做了一个分立和贴片混合的干电池充电电路板，分享给大家

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-21 23:44:49

本人几年来使用电动牙刷，消耗了大量的1.5V电池。突然想起小时候充过1号电池的，为什么不做个充5号电池的电路呢？于是画个板子打样回样，分立元件和贴片元件一起上马，利用手头上现有的元件。

本电路形式参考隔壁的电路，但我经过计算和分析，改动了较多的参数，达到可以适合1号、2号、5号、7号的1.5V干电池充电要求。

本电路其实是一个非常常见的比较器电路，用TL431产生2.5V的基准电压（也可以用2.5V的稳压二极管代替，但要计算R1的阻值满足最小工作电流），经过分压后（R2+R3 R12）输入给IC1的3脚作比较电压。基准比较电压我设为1.59V，这也是电池充满电的截止电压，当2脚电压比3脚电压高时，1脚翻转输出低电平，三极管Q1截止，充电完成。

为什么选用运算放大器而不是用专业的比较器来做呢，原因只有一个：专业的比较器遵循严格的电平翻转判断条件，1脚输出要么是高电平要么是低电平。而运放器LM358是一个运放，不是比较器，当然在本电路中是当作比较器来使用，但它不遵循严格的电平翻转条件，当2脚电压逐渐逼近3脚电压时，1脚输出电压不再是高电平，而是一个逐渐电压变低的过程，这个过程对充电非常好，它可以使三极管Q1的be结电压逐渐降低，从而使充电电流逐渐变小，达到涓流充电的目的。
本电路中，我设置了R3与R12组成分压电阻的下半部分，通过R3与R12组合，得到不同的基准比较电压，用于充1.2V的电池，也可以充3.7V的电池。R8和R13组成了限流电阻，改变R8R13的组合值，可以得到不同的充电电流，5号干电池的充电电流一般采取50mA，7号电池要小一些，1号电池要大些，大家可以自己更改电阻值达到充电电流大小调节的目的。

本电路中，当充电1.5V以下电池时，TL431可以去掉R11，短接R10，就会输出2.5V的稳压了。当要充3.7V电池时，通过改变R10+R11的分压值，使TL431输出4V以上电压，并改变R2 R3 R12的分压比即可。

D1的目的，与R8 R13一起拉宽电压，使发光二极管可以在充电末期能工作发光，因为发光二极管的压降一般在1.2-1.8V。当电池快充满时，LED灯的亮度变得很暗，显示正在进行涓流充电。

本电路已经经过本人实际应用，充电效果不错。提示一点，经过实测，发现碱性电池能很好的充电，碳性电池太难充进去了，当然我手头上只有这个品牌，其它品牌的类型可能会有更好的充电性能，需要大家一起去发掘。本人发现电池充到1.608V时就很难再充进去了，所以我设定充电截止电压为1.591V，电池真没必要充到1.6V以上，充电时间巨长不说，还有可能长期充电而充坏电池。

本电路板采用MicroUSB座，利用大量的手机充电头作电源输入，非常方便，但太难焊了，焊接耗时长，且经常短接管脚。PCB文件我就不提供了，我怕大家一起到JLC打样，被JLC发现有拆单嫌疑，封锁我的帐号。我手头上还有几块PCB空板，可以免费送给网友，但要自己出运费，省内10元，省外12元，大家也可以自己画板还5元包邮呢，呵呵。

改进后的原理图：

Himem · 发表于 2020-4-21 23:49:13

碱性充过一两次开始漏液，然后会不定时爆炸，慎重使用

jjj206 · 发表于 2020-4-22 03:13:28

小时候玩四驱车，充电电池少了一颗，用普通电池顶上，一起充电用，爆过N次。。。就是用劲量或金霸王

qiqirachel · 发表于 2020-4-22 03:35:05

锂电池或者镍氢他不香么

qiqirachel · 发表于 2020-4-22 03:36:02

锂电池搞个降压到1.5不是很香很香么

huy666 · 发表于 2020-4-22 05:09:17

1.2V , 3.7V, 意思是也能充镍氢和锂电池？

ycheng2004 · 发表于 2020-4-22 05:52:54

碱性电池充电会漏液，府蚀周围零件，

cumt_123456 · 发表于 2020-4-22 08:40:33

这类属于一次性电池，充电很危险。

carryonli · 发表于 2020-4-22 08:43:16

这个确实可以冲上些电，应急使用，但电量太小，一会就没电了。

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-22 09:02:22

jjj206 发表于 2020-4-22 03:13
小时候玩四驱车，充电电池少了一颗，用普通电池顶上，一起充电用，爆过N次。。。就是用劲量或金霸王 ...

