限壓保護電路

A. 由四個二極體構成的過壓保護電路運用的是什麼原理啊

如果電路左側為電源輸入端，右側為輸出。二極體D1、D2將輸出鉗位在1.4V（下「+」上「-」）；二極體D3、D4將輸出鉗位在上「+」下「-」的1.4V上。不受左側輸入電源上升引起過壓著影響。

B. 壓敏電阻是如何保護電路的

壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻回的兩答極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護。
壓敏電阻的響應時間為ns級，比氣體放電管快，比TVS管稍慢一些，一般情況下用於電子電路的過電壓保護其響應速度可以滿足要求。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千Pf的數量級范圍，很多情況下不宜直接應用在高頻信號線路的保護中，應用在交流電路的保護中時，因為其結電容較大會增加漏電流，在設計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。壓敏電阻器簡稱VDR，是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導體元件。
壓敏電阻相當於一個開關，只有當電壓高於闕值時，阻值無窮小，開關閉合，使得流過其的電流激增而對其他電路的影響變化不大，進而減小了過電壓對後續敏感電路的影響。壓敏電阻的這種保護功能可以多次反復使用，也可做成類似於電流保險絲的一次性保護器件。--源林電子

C. 求過壓保護電路圖！！！

這里不能繪制電路圖啊；不然就二極體本身就可以做限壓保護器了，比如你用一個略大於5V的穩壓管並在負載兩端，電壓小於5V時，穩壓二極體不工作，當大於5V時，穩壓管擊穿分流，電壓下降，使得穩壓管（負載）兩端電壓保持在5V,只不過它的工作電流相對較小。而且精度不是很高而已。

D. 我想用一個壓敏電阻和一個NTC熱敏電阻來做保護電路

壓敏電阻並聯在火線、零線之間作保護沒有問題，不需要在壓敏電阻兩腳間再並聯版其他器件，權以免改變保護參數。但是需要NTC熱敏電阻起什麼保護作用？但是串聯在火線上的NTC熱敏電阻在溫度較低時呈現較大電阻值，兩端電壓降就較大，輸入變壓器的電壓被降低，但是一旦變壓器輸出較大，初級電流增大導致NTC溫度升高時，它的阻值會下降（負溫度系數器件），這樣由它產生的電壓降減小，輸入變壓器的電壓反而增加，輸出電壓也就增加，這個結果恐怕不是需要達到的保護目的。NTC熱敏電阻一般用於溫度感測器，通過電路進行「保護」。

E. 壓敏電阻是怎麼限制電壓的

電壓升高電阻變小，一般用在保護電路中，比如防雷擊，當雷電在市電網里感應出一個電脈沖時，220V突然升高，這個脈沖電壓如果經過某個用電器上，裡面剛好有個壓敏電阻，此時阻值迅速變小到接近0歐短路了220V電壓，把相應的保險絲燒斷從而起到保險作用

"壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用於在電路承受過壓時進行電壓鉗位，吸收多餘的電流以保護敏感器件。英文名稱叫"Voltage Dependent Resistor"簡寫為"VDR", 或者叫做"Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，所以它是半導體電阻器的一個品種。現在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器，它的主體材料有二價元素鋅(Zn)和六價元素氧(O)所構成。所以從材料的角度來看，氧化鋅壓敏電阻器是一種"Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體"。 在中國台灣，壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時也稱為"電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)"。
壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護。壓敏電阻的主要參數有:壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。

F. 請問這兩個二極體這樣接有什麼用啊

輸入信號限壓保護電路。Ui＞5.7V
，上管導通，限制電壓5.7V；Ui＜
-
0.7V
，下管導通，限制電壓
-
0.7
V
，這樣就保護了下級的電路不至於被高電壓損壞。

G. 限流保護沒有電壓嗎，還有限壓保護是沒有電流嗎。請告訴我這些原理

限流保護就是達到一定值如：100A保護裝置就會切斷電路以便保護電氣設備。限流保護有電壓，沒有電壓或電勢就沒有電流。但有電壓不一定有電流，只有有電壓且形成電的通路（迴路）才會有電流！

