快速充电电路图集锦

能运用到充电控制中，使用开关电源作为充电器的供电设备。 开关电源采用脉冲调制方式 PWM （ Pulse Width Modulation ）和 MOSFET 、 BTS 、 IGBT 等电子器件进行设计。开关电源集成化程度较高，具有调压、限流、过热保护等功能。同线性电源相比其输入电压范围宽体积小、重量轻、效率高。其缺点是有脉冲扰动干扰，设计电路板时采用同主控板隔离和添加屏蔽罩等措施，来抑制干扰。

　　恒流恒压电路是智能充电器的关键部分。恒流恒压电路由 SR12 单片机片内模拟电路模块和片外的 MOSFET 开关管、肖特基二极管、滤波电感、滤波电容等器件组成。模拟电路模块是 SR12 的特有部件。它由输入多路开关、两组 可程控放大器、片内温度传感器、电流检测电路等组成。可程控放大器总放大倍数为 1 ～ 256 。放大器的输入可选择为两路模拟输入脚（ ATD0 、 ATD1 ）、片内温度传感器、模拟地输入（ V SSAM ）。 ATD0 和 V SSAM 间可接一个电流检测电阻，用于测量外部电流，它还连接至电流检测电路，可在电流超过指定值时产生中断并输出信号。

　　基于RFID的手持机快速充电电路模块

　　升压电路的基本原理：常用Boost 升压电路的原理如文献所示。该电路实现升压的工作过程可以分为两个阶段：充电过程和放电过程。第一个阶段是充电过程：当三极管Q1 导通时，电感充电，等效电路如图1（a）所示。电源对电感充电，二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流首先以一定的比率线性增加， 这个比率与电感大小有关。随着电感电流增加，电感中储存了大量能量。

　　第二阶段是放电过程：当三极管Q1 截止时，电感放电，等效电路如图2（b）所示。当三极管Q1 由导通变为截止时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会在瞬间变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的通路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电容电压可达到高于输入电压的值。

　　升压电路的设计：升压电路采用立锜科技的 RT9266B 高效率DC-DC 升压芯片，RT9266B 具有功耗低、静态电流小、转换效率高、外围电路简单等特点。芯片内带有自适应的PWM 控制环、误差放大器、比较器等，通过外接反馈电路，能够将输出电压设置为需要的任何幅值，具有很高的电压精度。电路图如图2 所示。

　　从图2 可知升压电路通过外接10uH 电感储能， 利用反馈电阻R1 与R2 控制升压电路的输出电压， 利用RT9266B 内部自待的PWM 控制器控制NMOS 管的导通与截止， 来控制升压电路的输出电流。由于该芯片内部具有自适应的PWM 控制器，能够适应较大的负载变化范围。用该升压电路将3.7V 2000mAh 聚合物锂电池升压至5V时，输出电压纹波只有40mV，最大输出电流可达500mA。

　　TOP5 采用555时基全自动快速充电电路模块

　　电路原理：全自动充电器的电路如下图所示，充电器主要由RS触发器、充电电压上、下限设定电路及电源电路组成。RS 触发器由555时基电路A组成，内部的两个比较器的基准电压由5脚外接的稳压管VS提供，所以电路的复位电平为VS的稳压值即3V。充电电压上限值设定电路由电位器RP2及电阻R3组成；充电电压下限值设定电路由电位器RP3及电阻R4组成。电路电源由变压器T降压、二极管VD1～VD4桥式整流和电容 C1滤波后供给。

　　充电时应根据待充电池G的节数和电池的种类，调节RP3以设定充电的下限电压，调节RP2设定充电的上限电压。这样，当电池G电压不足时，RP3滑动端即时基电路2脚电平小于V5/2（这里的V5指时基电路5脚的电平，即VS的稳压值3V）时，时基电路A置位，3脚输出高电平经 RP1、VD5向G充电，同时VL发光指示。当G电量充足时，RP3的滑动端即时基电路6脚电平大于V5，时基电路复位，3脚输出低电平，充电停止，同时 VL熄灭。调节RP1则可调整电池G的充电电流的大小，应根据所充电电池的性质而定，如充普通5号镍镉电池，充电电流一般可调整在50mA左右。二极管 VD5的作用是防止停止充电后，电池G向时基电路反灌电流。

