手里一大堆鎳氫電池和鎳鎘電池，但苦于沒(méi)有合適的充電器，最近看上了美信出的鎳氫電池專(zhuān)用充電管理芯片DS2711，決定用它來(lái)DIY一個(gè)。

DS2711功能很好很強(qiáng)大，它適用于對(duì)一至兩節(jié)AA或AAA NiMH和NiCd電池充電，能夠識(shí)別一次性堿性電池，并避免為其充電。此外，它還能識(shí)別鋰電池或損壞的NiMH或NiCd電池，并避免為其充電。它采用線性充電控制方式：先對(duì)深度放電的電池進(jìn)行預(yù)充，之后進(jìn)行快速充電，采用負(fù)Δ電壓(-ΔV)判據(jù)結(jié)束快充。然后充電器進(jìn)入輔充(top-off)模式，最后是保持模式，并一直持續(xù)到電源斷開(kāi)，它還可以檢測(cè)電壓和溫度，一個(gè)可調(diào)節(jié)定時(shí)器用于保證安全和輔助結(jié)束充電。有兩個(gè)可編程的LED輸出端口顯示充電狀態(tài)以及設(shè)定工況。DS2711既可對(duì)一至兩節(jié)串聯(lián)的電池充電，也可對(duì)兩節(jié)并聯(lián)的電池充電。芯片會(huì)對(duì)每節(jié)被充電的電池單獨(dú)進(jìn)行檢測(cè)和控制。

著手準(zhǔn)備，首先得讀懂DS2711的DataSheet，說(shuō)實(shí)話特別不好讀懂，到現(xiàn)在也沒(méi)完全搞明白，只能先搞個(gè)大概，然后理論聯(lián)系實(shí)際，一邊試驗(yàn)一邊來(lái)。

確定電路圖，DS2711有三種工況：1節(jié)電池，兩節(jié)電池串聯(lián)，兩節(jié)電池并聯(lián)。其中串聯(lián)充電比較麻煩，不予考慮；還是用并聯(lián)方式，既可以一節(jié)電池，也可以兩節(jié)電池。

采用數(shù)據(jù)手冊(cè)中推薦的官方線路，這個(gè)芯片很怪，充電電源是一個(gè)恒流源，然后靠控制開(kāi)關(guān)來(lái)起作用。

不過(guò)這個(gè)很簡(jiǎn)單，一個(gè)LM317（后來(lái)?yè)Q為L(zhǎng)M1117低壓差三端穩(wěn)壓）加一個(gè)電阻就搞定了。還有兩個(gè)熱敏電阻，因?yàn)槭謨?cè)中對(duì)熱敏電阻要求比較苛刻，原型號(hào)很難買(mǎi)到，因此暫時(shí)不用溫度檢測(cè)功能，但預(yù)留熱敏電阻接線位置隨時(shí)可以安裝熱敏電阻。

這是DS2711芯片，SSOP-16封裝


這種封裝還是使用轉(zhuǎn)接板吧，自己做板容易做壞掉


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制作主體線路板，首選熱轉(zhuǎn)印


腐蝕


清洗，打孔，涂一層松香酒精做保護(hù)


先從最矮的SMT元件開(kāi)始


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然后是直插元件


芯片最后上

主體電路大致完成，先不安恒流源部分，用限流電阻代替。接通5V電源，找了節(jié)工包電池試驗(yàn)。接通電源，所對(duì)應(yīng)通道的充電指示燈亮起，測(cè)量電流，充電正常，黃色的是電源指示燈。


裝上恒流源電路，起初用的是LM317，就算完工了


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背面

做好的成品

白色的是接電池的，邊上兩個(gè)小的，是接熱敏電阻的，不接也可以正常工作。恒流源最初用的是LM317，后來(lái)發(fā)現(xiàn)如果5V供電時(shí)，317兩端電壓小于其最小壓差，因此換成了LM1117，這是低壓差穩(wěn)壓。雖然只有800mA輸出能力，但是測(cè)試發(fā)現(xiàn)，稍微過(guò)載也沒(méi)問(wèn)題。


自制智能鎳氫電池充電器調(diào)試：

調(diào)試用了好幾天，測(cè)試充電對(duì)象分別為1500mAh舊鎳鎘電池，1300mAh舊鎳氫AA電池，800mAh新AAA鎳氫電池。關(guān)于DS2711的設(shè)置，充電定時(shí)器設(shè)定為5.5小時(shí)，也就是充電如果超過(guò)5.5小時(shí)，DS2711會(huì)自動(dòng)切斷電路。

電池檢測(cè)是最頭疼的，設(shè)置低了，舊電池不能被很好的區(qū)分；設(shè)置高了，新電池也會(huì)被拒絕充電。最后參考MAXIM的官網(wǎng)上一篇利用DS2711區(qū)分電池的應(yīng)用筆記，決定設(shè)置電池檢測(cè)閾值為170mΩ，還算可以。

恒流源設(shè)置為提供0.833A的恒定電流，DS2711設(shè)置為雙電池并聯(lián)工況時(shí)，對(duì)每節(jié)電池充電的開(kāi)關(guān)占空比是48.4%，也就是說(shuō)，快速充電時(shí)，每節(jié)電池的平均充電電流是0.833AX48.4%=0.4A，這個(gè)電流對(duì)于800mAh的小鎳氫確實(shí)大了，但是對(duì)于1500mAh以上電池就沒(méi)問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)不斷調(diào)試，最終確定各項(xiàng)參數(shù)：

輸入：DC5V或AC6-9V
最大充電電流（單節(jié)）：0.4A
最大充電時(shí)間：5.5h
特殊功能：電池溫度檢測(cè)，電池內(nèi)阻檢測(cè)
電池內(nèi)阻閾值：170mΩ

自制智能鎳氫電池充電器使用：

采用DC5V直流供電，充完全放空1500mAh鎳鎘電池約4小時(shí)充滿，充1300mAh鎳氫電池約3小時(shí)充滿，充800mAh鎳氫電池2小時(shí)多充滿。對(duì)于800mAh電池，0.4A電流有些過(guò)大，因此電池發(fā)熱比較嚴(yán)重。其余電池一切正常，充滿電后，該路指示燈自動(dòng)熄滅。

關(guān)于電池檢測(cè)，相當(dāng)靈敏，舊充電電池和堿性電池上機(jī)后會(huì)立刻被識(shí)別出來(lái)，指示燈閃爍報(bào)錯(cuò)，同時(shí)拒絕充電。新電池一點(diǎn)問(wèn)題都沒(méi)有，充電正常。

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