H. RS-485匯流排一般要加什麼保護電路

RS-485介面易受ESD沖擊、線纜放電事件及雷電引發瞬態的影響，保護電路必不可少。

如下RS485保護電路滿足靜電、雷擊浪涌規范

浪拓電子RS485高等級防護電路

I. 求教限壓&限流電路！

虛線框內的電路部分就是你需要的電路。

J. 電池充電的原理

鎳鎘/鎳氫電池的發展

1899年，Waldmar Jungner在開口型鎳鎘電池中，首先使用了鎳極板，幾乎與此同時，Thomas Edison 發明了用於電動車的鎳鐵電池。遺憾的是，由於當時這些鹼性蓄電池的極板材料比其它蓄電池的村料貴得多，因此實際應用受到了極大的限制。

後來，Jungner的鎳鎘電池經過幾次重要改進，性能明顯改善。其中最重要的改進是在1932年，科學家在鎳電池中開始使用了活性物質。他們將活性物質放入多孔的鎳極板中，然後再將鎳極板裝入金屬殼內。鎳鎘電池發展史上另一個重要的里程碑是1947年密封型鎳鎘電池研製成功。在這種電池中，化學反應產生的各種氣體不用排出，可以在電池內部化合。密封鎳鎘電池的研製成功，使鎳鎘電池的應用范圍大大增加。

密封鎳鎘電池效率高、循環壽命長、能量密度大、體積小、重量輕、結構緊湊，並且不需要維護，因此在工業和消費產品中得到了廣泛應用。

隨著空間技術的發展，人們對電源的要求越來越高。70年代中期，美國研製成功了功率大、重量輕、壽命長、成本低的鎳氫電池，並且於1978年成功地將這種電池應用在導航衛星上，鎳氫電池與同體積鎳鎘電池相比，容量可提高一倍，而且沒有重金屬鎘帶來的污染問題。它的工作電壓與鎳鎘電池完全相同，工作壽命也大體相當，但它具有良好的過充電和過放電性能。近年來，鎳氫電池受到世界各國的重視，各種新技術層出不窮。鎳氫電池剛問世時，要使用高壓容器儲存氫氣，後來人們採用金屬氫化物來儲存氫氣，從而製成了低壓甚至常壓鎳氫電池。1992年，日本三洋公司每月可生產200萬只鎳氫電池。目前國內已有20多個單位研製生產鎳氫電池，國產鎳氫電池的綜合性能已經達到國際先進水平。

蓄電池參數

蓄電池的五個主要參數為：電池的容量、標稱電壓、內阻、放電終止電壓和充電終止電壓。電池的容量通常用Ah(安時)表示，1Ah就是能在1A的電流下放電1小時。單元電池內活性物質的數量決定單元電池含有的電荷量，而活性物質的含量則由電池使用的材料和體積決定，因此，通常電池體積越大，容量越高。與電池容量相關的一個參數是蓄電池的充電電流。蓄電池的充電電流通常用充電速率C表示，C為蓄電池的額定容量。例如，用2A電流對1Ah電池充電，充電速率就是2C；同樣地，用2A電流對500mAh電池充電，充電速率就是4C。

電池剛出廠時，正負極之間的電勢差稱為電池的標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內部電解液的濃度決定。當環境溫度、使用時間和工作狀態變化時，單元電池的輸出電壓略有變化，此外，電池的輸出電壓與電池的剩餘電量也有一定關系。單元鎳鎘電池的標稱電壓約為1.3V（但一般認為是1.25V），單元鎳氫電池的標稱電壓為1.25V。

電池的內阻決定於極板的電阻和離子流的阻抗。在充放電過程中，極板的電阻是不變的，但是，離子流的阻抗將隨電解液濃度的變化和帶電離子的增減而變化。

蓄電池充足電時，極板上的活性物質已達到飽和狀態，再繼續充電，蓄電池的電壓也不會上升，此時的電壓稱為充電終止電壓。鎳鎘電池的充電終止電壓為1.75~1.8V，鎳氫電池的充電終止電壓為1.5V。

