而手頭的10多只充電電池，因?yàn)槭褂貌恢?，穩(wěn)定放電電壓下降，僅在1。1V左右，不能供CANNON的A70數(shù)碼相機(jī)使用（這也是我的充電電池主要用途），需要作多次的充電--放電--充電循環(huán)，以恢復(fù)電池的活性。
上一周，我利用電池夾外焊1歐姆2W電阻對(duì)電池放電的方式進(jìn)行恢復(fù)性維護(hù)，收到了一定的效果，部分電池能夠達(dá)到1。2V的穩(wěn)定放電電壓，可以超過4節(jié)4。8V的A70內(nèi)部起控電壓，供A70順利開機(jī)，但電池電壓仍達(dá)不到1。3V的放電電壓，還需繼續(xù)試作恢復(fù)性維護(hù)。
這種簡(jiǎn)陋的放電方式，需要監(jiān)察電池電壓，很費(fèi)時(shí)很費(fèi)事，否則容易造成過放電。于是決心利用GP-充電寶改裝一個(gè)具有自停功能的放電器。
一、設(shè)計(jì)目標(biāo)
1、充電電流1A左右。這樣放電速度較快，放電電阻功率也不是很大，放出的熱量不會(huì)對(duì)塑料件和其它元件造成不良影響。實(shí)際上，我選用的是1歐姆2W電阻給每節(jié)電池放電，放電耗散功率約1。4W，手摸電阻體約可以停留三四秒，估計(jì)溫度有60度左右。
2、停止放電電壓為1。00V左右。正常使用的電池放電電壓宜設(shè)計(jì)在1。1V-1。2V左右，但考慮到主要是供充電電池的恢復(fù)性維護(hù)用，他本身的電壓就已比較低，若設(shè)計(jì)為1。1V，一些使用不周的電池（我手頭上原來就有多只電池的穩(wěn)定放電電壓在1。05V附近）可能一開始就不能進(jìn)行放電。對(duì)于電壓甚低的電池，若能令本放電器開機(jī)的話，則可以使用重復(fù)放電的方法，令電池放得更充分。
3、具有自動(dòng)停止功能。電池放電時(shí)，電壓下降至起控點(diǎn)，充電器立即停止放電，進(jìn)行自鎖。在這里由于電路是使用模擬器件，與自動(dòng)停止功能相配，需要在電路上安排一個(gè)啟動(dòng)按鈕，否則，在沒有裝上電池時(shí)，會(huì)由于檢測(cè)到的電壓低于起控點(diǎn)，而出現(xiàn)自鎖不能放電。
二、結(jié)構(gòu)安排
先拆解GP充電寶觀察一下他原來的結(jié)構(gòu)。。。。并可看到，這個(gè)充電寶的電路甚簡(jiǎn)單，使用9014、9015和8050各兩只作控制，每一組電路對(duì)兩只串聯(lián)的電池進(jìn)行充電。。。。比較低檔的說，實(shí)在是提不起興趣去查他的線路是怎么樣的,所以也就沒有記下他的線路圖，只是利用這塊PCB的外形尺寸制作自己的PCB。
利用這只GP充電寶改裝放電器,在結(jié)構(gòu)上，當(dāng)然是要將所有改裝的東西裝進(jìn)GP充電寶里最為理想，不僅外觀漂亮，而且使用方便。但改裝時(shí)，必須對(duì)4個(gè)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行安排處理，他們分別是放電電路PCB、LED指示燈、放電啟動(dòng)按鈕、發(fā)熱的放電電阻。
一開始曾想做成供四節(jié)電池同時(shí)單獨(dú)放電用，但是改裝時(shí)，將會(huì)面臨幾個(gè)問題，最后決定做成兩節(jié)電池單獨(dú)放電的放電器。原因如下：
（一）兩節(jié)設(shè)計(jì)，與BU-100較為相配。因?yàn)槭褂?歐姆電阻放電,這個(gè)放電器放電電流較大,速度較快。以2000MAH的電池計(jì)，BU-100充電電流為490MA，充電時(shí)間在4小時(shí)以上。放電器雖然同時(shí)只能放2節(jié)電池，但可以2小時(shí)以內(nèi)放完。也就是說，BU-100充完4節(jié)電池，這個(gè)放電器可以更少的時(shí)間內(nèi)完成同樣4節(jié)電池的放電。
（二）解決放電電阻體積大熱量高的問題。要將4只放電電阻擠進(jìn)原來的GP充電寶中十分困難。改為兩節(jié)設(shè)計(jì)后，可以利用空出的電池倉(cāng)位置，把放電電阻外露安裝，利于散發(fā)熱量，又方便在需要時(shí)用萬(wàn)用表檢查一下放電時(shí)的電池電壓。。。。而且自己喜歡時(shí)，可以手摸感受一下放電的熱量，呵呵。
（三）可以同時(shí)解決其它三個(gè)結(jié)構(gòu)件的安排問題。
