尼康数码相机MH-61充电器工作原理分析尼康MH-61型充电器是专为EN-EL5型锂电池充电使用，适用于尼康COOLPIXS1O/P5OO0、 P3/P4/7900/5900/5200/4200/3700 等数码相机其输入参数是：100V〜200V、50/60HZ, 0. 12—0. 08A；输出参数：4. 2V/0. 95A原理图 见下图(本图为笔者依实物所绘)所示由下图可知，本充电器由两部分组成，第一部分是Ac, De转换电路该部分分电路主爱由匹01、IC03、Q2、T1D3等元件构成，功能是将输入的市电转换成 相对稳定的直流输出电压,供充电使用，同时为充电监测控制部分提供工作虫邈第二部分 是充电监测及控制部分该部分电路主要由1C02、Q3、Q4、VR1及充电指示LED构成其功 能是监视被充电电池是否充满以及充电电流切换控制1. AC/DC转换电路接入交流电源后,市电经过保险电且R2限流然后再经整流桥BD整流、c2滤波后得到 约+270V左右瞰流电压并通过开关变压器T1的N1绕组直接送到IC01的5~8脚，IC01内部 供电电路及振荡电路开始工作IC01 (VIPerl2A)是新型智能电源集成电路,该集成电路内置了场效应开关管、60kHz 脉宽调制器、智能调整电路及过流、过热、过压保护电路，而且外围电路简洁、并且不需要 补置启动电路、具有输入电压范图宽、输出电压稳定的优点。
aICO1得电工作后内部场效应管进人开关状态，开关变压器的1 一 2绕组中便有高频脉冲 电流流过，匿受变压器的N2绕组3 — 4端也会产生一个高频感应电压该感应电压经过D2 整流、c3滤波后，得到+24V左右的直流电压并送到IcOl的4脚，为Icol内部电路提供正 常工睇所需的电源电压，使开关电路能稳定地工作同时开关变压器次级1脚组5、6两端 也感应出相应的高频感应电压该部分的稳压电路主要是由QI (TL431)、lc03 (NEC2403) > R17、R18及R4等元件构 成其中输出电压经过R4为Ic03内的发光二极管提能量控制过程如下：当由于某种源因 引起输出电压升高时，取样电阻R18、R17之间的分压随之升高，即Q2的1脚电压也会随之 升SI，从而使Q23脚的电压下降，IC03内部发光二极管的亮度增强其内部光电三极管c—e极之间的内阻变小，IC013脚电压随之升高该变化的电压值 经过1C013脚内部的稳压控制电路处理后，使IC01内部振荡器输出的振荡脉冲宽度变窄, 从而使内部场效应开关管的导通时间缩短开关变压器次级输出的电压随之下降，起到稳压 的作用：如果输出电压因为某种原因而降低。
则稳压控制过程与上述原理正好相反不再赘 述保护电路主要有以F几部分组成：一是集成在1C01内部的过流、过热、过压等保护电 路当IC014脚VDD端电压>45V时，过压保护动作：过流保护是由IC01内部的2301 Q < ffl （参见右图）决定的当该电阻上的压降与内部0. 23v的基准电压相比较并满足相应的条 件后，关断内部场效应管的输出以执行过流保护：而当检测到温度21700C （典型值）时执 行过热关断功能二是尖峰吸收回路主要由Rl、C1和D1构成，目的是消除开关管从饱和状态转为截止状态时在绕组N1 下端产生的瞬间反峰电压，避免该电压叠加在直流电压上将IC01内部的场效应开关管损 坏三是由R2独立完成的整机过流保护当某种意外原因使充电器整体过流时R2烧断以 保护充电器电路不被过度损坏该部分的输出电路比较简单开关变压器T1的N3绕组（即5、6端）所产生的高频感应电压经D3整流C5、C6、C 7滤波后得到约+6. 88V的直流电压为稳压取样及后级电路使用2. 充电监测暨控制部分该部分是以IC02 （KIA324）为核心构成充分运用了运算放大器的特性其中IC02内 部运放I接成电压跟随器：运放II作为比较器使用；运放III被作为矩形波产生电路使用，其 振荡频率是由R5对c9充电速率决定:而运放IV起比较放大的作用，其中03 （78L05）、VR 1及R7共同为运放IV的1司相输入端12脚提供4. 01V的基准电压。
下面分三种情况予以简 述1） 空载：即充电器接入市电而充电座上未插上充电电池时此时ICO2内部运放IV的 反相输入端@脚由于直接接在了电源输出端故该脚是高电平,即v 13>vl2,则运放IV的输 出端14脚为低电平由于运放I （电压跟随器）的同相输入端3脚通过R10与34脚相连， 因此电压跟随器输出也是低电平，则04截止，其c、e极间不通运放II的反相输入端6 脚因D7截止而通过R13接地而其同柏输人端5脚是通过RJ6、R15对输出电压的分压所得 到的固定电压，故v5>v6,则运放II的输出端7脚输出商电平，约为5.75Vo此电压通过D6 加至运放III的反相输入端9脚使该脚恒定为5.25v,不受C9充电影响，而同相输入端10 脚也是由R14、R6对输出电压分压后的固定电压，约为2. 78V.则v9>vl0,故运放III的输出端8脚为恒定的低电平LED （橙色）持续发光（恒光） 这也表明充电器电路正常，可以投入充电使用2） 充电时：此时已把充电电池接入（经实际测最标称3. 7V锂电池在数码相机中使用 到电压降至3. 5V时便警告电池耗尽需要充电）当接入电池后，由于起始充电电流较大, 压降也较大，因此IC02内部运放IV的反相输入端13脚的电压远低于其同相输入端12脚的 4. Olv的基准电压，则此时运放IV的输出端14为高电平。
约为5. 5V.此电压通过R10加至运 放I （电压跟随器）的同相输入端3脚，使3脚也为高电平，实测为4.32v那么电压跟随 器输出1脚为高电平4. 55V. 04基极为高电位饱和导通，充电器将以大电流向电池充电同 是时1脚的高电平通过D7加至运放II的反相输入端6脚使6脚电位高于同桐端⑤脚电位, 输出端7脚为低电平，D6截1L, 9脚电压不受7脚影响此时运放III及外围元件就组成了 矩形波振荡产生电路，其振荡频率则幽R5对C9充电速率决定那么此时9脚电压就在2. 7 7V 一 3. 92V之间波动从而使运放III的输出端8脚输出电压也在1. 35v 一 5. 46V之间变化 与此同时充电指示灯LED （橙色）开始闪烁，直至充电结束为止3）充满：这肘充电电池大电流充电已经结束电压通过R11限流后给充电电池进行 涓流浮冲随着充电的进行，电池两端的电压不断升高即IC02内部运放IV的反相输入端 13脚的电压也在逐渐升高当升高至大于其同相输入端12脚的4. OIV的基准电压时，运放 IV的输岀端⑩又转变为低电平，运放I （电压跟随器）的输出1再次变成低电平，04又截止, 同样运放II的输出端7脚也输出约为5.51V （和空载时略有不同）高电平，运放III的反相输 入端9脚也再次恒定为5. 25v,不再受c9充放电影响，也就是矩形波振荡产生电路不再起 控制作用。
运放m的输出端8脚转为恒定的低电平，LED （橙色）持续发光（恒光），这表 明充电电池基本充满但此时运放IV的反相输入端13脚的电压并不是空载时的6. 86V,而 是略大于4. OlVo并且该脚一直检测电池两端电压一旦当监测到电压下降至小于4. Olv时，马上又转为充电过程不断循环，直至稳定。