表1-1 鎳鎘電池不同放電率時的放電終止電壓

放電終止電壓是指蓄電池放電時允許的最低電壓。如果電壓低於放電終止電壓後蓄電池繼續放電，電池兩端電壓會迅速下降，形成深度放電，這樣，極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復，從而影響電池的壽命。放電終止電壓和放電率有關。鎳鎘電池的放電終止電壓和放電速率的關系如表1-1所列，鎳氫電池的放電終止電壓一般規定為1V。

鎳鎘蓄電池的工作原理

鎳鎘蓄電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物，負極材料為海綿狀鎘粉和氧化鎘粉，電解液通常為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。當環境溫度較高時，使用密度為1.17～1.19（15℃時）的氫氧化鈉溶液。當環境溫度較低時，使用密度為1.19～1.21（15℃時）的氫氧化鉀溶液。在-15℃以下時，使用密度為1.25~1.27（15℃時）的氫氧化鉀溶液。為兼顧低溫性能和荷電保持能力，密封鎳鎘蓄電池採用密度為1.40（15℃時）的氫氧化鉀溶液。為了增加蓄電池的容量和循環壽命，通常在電解液中加入少量的氫氧化鋰（大約每升電解液加15~20g）。

鎳鎘蓄電池充電後，正極板上的活性物質變為氫氧化鎳〔NiOOH〕，負極板上的活性物質變為金屬鎘；鎳鎘電池放電後，正極板上的活性物質變為氫氧化亞鎳，負極板上的活性物質變為氫氧化鎘。

1.放電過程中的電化學反應

（1）負極反應

負極上的鎘失去兩個電子後變成二價鎘離子Cd2+，然後立即與溶液中的兩個氫氧根離子OH-結合生成氫氧化鎘Cd(OH)2，沉積到負極板上。

（2）正極反應

正極板上的活性物質是氫氧化鎳（NiOOH）晶體。鎳為正三價離子（Ni3+），晶格中每兩個鎳離子可從外電路獲得負極轉移出的兩個電子，生成兩個二價離子2Ni2+。與此同時，溶液中每兩個水分子電離出的兩個氫離子進入正極板，與晶格上的兩個氧負離子結合，生成兩個氫氧根離子，然後與晶格上原有的兩個氫氧根離子一起，與兩個二價鎳離子生成兩個氫氧化亞鎳晶體。

將以上兩式相加，即得鎳鎘蓄電池放電時的總反應：

2.充電過程中的化學反應

充電時，將蓄電池的正、負極分別與充電機的正極和負極相連，電池內部發生與放電時完全相反的電化學反應，即負極發生還原反應，正極發生氧化反應。

（1）負極反應

充電時負極板上的氫氧化鎘，先電離成鎘離子和氫氧根離子，然後鎘離子從外電路獲得電子，生成鎘原子附著在極板上，而氫氧根離子進入溶液參與正極反應：

(2) 正極反應

在外電源的作用下，正極板上的氫氧化亞鎳晶格中，兩個二價鎳離子各失去一個電子生成三價鎳離子，同時，晶格中兩個氫氧根離子各釋放出一個氫離子，將氧負離子留在晶格上，釋出的氫離子與溶液中的氫氧根離子結合，生成水分子。然後，兩個三價鎳離子與兩個氧負離子和剩下的二個氫氧根離子結合，生成兩個氫氧化鎳晶體：

將以上兩式相加，即得鎳鎘蓄電池充電時的電化學反應：

蓄電池充電終了時，充電電流將使電池內發生分解水的反應，在正、負極板上將分別有大量氧氣和氫氣析出，其電化學反應如下：

從上述電極反應可以看出，氫摒化鈉或氫氧化鉀並不直接參與反應，只起導電作用。從電池反應來看，充電過程中生成水分子，放電過程中消耗水分子，因此充、放電過程中電解液濃度變化很小，不能用密度計檢測充放電程度。

