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1、自制充电器及电阻系列值表 来源：全民业务网 作者：不详今天，我们利用上次的所学的整流原理来自制一个小小的实用东东充电器。首先，让我们先看看充电的原理。我们使用的电池大体上分为 2 类：一是一次性电池，比如干电池，顾名思义，它只能使用一次，当电能耗尽以后只能丢弃，不可以再次利用；二是可充电电池，当其电能耗尽以后可以通过充电器充电，恢复电能，可以多次重复利用。怎么样才能给电池充进电去呢？我们先看看电池放电的过程，想一想，无论什么电路，只要是使用电能，也就是电池向外部供电，都有一个共同点：电从电池正极流出，经过外部电路以后回到电池负极。充电是放电的相反过程，所以，我想，你也猜到了：只要想办法让电流倒
2、过来流动从电池正极进入电池，从负极出来就可以充电，的确如此。那怎么样才能让电流倒过来流动呢？先思考一个问题：电为什么会流动？导线里面的电荷如果不接电源，它是不会流动的，会基本上呆在原地；一旦接通电源以后，每个电荷都会受到一个压力，所有的电荷在这个压力下沿着导线被迫向一个方向流动，形成电流。这个压力，就是电压，所以，在外部电路保持不便的情况下，电压越大，电流越大。当电池接入电路以后，会迫使导线里面的电荷在它的驱使下流动，而我们还要想让电荷逆流而上，如何实现呢？只有一个办法：再给电荷施加一个方向相反的更大的压力，把电荷“顶”回去！最简单的电路如下图：电池 1 的“意愿 ”是让电流顺时针方向流动；电
3、池 2 的“ 意愿”是让电流逆时针方向流动。可是，电池 2 的电压小于电池 1 的电压，电池 2“心有余而力不足”，没有办法，只能听“老大” 的，让电流顺时针流动，谁叫人家“力量” 大呢？对电池 1 来讲，是在放电；对电池 2 来说，是在充电。这就是给电池 2 的充电电路。当然，前提条件是电池 2 得是充电电池，如果电池 2 是一次性电池，那是不可能充进去电的。现在市场上有一种给手机电池充电的应急设备，它可以在没有市电的情况下通过购买几节干电池给手机电池充电，其实就是上面这个原理。呵呵，简单的不能再简单了。我不知道那个东西售价是多少，如果你花费了很多的钱买了它，那，你去哭吧.，还不是，还差那么
4、一点点。我们已经知道了，只要让电流倒着流进电池，就可以给电池充电。那么要充多长时间才能充满呢？我想你也应该可以想象的出：电流越大充电越快，所用的时间也就越短。但问题是，就像其它的设备一样，如果电流过大是会烧坏电池的，电池也是有可以承受的最大电流的，无论是充电还是放电。也就是说，充电过快会损坏电池，放电过快同样也会损坏电池。所以，我们还要限制充电电流的大小，怎么限制呢？串联一个电阻即可。如下图：上面我说的那个通过干电池给手机应急充电的东西我没有看过，不知道里面具体电路如何，我猜就是上面这个电路。如果它有防止因电池接反而损坏的功能，那就再串联一个二极管，如果没有，就是上面这个电路！声明：我猜的。那
5、个东西你买了没有？如果买了，今天你哭了没有？如果没有，再哭一次吧.而保护电池。那么充电电流应该调整为多大才合适呢？这个和电池的容量有关。什么是电池的容量呢？通俗点说，就是电池可以容纳的电能的多少，通常用“安时 ”这个单位来表示，表示为 果说一节电池的容量是 2 安时，其含义是这个电池如果以 2 安培的电流放电，可以持续放电 1 小时。标准的充电方式是使用电池容量的 1/10 电流充电 10 小时。2量的电池，标准的充电方式是用 培电流连续充电 10 小时。 知道了充电的原理，也知道了该如何充电，还有个问题：充进电池的电从那里来呢？一般情况下，我们都是使用 220v 市电。那是不是直接把 220
6、v 市电接到充电电池上呢？当然不是了，不仅仅是因为市电是交流电，不可以直接来充电；更重要的是它的电压太高了，如果接到电池上瞬间就会损坏电池的，所以，我们首先要想办法把电压降下来，使用下图这样的元件变压器。实际上，变压器的结构非常简单，就是两个线圈绕到同一个铁心上。如下图，这就是一个变压器结构示意图。中间是一根铁棒，上面缠绕了 2 个线圈，给其中一个线圈接通交流电，另外一个线圈就会感应出同频率的交流电。两个线圈两端的交流电压比等于线圈的匝数比。举例来说，如果一个线圈匝数为 2200 匝，接通 220v 交流电；另外一个线圈是 220 匝，那么它两端的输出电压就是 22v。当然，下面这个图仅仅是示