1、放電電路PCB?？梢岳迷璓CB位置安裝。若做成四只電池放電器，PCB面積不夠大，裝不下控制線路的元件。
2、LED指示燈。原機(jī)上已有兩個(gè)LED指示，可利用來作放電指示。另增加第三只LED作控制電路的電源指示，在中央靠近PCB位置處打孔來安裝，外觀效果良好。四節(jié)電池設(shè)計(jì)時(shí)，LED共5只，想找位置都難。
3、放電啟動(dòng)按鈕。按鈕可以利用空出倉(cāng)位的原電池正極處打孔安排。四節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，安排這些按鈕十分困難，不是影響外觀，就是使用不便。
三、電路設(shè)計(jì)
最后完成的放電器電路如上圖
（一）電源
利用原變壓器的雙8。5V（實(shí)測(cè)）交流繞組供電。由于電路耗電較少，估計(jì)在10MA級(jí)，因此可以使用兩只1N4148做整流（1N4148可供數(shù)十MA的電流）。利用原機(jī)上的電容330U 16V作濾波。LED1為控制電路電源指示。
（二）參考電壓Vref
這個(gè)參考電壓Vref決定了電池停止放電的起控點(diǎn)。有如下關(guān)系：
Vref=停止放電起控電壓-放電時(shí)電池觸點(diǎn)壓降
線路安排上，由U1 TL431穩(wěn)壓集成提供精密的2。5V基準(zhǔn)，通過R2/R3分壓網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生0。94V的參考電壓。經(jīng)測(cè)定，1歐姆電阻放電時(shí)，這個(gè)GP充電器的充電電池正負(fù)極觸點(diǎn)壓降共0。05V左右。由于電池是經(jīng)過觸點(diǎn)后才到達(dá)U2 LM358比較器的，這樣，實(shí)際停止放電起控點(diǎn)電壓為0。94V+0。05V=0。99V電壓，基本符合前面我所說的1。00V停放的要求。（當(dāng)然，若有需要，可修改這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生其它的起控點(diǎn)）。
（三）控制放電電路
對(duì)其中一組電路說明一下他的工作過程和原理
1、放電工作
U2 LM358運(yùn)放用作電壓比較器，以判別是否達(dá)到起控點(diǎn)。當(dāng)電池正常放電時(shí)，其電壓高于起控點(diǎn)電壓，U2輸出的是低電平，不會(huì)令Q2可控硅CR02AM動(dòng)作，Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，沒有電流流過其K/A極。Q5三極管9014因此得不到射極電流，也處于截止?fàn)顟B(tài)，其C極呈開路。這樣，電源通過R4直接把電壓加到Q4這只MOSFET放電控制管的G極上，電壓為穩(wěn)定管ZD1所限定的6。8V（ZD1是用于保護(hù)MOSFET用，若沒有他，G極電壓將達(dá)到+Vcc,可能會(huì)令Q4損壞），令Q4進(jìn)入或繼續(xù)處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)（Q4選用IRF540，其導(dǎo)通電阻很小，為毫歐姆級(jí)）。電池與Q4、R8形成放電回路，即電池經(jīng)過Q4的D、S極，在1歐姆2W的電阻R8上進(jìn)行放電。
2、停止放電
當(dāng)LM358檢測(cè)到電池電壓低于1。00V的起控點(diǎn)時(shí)，LM358輸出高電平，驅(qū)動(dòng)Q2可控硅CR02AM的G極，令其導(dǎo)通。而可控硅有一個(gè)顯著的特性，當(dāng)陽(yáng)極電流超過最少的維持電流時(shí)，一旦導(dǎo)通，他就會(huì)維持導(dǎo)通，不會(huì)再對(duì)G極的信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，也就是進(jìn)入自鎖狀態(tài)。
