本充電器具有以下特點:1． 恒流充電并穿插大電流放電,恒流充電電流約300mA,放電電流隨著電池電壓的升高而加大,電池接近充滿時放電電流達400mA。充電1．5秒、放電0．5秒間隔進行。大電流充電結束后,約有5mA涓流充電;2． 電池電壓的檢測是在放電時進行的,因為充電時的電壓總是高于放電時的電壓,如在充電時檢測與電池實際工作狀態有誤差,在放電時檢測更可反映出電池的容量;3． 充電電池可以是1至4節,對于500mAh鎳鎘電池,充電時間約2小時,能滿足一般需要;4． 本充電器的變壓器可采用220V/12V成品變壓器,其體積不大,價格也低廉。
工作原理: 市電經變壓器降壓為12V,經D1~D4整流、C1濾波后供電池充電和IC1(7806)穩壓器用,IC2(LM393)與外圍元件組成電壓比較器,IC3、C3、R11~R13和D9、D10組成無穩態振蕩器,輸出方波在一個周期內低電平時間1．5秒,高電平時間0．5秒。VT3、LED2、R2、R4等組成恒流電路,R6、R7、VT4等組成放電電路。
接通電源后IC3開始工作,當IC3③腳輸出低電平時,VT3導通,電流通過R2、VT3、D5向電池充電,LED2點亮作充電指示,同時VT2也導通,將R8接至電壓正端,使IC2同相輸入端(③腳)電位更高,確保在充電時不使IC2②腳電壓大于③腳電壓,以免造成誤檢測;當IC3③腳輸出高電平時,VT2、VT3截止,VT4導通,電池通過R6、VT4對電池放電,此時IC2②腳上的電池電壓與③腳上的基準電壓進行比較,如果②腳電壓低于③腳,則繼續充電。隨著充電的進行,電池電壓逐漸升高,當IC2②腳電壓高于③腳時,①腳輸出低電平,VT1導通。VT1導通使得VT2、VT3截止,VT5通過R13得正偏壓而導通,因此放電管VT4截止;同時LED3點亮,指示充電結束。由于VT3射極電路內無二極管,因此VT3不完全截止,當IC3③腳輸出低電平時,VT3仍有約5mA電流對電池作涓流充電,這正是電路所需要的。D8若采用1N4148,涓流電流約10mA,因為1N4148正向導通壓降比1N4001大。
元件選擇: R2選1．5Ω3W,充2節電池時變壓器次級電壓可選用9V,或增大R2阻值;R6功率選用3W,其阻值為每一節電池以3Ω計算,2節電池則選用6Ω,依此類推。VT3也可用BD136、BD138。VT4也可用BD135、BD137。VT3、VT4均要加散熱片。
調試: 先不接電池,接通電源,調RP使IC2③腳電壓為5．4V~5．6V(每節以1．35~1．4V計)。充電電流調R2,放電電流調R6,圖中元件數據適合為4節電池充電。只要元件良好,其他無需調試,即可正常工作。