回复2楼3楼：你们说的爆炸可能是充电电流太大造成的，我这个属于小电流充电，慢充，充一次电需要6-10小时不等，我用手摸电池表面，常温，一点不热。当然充电时要注意安全，把充电器放在一个安全的区域去充。

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-22 09:03:58

qiqirachel 发表于 2020-4-22 03:36
锂电池搞个降压到1.5不是很香很香么

锂电池或者镍氢，需要额外增加元件降压或升压，我主要目的是给电动牙刷使用，根本没有空间塞进去这些额外的元件。

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-22 09:05:14

huy666 发表于 2020-4-22 05:09
1.2V , 3.7V, 意思是也能充镍氢和锂电池？

是的，可以改为能充镍氢和锂电池，但这只是简单的小电池充电，比不上锂电池专用的充电IC

475627406 · 发表于 2020-4-22 09:08:04

顺路请教下硬件检测电压变化率有没有什么电路

wye11083 · 发表于 2020-4-22 09:38:45

Ilove51andAVR 发表于 2020-4-22 09:02
回复2楼3楼：你们说的爆炸可能是充电电流太大造成的，我这个属于小电流充电，慢充，充一次电需要6-10小时 ...

我晕，什么年代了还有这种想法。现在的所有一次性电池不充电放久了都会漏液，更不用说充电了。一充一个漏！！花几十块钱买几节镍氢随便折腾。

wajlh · 发表于 2020-4-22 09:45:30

技术用错方向了

2499101497 · 发表于 2020-4-22 09:49:23

表扬一下楼主的折腾精神，批评一下楼主没有危险也要创造危险的行为

建议还是换成可充电电池，毕竟安全第一

电路部分，都2020年了，typec应该是标配了，6pin的比microusb还好焊接

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-22 12:34:06

475627406 发表于 2020-4-22 09:08
顺路请教下硬件检测电压变化率有没有什么电路

纯分立元件电路无法检测电压变化率，要上单片机才行，就算分立元件电路能设计出来，那个复杂度，看得头疼啊。

Ilove51andAVR · 发表于 2020-4-22 12:36:09

2499101497 发表于 2020-4-22 09:49
表扬一下楼主的折腾精神，批评一下楼主没有危险也要创造危险的行为

建议还是换成可充电电池，毕竟安全第一 ...

谢谢指教，我就是无法找到1.5V电压的可充电电池，才继续用干电池的。如果你见过有1.5V电压的锂电或其它类型的电池，请告知一声，立马去更换

Himem · 发表于 2020-4-22 12:49:31

本帖最后由 Himem 于 2020-4-22 12:58 编辑

Ilove51andAVR 发表于 2020-4-22 12:36
谢谢指教，我就是无法找到1.5V电压的可充电电池，才继续用干电池的。如果你见过有1.5V电压的锂电或其它类 ...

最典型的：南孚1.5v锂电池，电池内置dcdc恒压，2.5Wh

如果两串用，就一个14500磷酸铁锂加占位桶，更安全

475627406 · 发表于 2020-4-22 22:27:57

Ilove51andAVR 发表于 2020-4-22 12:34
纯分立元件电路无法检测电压变化率，要上单片机才行，就算分立元件电路能设计出来，那个复杂度，看得头疼 ...

运放应该有可能

tomzbj · 发表于 2020-4-22 23:35:53

一次性电池没有充电这回事。
没漏液却没电了，可能是负极锌筒还没耗尽，但是正极二氧化锰没了，正极产生的氢气堆积造成内阻太大。

所谓的充电只是在正极碳棒上析出氯气，把正极周围的氢气消耗掉，降低了内阻，所以能再撑一段时间。锌筒一旦用完就拉倒了。

N_EMBED · 发表于 2020-4-23 00:17:34

用过硕而博的5号锂电池，充电也方便，但就是贵，楼主可以到京东看看

locky_z · 发表于 2020-4-23 21:51:59

这就是限最大电流的恒压冲电路,当然必须要用运放做恒压反馈呀,

做了一个分立和贴片混合的干电池充电电路板，分享给大家

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