3. 端電壓

充足電後，立即斷開充電電路，鎳鎘蓄電池的電動勢可達1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。

鎳鎘蓄電池的端電壓隨充放電過程而變化，可用下式表示：

U充=E充+I充R內

U放=E放-I放R內

從上式可以看出，充電時，電池的端電壓比放電時高，而且充電電流越大，端電壓越高；放電電流越大，端電壓越低。

當鎳鎘蓄電池以標准放電電流放電時，平均工作電壓為1.2V。採用8h率放電時，蓄電池的端電壓下降到1.1V後，電池即放完電。

4. 容量和影響容量的主要因素

蓄電池充足電後，在一定放電條件下，放至規定的終止電壓時，電池放出的總容量稱為電池的額定容量，容量Q用放電電流與放電時間的乘積來表示，表示式如下：

Q=I•t(Ah)

鎳鎘蓄電池容量與下列因素有關：

① 活性物質的數量；

② 放電率；

③ 電解液。

放電電流直接影響放電終止電壓。在規定的放電終止電壓下，放電電流越大，蓄電池的容量越小。

使用不同成分的電解液，對蓄電池的容量和壽命有一定的影響。通常，在高溫環境下，為了提高電池容量，常在電解液中添加少量氫氧化鋰，組成混合溶液。實驗證明：每升電解液中加入15~20g含水氫氧化鋰，在常溫下，容量可提高4%~5%，在40℃時，容量可提高20%。然而，電解液中鋰離子的含量過多，不僅使電解液的電阻增大，還會使殘留在正極板上的鋰離子（Li+）慢慢滲入晶格內部，對正極的化學變化產生有害影響。

電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。這是因為隨著電解液溫度升高，極板活性物質的化學反應也逐步改善。

電解液中的有害雜質越多，蓄電池的容量越小。主要的有害雜質是碳酸鹽和硫酸鹽。它們能使電解液的電阻增大，並且低溫時容易結晶，堵塞極板微孔，使蓄電池容量顯著下降。此外，碳酸根離子還能與負極板作用，生成碳酸鎘附著在負極板表面上，從而引起導電不良，使蓄電池內阻增大，容量下降。

5. 內阻

鎳鎘蓄電池的內阻與電解液的導電率、極板結構及其面積有關，而電解液的導電率又與密度和溫度有關。電池的內阻主要由電解液的電阻決定。氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液的電阻系數隨密度而變。18℃時氫氧化鉀溶液和氫氧化鈉溶液的電阻系數最小。通常鎳鎘蓄電池的內阻可用下式計算：

6. 效率與壽命

在正常使用的條件下，鎳鎘電池的容量效率ηAh為67%-75%，電能效率ηWh為55%~65%，循環壽命約為2000次。容量效率ηAh和電能效率ηWh計算公式如下：

（U充和U放應取平均電壓）

7. 記憶效應

鎳鎘電池使用過程中，如果電量沒有全部放完就開始充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，鎳鎘電池只放出80%的電量後就開始充電，充足電後，該電池也只能放出80%的電量，這種現象稱為記憶效應。

電池全部放完電後，極板上的結晶體很小。電池部分放電後，氫氧化亞鎳沒有完全變為氫氧化鎳，剩餘的氫氧化亞鎳將結合在一起，形成較大的結晶體。結晶體變大是鎳鎘電池產生記憶效應的主要原因。

鎳氫電池的工作原理

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環壽命也較長，並且無記憶效應。鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH（放電時）和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質為H2（放電時）和H2O（充電時），電解液採用30%的氫氧化鉀溶液，充放電時的電化學反應如下：

從方程式看出：充電時，負極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。

過量充電時的電化學反應：

從方程式看出，蓄電池過量充電時，正極板析出氧氣，負極板析出氫氣。由於有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面，因此，氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內部再化合生成水，使容器內的氣體壓力保持不變，這種再化合的速率很快，可以使蓄電池內部氧氣的濃度，不超過千分之幾。