Q2可控硅導(dǎo)通后，Q5三極管基極由R5電阻供應(yīng)較大的電流，符合三極管飽和導(dǎo)通的條件-----即基極電流（電流值約Vcc/R5）與三極管直流放大倍數(shù)BETA值的乘積大于三極管能夠流過的C極電流（電流值約Vcc/R3）。Q5飽和導(dǎo)通后，他的CE極間壓降不超過0。3V，再加上可控硅導(dǎo)通的KA極間壓降甚低，也不超過0。3V，這樣，就令放電管MOSFET的Q4的G極電壓遠(yuǎn)低于1V，Q4因而停止導(dǎo)通，被迫截止，電池的放電通路（電池%26mdash;%26mdash;R8%26mdash;%26mdash;Q4）因此斷開，而停止放電。
停止放電后，電池電壓會(huì)上升。他會(huì)超過起控點(diǎn)電壓，令U2輸出低電平給Q2可控硅的G極。但由于前面所說的Q2進(jìn)入自鎖狀態(tài)（通過三極管Q5得到比最少維持電流高的陽(yáng)極電流），從而不對(duì)電池電壓的上升產(chǎn)生響應(yīng)。因此，電路將維持停止放電狀態(tài)。
3、啟動(dòng)放電
實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)未裝上電池，U2檢測(cè)到的電池電壓是0V，電路就會(huì)按照上面所說的停止放電過程，進(jìn)行自鎖而不能進(jìn)行放電，即使重新裝上電池，也同樣維持停止放電狀態(tài)。為此，就需設(shè)計(jì)了一個(gè)AN1的啟動(dòng)按鈕。
這個(gè)按鈕按下后，Q5三極管基極對(duì)地短路，他的基極電流為0，因此，C極電流極少，低于Q2可控硅的最低維持導(dǎo)通要求，Q2從而退出導(dǎo)通的自鎖狀態(tài)。Q5這時(shí)是截止的，電源通過R4直接把電壓加到Q4這只放電MOSFET管的G極上，Q4飽和導(dǎo)通，電池放電。這樣，就解除了自鎖，實(shí)現(xiàn)放電的啟動(dòng)。
放開按鈕后，電路就會(huì)通過U2對(duì)電池放電時(shí)的電壓進(jìn)行判別：%26mdash;%26mdash;若電池電壓高于起控點(diǎn)電壓，就會(huì)按前面%26ldquo;放電工作%26rdquo;一節(jié)所說的那樣控制進(jìn)行放電，直到電池放電至電壓低于起控點(diǎn)電壓，進(jìn)入前面所說的%26ldquo;停止放電%26rdquo;動(dòng)作過程，完成整個(gè)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自停功能。%26mdash;%26mdash;若電池電壓低于起控點(diǎn)電壓，就直接進(jìn)入%26ldquo;停止放電%26rdquo;的動(dòng)作過程，電路停止放電。
若果按下啟動(dòng)按鈕不放，則Q5會(huì)一直截止，Q4放電管被強(qiáng)制飽和導(dǎo)通，電池放電。因此，這個(gè)按鈕加上放電指示燈，可用于直觀判別電池是不是仍有一些電量，其放電電壓電池又過低。
（四）放電指示電路
Q3為放電指示控制三極管：%26mdash;%26mdash;當(dāng)電池正常放電時(shí)，R8這只1歐姆電阻上有約1V的電壓，這個(gè)電壓通過R7這只阻值較小的220歐姆電阻加在Q3的BE結(jié)上，令Q3飽和導(dǎo)通。這樣，電流從VCC經(jīng)過R6、LED2、Q3和Q4流過，LED2點(diǎn)亮顯示放電。%26mdash;%26mdash;當(dāng)電路進(jìn)入停止放電狀態(tài)，R8這只1歐姆電阻得不到電壓，LED2熄滅，顯示停止放電/放電結(jié)束。
即使電池低于1。00V起控電壓時(shí)，只要約0。4V以上的放電電壓，當(dāng)按住啟動(dòng)按鈕時(shí)，Q3都得到相對(duì)較大的基極電流，進(jìn)而放大為C極電流，令LED2能夠點(diǎn)亮。這樣，就實(shí)現(xiàn)了前面所說的可以指示電池殘留電量的目的。。。。當(dāng)電池接觸不良時(shí)，這個(gè)LED也能起到指示作用。
四、關(guān)鍵器件
（一）運(yùn)放U2
這里使用單電源，運(yùn)放用于檢測(cè)電池電壓，而這個(gè)電壓對(duì)地僅1V，因此要求運(yùn)放能夠?qū)咏谶\(yùn)放-Vcc引腳的輸入電壓進(jìn)行處理。因此選用以前使用過的LM358，以確保正常運(yùn)作----其它運(yùn)放能不能在此工作，沒有時(shí)間去試。
（二）放電控制管Q2/Q6
要求導(dǎo)通電阻小，這里選用IRF540。實(shí)測(cè)在電池對(duì)1歐姆電阻放電時(shí)的壓降，一只為0。062V，另一只為0。045V，平均約0。05V（裝機(jī)前，通過連接可調(diào)穩(wěn)定電壓提供+6V的G極偏壓時(shí)測(cè)得）。