7、意图，实际的变压器为了获得更好的性能采取了一些措施，例如中间用的不是铁心，而是多个硅钢片重叠在一起等等。这些我们暂时不必细说，了解一下就可以了。一个比较实用的充电电路如下图。图左边的新出现的符号是变压器，用字母“T” 表示，其它的大家应该都比较熟悉了。线路的原理如下：220v 交流电经过变压器降压后再经过全波整流电路变成直流电以后给充电电池充电，电阻 R 可以调整充电电流的大小。镍镉电池的容量随着生产厂家的不同而不同，有 450有 800，购买时注意察看电池的包装，上面都会注明的。下面我们以给常用的 镉电池设计充电电路为例具体说明一下各个元件的选取。首先看看变压器。镍镉电池充满电以后电压约是
8、右，因此充电器的输出电压只要比 出一些就可以，而这个电压的大小是由变压器的输出电压决定的。那么变压器应该买什么样规格的呢，是买 220v 变 呢还是买 220v 变 3v 的呢？ 是后者。前者不但不是很好买，而且还无法为电池充电。为什么呢？让我们仔细分析一下电路就清楚了。无论从变压器出来的电流怎么流动（记住：变压器输出的可是交流电哦），都要经过 2 个二极管，我们前面已经说过了，硅材料制造的二极管即使正向导通时也会有 右的电压损耗，那么两个二极管就是 加上充电电池两端的 右的电压就是 ，所以变压器我们不可以选用 ，它的电压不够，只能选用 3v 的；其次，计算电流。这个似乎没有什么好说的，容量
9、450流是其十分之一，45次，计算电阻。变压器输出电压 3v，去掉电池上的电压 掉两个二极管上的电压 下的电压 也是加在电阻上的电压。由于电阻和电池串联，电流相同，也是 45此电阻R = 实际上没有这个阻值的电阻，因此选用 为什么没有 你想想啊，如果每个整数的电阻都有，那 1，2，3.！因此，标准电阻的阻值只有为数不多的一些数值，但这已经足够了。详细的见附表。衡量电阻的可不仅仅是阻值这一个参数，还有功率呢。计算一下电阻上消耗的功率P = I * I * R = 我们常用的直插电阻是 用它绰绰有余。记住：选用电阻时，不仅仅要考虑阻值，还要考虑其功耗。如果你选用实际功率比计算功率小得多的电阻，通电
10、用不了多久就会把电阻烧冒烟的。切记！通过二极管的电流自然也是 45 1，还记得其电流是多大么？1A，足够了。总结一下：变压器选用 220v 变 3v 的，二极管选用 1照上图连接，这个充电器就做成了。仔细想一想，这个充电器还是不够好，因为它只是通过时间来人为估计充电程度，到时间后需要人为把电池从充电器上取下，并不会在充满电以后自动切断电路。以后，在学习了更多的知识以后，我会介绍如何制作全自动充电器的。并且，这个充电器是脉冲式充电器，顾名思义，充电电流像脉搏一样断断续续的，并不是恒定的。而我们经常使用的电流都是恒定的，脉动电流只能用在充电器等为数极少的电路中。为什么电流是脉动的呢？怎么样把脉动电
11、流变为恒定的呢？这需要我们再认识一种电子元件电容。* 附 表 *国家标准规定了电阻的阻值按其精度分为两大系列，分别为 列和 列，列精度为 5%，列为 1%， 在这两种系列之外的电阻为非标电阻，较难采购。下面列出了常用的 5和 1精度电阻的标称值，供大家设计时参考。 精度为 5的碳膜电阻，以欧姆为单位的标称值： 3 160 820 0K 100K 510K 6 180 910 2K 110K 560K 3M 9 200 1K 4K 120K 620K 3 220 7K 130K 680K 7 240 0K 150K 750K 1 270 3K 160K 820K 0 56 300 6K 180K
12、 910K 1 62 330 9K 200K 1M 2 68 360 3K 220K 3 75 390 2K 7K 240K 5 82 430 0K 51K 270K 6 91 470 1K 56K 300K 8 100 510 2K 62K 330K 0 110 560 3K 13K 68K 360K 2 120 620 5K 75K 390K 2M 10M 4 130 680 6K 82K 430K 5M 7 150 750 8K 91K 470K 2M 0 精度为 1的金属膜电阻，以欧姆为单位的标称值： 10 33 100 332 1K 4K 107K 357K 02 340 10K 360K 4 105 348 1K 13K 365K 07 350 6K 115K 374K 11 10 357 18K 383K 6 113 360 20K 390K 15 365 2K 21K 392K 18 374 9K 124K 402K 12 20 383 27K 412K 9 121 390 30K 422K 24 392 3K 33K 430K 27 402 37K 432K 13 30 412 3K 140K 442K 1
