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1、手电的动力供电系统发表日期:2010-07-15 11:50:43 来源:无线电杂志 2009.02 作者:宋思源 【大 中 小】 浏览:2271次 评论:0 条 手电的供电系统，当然指的是能够手持并且独立供电的系统了。手电的电池也是手电的一个重要部件，可以这么说，手电所采用的电池基本决定了手电的尺寸和定位。 电池，可以分为可充电池和非可充电池两种，现在的 LED 手电的功耗一般都不小，出于经济和环保的角度考虑，我个人还是推荐以使用可充电电池为主要储能设备，非可充电电池作为备用选项。日常情况下使用最普遍的电筒电池中，AA 和 AAA 电池（分别是我们平时说的 5 号与 7 号电池）是很不错的选
2、择，来源充足。一次性的电池随便哪个超市都可以买到，而 NIMH 的充电电池也很多，这类手电比较适合家用。对于发烧友来说，最理想的电池是可充电锂电池，其能量密度大，放电电压高，不用考虑记忆效应，经济、环保等，有着各种优点，而缺点呢，需要专用充电器，并且不是非常普及。 锂电池锂电池 由于锂电池的工作电压比较特别，如果放电截止，电压过低会对电池造成不可修复的影响，使用锂电池就必须要考虑防止过度放电的情况，即低电压过放保护。不过，有没有过放保护，在 LED 使用上的实际差别不是很大，毕竟如今在电路上加个低电保护很方便，而且带有过放保护的电池电量一般不高，只要在使用中稍微注意些，基本不会出现太大的问题。
3、在锂电池的个数选择上，一般驱动 LED 的手电，笔者个人比较喜欢单节锂电池的。如果采用多节锂电池，就必须考虑因为内阻不同而造成的某节锂电池过放的情况，采用单锂供电则免去了对过放的担心。 下面笔者为大家介 绍一些普遍被接受并采用的锂电池。我们平时所说的 16340、17335、14500、18650 等电池都是这些可充锂电池的型号，其型号参数可以这样理解：前两位表示电池的直径，第三、四位表示电池的长度，单位都是 mm， 最后的 0 表示此款电池是圆柱型电池。18650 电池即为直径 18mm、长度 65mm 的圆柱形电池。18650电池设计的初始目的是给笔记本电脑供电，笔记本电脑的电池基本都是采
4、用此类电池的，其能量密度是现在大规模使用的可充电电池中最大的，放电电流也能够承受一般的正常手电，可以说是最适合给手电供电的电池。14500 也普遍被采用，原因很简单，它的体积与一节 AA 电池体积相同，可以放进采用 AA 电池的手电内，当然在电路上要做到支持。16340 电池被普遍接受是因为其体积与 CR123A 电池相同，CR123A 电池为非可充锂电池，普遍使用在相机上，那种老式的家用胶片机就有很多是采用此种电池的，其突出优点是能量密度大，非可充 CR123 电池与可充 16340 电池在加工工艺上不同，CR123A 能量密度甚至能够达到 16340 的 2.5 倍之多。另外其有效存储寿命
5、非常长，好的甚至能够达到 10 年之久，非可充电池所能比拟。当然 CR123A 的售价也不便宜，长期使用成本很高，不过非常适合备用。另外值得说明的是，非可充锂电池的工作电压都在 3V，与可充锂电池的满电电压 4.2V 不同，在电路上需要注意。具体的型号在电池上都有标注，电量也有标注，比如 17335 电池的 700mAh。在实际的应用中，两节 16340（CR123A）加起来的体积与一节 18650 电池差别不大，所以很多手电的电池仓采用的是能够容纳一节 18650 的设计，这样既可以采用一节 18650 电池供电，又可以兼顾到两节16340 或 CR123A 电池供电，灵活性很大。由图 2
6、可以看到，该手电筒采用的是两节 CR123A 电池，也可以看到其发光体、发光杯与驱动电路。当然供电设备并不只限于这几种，还有各种锂聚合物电池的，有很多手提灯以及 HID 都是采用聚合物电池的。 笔者个人认为，玩手玩手电不玩锂电池的，那根本就不能算是发烧。 充电器充电器 前面讲到很多可充锂电池的优点，锂电池虽好，但是用起来有点麻烦，最大的麻烦就是必须要专用的充电器才能使用。下面就为大家介绍一些锂电池充电器的信息。 现在公认的可充锂电池的充电方法是先恒流后恒压的方式来充电，即先以恒定的电流对电池充电，此时电池两端电压会上升，待其电压上升至扭拐电压（4.2V）时，就开始维持这个电压不变，此时电流会相
7、应地开始降低，直到充电电流降低到一定程度。此时充电过程完全结束，一般截止电流为充电初始电流的 1/10，不过并不绝对。 下面将要介绍的是具体的评价充电器好坏的参数和一些适合 DIY 充电器的芯片。 评价一个充电器好坏的参数不外乎两个：截止电压和充电电流。截止电压的要求很简单，必须是4.2V，锂电池设计的就是这个电压。比这个电压值低了，充不满电，高了则会损坏电池。充电电流方面，大电流充电迅速，不过发热较大，对电池要求较高。一般 1Ah 以下容量的电池使用 500mA 充电即可，2Ah 以上的采用 1A 或者更大电流充电。要选择成品的充电器，关注这些方面就可以了。 下面笔者讲讲个人 DIY 方面所
8、使用的芯片。提到锂电池充电管理芯片就不得不提及 MAX1811 了，MAX1811 指的是美国美信公司出品的一款锂电池充电管理芯片。由于其不需要复杂的外围电路，使用5V 供电，可以从电脑 USB 口取电，并且能够达到 500mA 较满意的充电电流，非常受筒友的喜爱。还有一点也很重要，该芯片可以去美信公司免费申请，而个人只需要购买 2 个电容和 1 个做指示灯用途的发光二极管就可以完成充电器的制作，简单便宜。 MAX1811 的应用电路见图 5，其中 C1 与 C2 均为钽电容，R1 为 LED 的限流电阻，JP1 的 1 脚接电池正极，2 脚接电池负极。电路可以通过美工刀刻制覆铜板的方式自己制
9、作。其中左侧为标准 USB 插口，这样就可以在电脑上或 MP3、手机充电器上的 USB 口取电了。同样被普遍接受的锂电池充电管理芯片还有 LT1733、LT4002 等，这些芯片都是可以申请样片的，一般会给 2 片，对于个人 DIY 使用还是足够了。其中 LT1733 芯片的封装很小的（见图 7），对于焊接能力要求较高，其优点是能够通过外接电阻的阻值变化改变充电电流，图 4 充电器即采用的是两个并联的 LT1733 制作的。LT4002 芯片的功能更为强大，不过其外围电路较复杂，这里就不一一说明了。对于个人 DIY，笔者还是强烈推荐MAX1811 芯片。 电池的携带电池的携带 我们所使用的电池很多都是工业电池，如最普遍的 18650 电池，如果正负极短接会比较危险，这就涉及到如何方便、安全地携带电池了。目前市场上有比较成型的携带盒子，不过其防水性能不是很好。现在爱好者采用得比较多的方法有：劲浪口香糖盒、M 豆巧克力盒、一次性肥皂盒、得力牌回形针盒等。实际上很简单，大家可以发挥自己的智慧找到合适的盒子的，这些都是建议。图 8、9 是实际应用中存储电池的两种方法。
