電持久、可反復充電及價格適中等優勢，但在使用過程中，如果電池常常過充電、過放電或充電不足，也會使其萌生記憶效應，出現電池容量減小或充不進電現象。
本例解析的鎳鎘電池容量恢復器，可先對電池進行快速大電流充電，然后再大電流放電，反復充、放電幾次，即能激活電池，消除記憶，從而延長其使用壽命。
電路工作原理
該鎳鎘電池容量恢復器電路由電源整流濾波電路、穩壓電路、電壓比較器、計數器和觸發器等電路組成，如圖5-133所示。

電源整流濾波電路由熔斷器FU、電源變壓器T、整流橋堆UR和濾波電容器C1等組成。
穩壓電路由晶體管V1、V2、穩壓二極管VS、三端穩壓集成電路IC1和繼電器K的常閉觸頭K1等組成。
電壓比較器電路由運算放大集成電路IC2、電阻器R5~R8二極管VD1、VD2和繼電器K的常開觸頭K2、常閉觸頭K4組成。
計數器電路由計數/分配器集成電路IC4和發光二極管VL1~VL4、電阻器R9、R1O、R14~R18、二極管VD3、電容器C2、C4等組成。
觸發器電路由雙D觸發器集成電路IC3和晶體管V3、繼電器K、電阻器R12、R13、電容器C3等組成。
將待激活電池與電池座上的A、B兩點連接好后，接通電源開關S，交流220V電壓經T降壓、UR整流和C1濾波后分為3路:一路經IC1穩壓為+5V后，作為IC2~1C4的工作電源;一路筆直供給繼電器K;另一路經R1、V1和VS組成的穩壓電路穩壓調整后，通過K的常閉觸頭K1加在電池GB上。
在剛接通S時，計數器和觸發器清零復位，電路進入初始狀態，V1處于導通狀態，V2和V3處于截止狀態，繼電器K不吸合，電池GB開始充電（充電電流為500mA)。當電池電壓充到1.4V，電池的容量達到100%以上時，IC2內部運算放大器N1的正相輸入端電壓將高于反相輸入端電壓，其輸出端輸出高電平，VD1導通，為IC3的CP端(3腳)加上一個觸發脈沖，IC3內部的觸發器翻轉，其Q端 (1腳)輸出高電平，使V3導通，K吸合，其常閉觸頭K1和K4斷開，常開觸頭K2和K3接通，電池GB通過K3觸頭和電阻器R7放電 (放電電流為500mA)，同時IC2內部運算放大器N2的反相輸入端也隨著電池的放電而由高電平逐漸變為低電平。
當電池兩端電壓降至0.8V以下時，N2的輸出端由低電平變為高電平，VD2導通，為IC3的CP端又加上一個觸發脈沖，使IC3內部的觸發器翻轉，IC3的Q端由高電平變為低電平，使V3截止，K釋放，其K1和K4觸頭接通，K2和K3觸頭斷開，電池GB開始第2次充電。
在電池GB第1次洋溢電后放電的同時，GB上的電壓通過K3觸頭和電容器C2、電阻器R1O(C2和R1O組成微分電路)在IC4的CP端 (14腳)萌生第1個計數脈沖，計數器開始計數，IC4的Y1端(2腳)輸出高電平，Y2~Y4端均為低電平，將發光二極管VL1點亮。
當電池第2次洋溢電后放電時，IC4的CP端萌生第2個計數脈沖，IC4的Y2端 (4腳)輸出高電平，Y1和Y3、Y4端均為低電平，VL2點亮。
當電池第3次洋溢電后放電時，IC4的CP端萌生第3個計數脈沖，IC4的Y3端 (7腳)輸出高電平，Y1、Y2和Y4端均為低電平，VL3點亮。 當電池第4次洋溢電后，IC4的CP端萌生第4個計數脈沖，IC4的Y4端 (10腳)輸出高電平Y1~Y3端均為低電平，二極管VD3導通，一方面點亮VL4，另一方面使計數器清零復位，同時還使晶體管V2導通，V3截止，此時電池GB既不充電也不放電。
通過3次大電流的充電與放電，電池被激活，記憶效應消除 (電池容量基本上恢復并自動停在洋溢狀態)。
R4和R5用來調節N1和N2的參考電壓。調整R4的阻值，使N1的反相輸入端電壓為+1.2V;調整R5的阻值，使N2的正相輸入端電壓為0.8V。
元器件選擇
R1選用3W金屬膜電阻器或線繞電阻器;R2、R3和R6、R8~R18均選用1/4W碳膜電阻器;R4和R5均選用小型密封式可變電阻器;R7選用5W線繞電阻器。
C1選用耐壓值大于16V的鋁電解電容器;C2~C4均選用獨石電容器。
VD1~VD4均選用1N4148型硅開關二極管。
VL1~VL4均選用φ5mm的一般發光二極管。
VS選用1W、5.1V的穩壓二極管。
UR選用2OOV、1A的整流橋堆。
V1選用C8550型硅PNP晶體管;V選用S9013型硅NPN晶體管;V3選用C8050型硅NPN晶體管。
IC1選用LM7805型三端穩壓集成電路;IC2選用μA741型雙運放集成電路；IC3選用CD4013型雙D觸發器集成電K選用12V小型直流繼電器 (4組觸頭)。
FU選用0.5A、250V的熔斷器。
T選用1OW、二次電壓為1OV的電源變壓器。

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