從以上各反應式可以看出，鎳氫電池的反應與鎳鎘電池相似，只是負極充放電過程中生成物不同，從後兩個反應式可以看出，鎳氫電池也可以做成密封型結構。鎳氫電池的電解液多採用KOH水溶液，並加入少量的LiOH。隔膜採用多孔維尼綸無紡布或尼龍無紡布等。為了防止充電過程後期電池內壓過高，電池中裝有防爆裝置。

電池充電特性

鎳鎘電池充電特性曲線如圖1所示。當恆定電流剛充入放完電的電池時，由於電池內阻產生壓降，所以電池電壓很快上升（A點）。此後，電池開始接受電荷，電池電壓以較低的速率持續上升。在這個范圍內（AB之間），電化學反應以一定的速率產生氧氣，同時氧氣也以同樣的速率與氫氣化合，因此，電池內部的溫度和氣體壓力都很低。

圖 1 鎳鎘電池的充電曲線

電池充電過程中，產生的氧氣高於復合的氧氣時，電池內壓力升高。電池內的正常壓力*大約為1磅力/英寸2。過充電時，根據充電速率，電池內部壓力將很快上升到100磅力/英寸2或者更高。

研究蓄電池的各種充電方法時，鎳鎘電池內產生的氣體是一個重要問題。氣泡聚集在極板表面，將減小極板表面參與化學反應的面積並且增加電池的內阻。過充電時，電池內產生的大量氣體，如果不能很快復合，電池內部的壓力就會顯著增加，這樣將損傷電池。此外，壓力過大時，密封電池將打開放氣孔，從而使電解液逸散。若電解液反復通過放氣孔逸散，電解液的粘稠性增大，極板間離子的傳輸變得困難，因此電池的內阻增加，容量下降。

經過一定時間後（C點），電解液中開始產生氣泡，這些氣泡聚集在極板表面，使極板的有效面積減小，所以電池的內阻抗增加，電池電壓開始較快上升。這是接近充足電的信號。

充足電後，充入電池的電流不是轉換為電池的貯能，而是在正極板上產生氧氣超電位。氧氣是由於電解液電解而產生的，不是由於氫氧化鎘還原為鎘而產生的。在氫氧化鉀和水組成的電解液中，氫氧離子變成氧、水和自由電子，反應式為
4OH―→O2↑+2H2O+4e―

雖然電解液產生的氧氣能很快在負極板表面的電解液中復合，但是電池的溫度仍顯著升高。此外由於充電電流用來產生氧氣，所以電池內的壓力也升高。

由於從大量的氫氧離子中比從很少的氫氧化鎘中更容易分解出氧氣，所以電池內的溫度急劇上升，這樣就使電池電壓下降。因此電池電壓曲線出現峰值（D點）。

電解液中，氧氣的產生和復合是放熱反應，電池過充電時(E點)，不停地產生氧氣，從而使電池內的溫度和壓力升高。如果強制排出氣體，將引起電解液減少、電池容量下降並損傷電池。若氣體不能很快排出，電池將會爆炸。

採用低速率恆流涓流充電時，電池內將產生枝晶。這些枝晶能夠通過隔板在極板之間擴散。在擴散較嚴重的情況下，這些枝晶會造成電池部分或全部短路。

鎳氫電池的充電特性與鎳鎘電池類似，充電過程中二者的電壓、溫度曲線如圖1-2和圖1-3所示。可以看出，充電終止時，鎳鎘電池電壓下降比鎳氫電池要大得多。當電池容量達到額定容量的80%以前，鎳鎘電池的溫度緩慢上升，當電池容量達到90%以後，鎳鎘電池的溫度才很快上升。當電池基本充足電時，鎳鎘/鎳氫電池的溫度上升率基本相同。

充電過程與充電方法

電池的充電過程通常可分為預充電、快速充電、補足充電、涓流充電四個階段。

對長期不用的或新電池充電時，一開始就採用快速充電，會影響電池的壽命。因此，這種電池應先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個階段稱為預充電。

