当人们在外出旅游途中或野外作业时，适逢手机没电了，又急需与外界联系，身边又找不到220V市电插座进行充电，怎么办？笔者针对这种情况设计制作了一款便携储能式旅行电源，可以把4V直流电变换成220V交流电，虽然功率只有3W，却完全可作为手机、电动剃须刀等小家电的应急充电电源或备用电源，携带使用十分方便。
该电源的电原理如图1～图3所示。实际上，它是一个简易逆变电源，把直流4V逆变为交流220V，频率在55Hz左右，适应手机对充电电源频率的要求（手机充电器适用频率为50Hz～60Hz）。整个电路由逆变电路、充电电路和检测控制电路三部分组成。
逆变电路是旅行电源的核心，由图1可见，它实际上是一个音频振荡器，利用VT2的间歇通断使音频输出变压器T1的4Ω绕组产生连续交变的脉冲电压，在7kΩ绕组上感应出220V/55Hz的交变电压。C2起高频旁路作用，发光二极管LED1作为通电指示。
充电电路如图2所示。因为本旅行电源的直流电源采用标称电压为4V的可充电锂电池，对充电电路的要求较为严格，所以在设计中选用了变压器降压、整流、稳压充电电路。220V市电经变压器T2降压为9V，进行整流滤波，再经三端集成稳压器7805稳压，VD1和R5限压、限流，输出约4.4V的充电电压。发光二极管LED2用作充电指示灯。制作时注意，三端稳压器7805应加装足够大的散热片。
检测控制电路见图3，它可以直观地显示充电状态，并自动切换充电、停充状态。图中电磁铁M需自制：用Φ0.09的漆包线在Φ6的铁螺钉上乱绕，使线圈的直流电阻为40Ω左右即可。当A端电压（锂电池电压）低于3.8V时，VT3的基极电流较小，VT3截止，与此同时，电磁铁M无电流通过，紧贴在M上的干簧管AG1、AG2不动作，即AG1的触点“1”和触点“2”连通，AG2的触点“1”和触点“2”连通。这时，充电电路的C端经AG1与锂电池正极（即A端）连通，闭合开关S2，即可对锂电池充电，同时双色发光二极管LED3的红灯亮。当A点电压上升到4V后，VT3的基极电流随之增大，VT3导通，电磁铁M通电，干簧管AG1、AG2动作。AG1断开了充电回路，锂电池停止充电；AG2切断了双色发光二极管红灯的电源，接通了绿灯的电源，指示锂电池已充足电。设置检测控制电路的目的，是由于锂电池最大允许电压为4.4V，超过4.4V有可能爆裂而损坏，通过检测电路检测到电池电压为4V时即自动切断充电电路。
使用时，接通逆变电源的开关S1，逆变电路开始工作，LED1亮，向外输出220V交流电压，供手机等小家电作充电电源。对锂电池充电时，接通开关S2，插上市电插头，发光二极管LED2亮，指示充电过程正在进行。充电结束后，断开开关S2，并拔掉市电插头，以避免锂电池电压降至3.8V以下，干簧管AG1常闭触点复位，电池对R5放电。开关S3是检测控制电路的开关，在逆变和充电状态下，应接通S3。
（钟武军）