随着摩托车、电动自行车及家用应急电源的普及，对蓄电池进行充电的机会也越来越多。目前，普遍采用的是电压调节式的恒压充电方式，应用起来有诸多不便。鉴于此，本人用手头上现有的元器件制作了一款给小型蓄电池充电的恒流充电器，甚是好用。
电气原理图如图1所示。该电路充电电压范围宽，可被用来给15V以内任一型号的小型蓄电池充电；电流在几十毫安至2安连续可调；电流稳定，不受电网电压波动影响；由于采用脉动、恒流充电，输出不怕短路，充电效果优于平直充电。
工作原理
1. 电源电路：220V交流电压经变压器T降为24V，再经全波桥式整流器VD整流为21V直流电。为达到脉动充电的效果，此处没有采用电容滤波。
2. 电流调节与稳流电路：电路由VT1、LED、R1、R2、RP组成。R1是发光二极管LED的限流电阻，LED的管压降VF将三极和VT1的射极正向偏置电压钳位在一固定值。根据三极管内部电流分配原理，在电路正常工作时，三极管的集电极电流I\(_{C1}\)=I\(_{E1}\)=（V\(_{F}\)-V\(_{EB1}\)）/R2+RP。由公式可知，V\(_{F}\)、V\(_{EB1}\)一定，在R2、RP不变时，I\(_{C1}\)将为一恒定值，其值的大小可通过改变RP进行调节。
3. 电流放大及输出电路：由VT2、VT3复合成的三极管与R3、R4接成共射极放大电路，作为整个电路的电流放大与输出级，其电流放大倍数β\(_{A}\)=（1+β\(_{2}\)）·（1+β\(_{3}\)）。电流调节与稳流电路提供的电流IC1经本级放大后作为充电电流，其值I\(_{O}\)=I\(_{E3}\)=β\(_{A}\)·I\(_{C1}\)。
4. 过流保护与限流电路：①过流保护采用过流熔断的方式，使电路在超过额定电流输出时得到保护，见图中虚框1；②限流电路由VT4、VD1、VD2、R5组成，从图中可知：VT4管的基-射极电压V\(_{BE4}\)，VD1、VD2的正向直流电压V\(_{D1}\)、V\(_{D}\)与R5的电压V\(_{R5}\)有如下关系：V\(_{R5}\)=V\(_{BE4}\)+V\(_{D1}\)+V\(_{D2}\)。当充电电流在额定的输出电流以内时，V\(_{R5}\)不足以使VT4、VD1、VD2导通，充电电路正常工作。当充电电流超过额定电流时，V\(_{R5}\)上升，使VT4、VD1、VD2导通，I\(_{C1}\)通过VT4得到了分流，从而限制了电流的进一步增加。
注：①虚框内的①、②两种保护电路须任选其一。②依图中框②的现有参数，充电器的最大输出电流为2.2A。实际应用中此参数可根据要求的最大允许充电电流进行调整。
主要元器件选择
LED可选LD708系列磷化镓发光二极管，其正常工作电流为20mA、电压VF为2.5V；VT1、VT2、VT3、VT4均选用热稳定性好、漏电流小的硅材料三极管，型号见附图；VD1、VD2选用硅材料二极管，正向导通电压为0.7V；为保证充电电流调节的平滑，RP选用多圈线绕电位器；电流表、电压表选用91C9系列小型直流电表。由于电路的输出电压最大可达20V，电压表的量程应选0～20V。
（杨茂勇）