　　电路原理：全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示，充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。电路电源由变压器T降压、二极管VD1～VD4整流、三端稳压集成块A1稳压及电容C1、C2滤波后供给，电路通电后可输出稳定的9V直流电压供充电器使用。电压比较器由时基电路A2组成，在它的控制端5脚接有一个稳压二极管VS（稳定电压5.6V），所以将电路的复位电平定位在5.6Ｖ。发光二极管VL为充电指示器。1 节5号镍镉电池正常工作电压为1.2V，充电终止电压为1.4V左右。G为4节待充的镍镉电池，所以充电终止电压为4×1.4V=5.6V。将电池装入充电支架后，合上电源开关S，便可开始充电。由于电容C3两端电压不能突变，刚通电时，A2的2脚为低电平，A2被触发置位，3脚输出高电平，此高电平经电位器RP、二极管VD5向电池G充电，改变RP值可以调节充电电流的大校此时A2的7脚被悬空，VL发光指示电路在充电。随着充电不断进行，G两端电压逐渐升高，当升至5.6V时，A2复位，3脚输出低电平，充电自动终止，同时A2内部放电管导通，7脚输出低电平，VL熄灭表示充电结束。

　　第一个图中VD1～VD5选用 IN4001等硅整流二极管。VS选用3V、1/2W稳压二极管。VL选用普通红色发光二极管。RP选用2W线绕电位器；RP2、RP3选用普通小型合成碳膜电位器，如WH5型等；R1～R4均选用1/8W碳膜电阻器。C1选用CD11-25V型铝电解电容。T选用 220V/15V、5VA小型优质电源变压器。 4节5号镍镉电池充电。第二个图A1 选择LM7809型三端稳压集成块，应为其加装铝质散热片。VD1～VD5选用IN4001型硅整流二极管。VS选用5.6V、1/2W稳压二极管，如 UZ-5.6B、IN5232型等。VL选用普通红色发光二极管。RP选用2W线绕电位器，R1～R4均选用1/8W碳膜电阻器。C1选用 CD11-25V型铝电解电容，C2、C3为CD11-16V型铝电解电容。S选用普通1×1电源小开关。T选用220V/12V、5VA小型优质电源变压器。

　　TOP6 两种智能手机充电电路模块

　　第一种电路原理： AC220V电压经D3半波整流、C1滤波后得到约+300V电压，一路经开关变压器T初级绕组L1加到开关管Q2 c极，另一路经启动电阻R3加到Q2 b极，Q2进入微导通状态，L1中产生上正下负的感应电动势，则L2中产生上负下正的感应电动势。L2中的感应电动势经R8、C2正反馈至Q2 b极，Q2迅速进入饱和状态。在Q2饱和期间，由于L1中电流近似线性增加，则L2中产生稳定的感应电动势。此电动势经R8、R6、Q2的b-e结给C2 充电，随着C2的充电，Q2 b极电压逐渐下降，当下降至某值时，Q2退出饱和状态，流过L1中的电流减小，L1、L2中感应电动势极性反转，在R8、C2的正反馈作用下，Q2迅速由饱和状态退至截止状态。这时，+300V 电压经R3、R8、L2、R16对C2反向充电，C2右端电位逐渐上升，当升至一定值时，在R3的作用下，Q2再次导通，重复上述过程，如此周而复始，形成自激振荡。

　　在Q2导通期间，L3中的感应电动势极性为上负下正，D7截止；在Q2截止期间，L3中的感应电动势极性为上正下负，D7导通，向外供电。图1 中，VD1、Q1等元件组成稳压电压。若输出电压过高，则L2绕组的感应电压也将升高，D1整流、C4滤波所得电压升高。由于VD1两端始终保持 5.6V的稳压值，则Q1 b极电压升高，Q1导通程序加深，即对Q2 b极电流的分流作用增强，Q2提前截止，输出电压下降若输出电压降低，其稳压控制过程与上述相反。另外，R6、R4、Q1组成过流保护电路。若流过Q2的电流过大时，R6上的压降增加，Q1导通，Q2截止，以防止Q2过流损坏。

　　第二种 电路原理：220V 交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管 13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管（完整的名应该是MJE13003），用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。

　　由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的 510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压（其值为10*I），这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管 C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁（其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右）。

变压器左下方的绕组（取样绕组）的感应电压经整流二极管4148