（三）單向可控硅Q2/Q6
使用兩只CR02AM。這是我手頭上現(xiàn)有的TO-92封裝小電流管子。由于這里僅作小電流低電壓應(yīng)用，因此我沒有去查他的參數(shù)，只是實(shí)測(cè)他的一項(xiàng)關(guān)鍵處就用上----實(shí)測(cè)他維持導(dǎo)通的陽(yáng)極電流低于1。5MA（裝機(jī)前，使用MF368指針萬(wàn)用表供陽(yáng)極電流，數(shù)字表的二極管檔提供G極動(dòng)作電壓，測(cè)得1。5MA的陽(yáng)極電流足以讓他維持導(dǎo)通）-----而我設(shè)計(jì)時(shí)，給他的陽(yáng)極電流為5MA左右。
五、實(shí)裝過程
整個(gè)過程總體上比較順利，但設(shè)計(jì)電路時(shí)曾走過彎路，為此需要改制調(diào)整費(fèi)了不少時(shí)間。下面是我實(shí)裝時(shí)開始使用的線路及PCB照片（最后完成的PCB照片，由于夜深趕工沒拍上）
最后完成的線路與這個(gè)線路基本一樣。這個(gè)線路設(shè)計(jì)時(shí)，我當(dāng)時(shí)想利用運(yùn)放的正反饋功能，實(shí)現(xiàn)停止放電的自鎖。原理是，運(yùn)放U2檢測(cè)到電池電壓低于起控點(diǎn)電壓時(shí)，輸出低電平，并通過D3二極管進(jìn)行正反饋，扯低+輸入端（檢測(cè)端）的電壓，令其低于0。6V（經(jīng)100K電阻時(shí)流過的電流較小，因此二極管壓降也?。?br>
但裝好后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)自鎖實(shí)現(xiàn)不了，變化過程不夠%26ldquo;硬%26rdquo;。原因是當(dāng)運(yùn)放輸出低電平令電池停放后，電池電壓上升，運(yùn)放對(duì)這個(gè)上升的電壓產(chǎn)生響應(yīng)，輸出端又向高電平變化，進(jìn)入一個(gè)循環(huán)狀態(tài)。當(dāng)電池電壓接近于起控點(diǎn)電壓時(shí)，測(cè)得運(yùn)放的輸出端電壓不是接近于0V，也不是接近于+Vcc電壓，而是中間的電壓，比如4V或3V等，MOSFET輸出兩端壓降0。3V或0。7V之類。這樣就有問題了：以1A左右的電流放電，起控點(diǎn)電壓要求設(shè)為較低的1。00V，以實(shí)現(xiàn)較充分的放電。而電池在小電流放電時(shí)完全放電的電壓較高，如1。2V等。這樣，這個(gè)電路在放電后期，令電池以小電流放電的同時(shí)，即又以較低的1。00V作截止放電電壓，會(huì)造成電池的過放電。
于是作了修改，增加了可控硅，利用其導(dǎo)通后不對(duì)G極信號(hào)響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)自鎖。同時(shí)，為增強(qiáng)放電指示燈的功能，在可控硅上加設(shè)了串聯(lián)的三極管，使得啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，電路能夠強(qiáng)制進(jìn)入放電狀態(tài)%26mdash;%26mdash;因?yàn)闆]有這個(gè)串聯(lián)的三極管，可控硅的陽(yáng)極A與MOSFET的G極相連，啟動(dòng)按鈕要接在陽(yáng)極A與地之間，按鈕按下后MOSFET是截止的，電池不能放電，指示燈熄滅。
另外，在裝制過程中，我曾擔(dān)心位置不夠，臨時(shí)改用較矮的MOSFET管VN46作放電控制管，上機(jī)前沒有測(cè)量其壓降。上機(jī)后發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)通后的壓降高達(dá)0。86V（跟VN46類似的管子VN66也差不多是這個(gè)數(shù)）。結(jié)果還是要裝回原來測(cè)好的IRF540才解決問題。
六、最后完成
用圖片說話
這個(gè)圖可以清楚看到，兩側(cè)電池倉(cāng)頭部安裝了放電啟動(dòng)按鈕
沒裝電池時(shí)的照片。兩側(cè)電池倉(cāng)里，利用原電池接觸片焊好固定1歐姆2W的放電電阻
