TL431镉镍电池充电电路应用

目前，随着随身听、袖珍收音机、照相机、闪光灯、电动剃须刀等常见小家电产品的普遍使用，以及工业测控领域一些便携式仪表的不断涌现，容量高、内阻小、能大电流放电、寿命长、可以反复充电使用的锅镍电池受到重用，充电器便自然成为每个家庭和工业现场的必备品。本文给出一种用于数字式电缆故障测距仪的本安电源充电的电路。

该电源采用了一组10GNYG4镉镍密封碱性蓄电池组，4Ah12V，需进行标准制充电，0.4A充14小时左右。这需要设计一种恒流充电电源，输出电流为0.4A。在设计中采用了TL431精密可调电源为核心元件构成了一种充电电路。

图1TL431的等效电路及电路符号

TL431的等效电路和电路符号如图1所示。当R端电压小于Vret=2.5V时，运放输出负，VT不导通，K和A之间无电流;当R端电压大于Vret=2.5V时，运放输出正，VT导通，K和A之间有电流流过。因此，R、A间电压能稳定在2.5V，且由于是集成器件，电压稳定度比较高。

图2充电电路

利用TL431的上述特性，构成如图2所示电路，其工作原理为：工频交流电经过降压、整流、滤波后，加到后续电路。GTR作为调整管，电阻Rs两端的电压Vs应为2.5V左右。当Vs>2.5v时，TL431的K、A间有电流，旁路GTR的基极电流，使GTR集一射极电流下降，Vs回复到2.5V左右。本电路正是利用Vs=2.5V，通过设置一个特定的电阻Rs来使本电路输出电流为0.4A左右。可以计算，电阻Rs的额定功率应大于1W，故应选用绕线电阻。在本电路中，GTR工作在线性区，功耗较大，需加散热片。这样，造成电路的效率不是很高，但是对于简易的、要求不高的场合，不失为一种可选的电路。

由于给10节电池充电，电池组充满电时端电压可达14v左右，考虑到电源电压的波动和GTR的管压降，降压变压器次级额定电压选为18V。本电路经过长期应用证明：恒流特性好，可以满足电池充电的要求。