快速充電就是用大電流充電，迅速恢復電池電能。快速充電速率一般在1C以上，快速充時間由電池容量和充電速率決定。

為了避免過充電，一些充電器採用小電流充電。鎳鎘電池正常充電時，可以接受C/10或更低的充電速率，這樣充電時間要10h以上。採用小電流充電，電池內不會產生過多的氣體，電池溫度也不會過高。只要電池接到充電器上，低速率恆流充電器就能對電池提供很小的涓流充電電流。電池採用小電流充電時，電池內產生的熱量可以自然散去。

涓流充電器的主要問題是充電速度太慢，例如，容量為1Ah的電池，採用C/10充電速率時，充電時間要10h以上。此外，電池採用低充電速率反復充電時，還會產生枝晶。大部分涓流充電器中，都沒有任何電壓或溫度反饋控制，因而不能保證電池充足電後，立即關斷充電器。

快速充電分恆流充電和脈沖充電兩種，恆流充電就是以恆定電流對電流充電，脈沖充電則是首先用脈沖電流對電池充電。然後讓電池放電，如此循環。電池脈沖的幅值很大、寬度很窄。通常放電脈沖的幅值為充電脈沖的3倍左右。雖然放電脈沖的幅值與電池容量有關，但是，與充電電流幅值的比值保持不變，脈沖充電時，充電電流波形如圖1-4所示。

充電過程中，鎳鎘電池中的氫氧化鎳還原為氫氧化亞鎳，氫氧化鎘還原為鎘。在這個過程中產生的氣泡，聚集在極板兩邊，這樣就會減小極板的有效面積，使極板的內阻增大。由於極板的有效面積變小，充入全部電量所需的時間增加。

加入放電脈沖後，氣泡離開極板並與負極板上的氧復合。這個去極化過程減小了電池的內部壓力、溫度和內阻。同時，充入電池的大部分電荷都轉換為化學能，而不會轉變為氣體和熱量。

充放電脈沖寬度的選擇應能保證極板恢復原來的晶體結構，從而消除記憶效應。採用放電去極化措施後，可以提高充電效率並且允許大電流快速充電。

採用某些快速充電止法時，快速充電終止後，電池並未充足電。為了保證充入100%的電量，還應加入補足充電過程。補足充電速率一般不超過0.3C。在補足充電過程中，溫度會繼續上升，當溫度超過規定的極限時，充電器轉入涓流充電狀態。

存放時，鎳鎘電池的電量將按C/30到C/50的放電速率減小，為了補償電池因自放電而損失的電量，補足充電結束後，充電器應自動轉入涓流電過程。涓流充電也稱為維護充電。根據電池的自放電特性，涓流充電速率一般都很低。只要電池接在充電器上並且充電器接通電源，在維護充電狀態下，充電器將以某一充電速率給電池補充電荷，這樣可使電池總處於充足電狀態。

快速充電終止控制方法

採用快速充電法時，充電電流為常規充電電流的幾十倍。充足電後，如果不及時停止快速充電，電池的溫度和內部壓力將迅速上升。內部壓力過大時，密封電池將打開放氣孔，從而使電解液逸散，造成電解液的粘稠性增大，電池的內阻增大，容量下降。

從鎳鎘電池快速充電特性可以看出，充足電後，電池電壓開始下降，電池的溫度和內部壓力迅速上升，為了保證電池充足電又不過充電，可以採用定時控制、電壓控制和溫度控制待多種方法。

（1）定時控制

採用1.25C充電速率時，電池1h可充足；採用2.5C充電速率時，30min可充足。因此，根據電池的容量和充電電流，很容易確定所需的充電時間。這種控制方法最簡單，但是由於電池的起始充電狀態不完全相同，有的電池充不足，有的電池過充電，因此，只有充電速率小於0.3C時，才允許採用這種方法。

（2）電壓控制

在電壓控製法中，最容易檢測的是電池的最高電壓。常用的電壓控製法有：

最高電壓（Vmax） 從充電特性曲線可以看出，電池電壓達到最大值時，電池即充足電。充電過程中，當電池電壓達到規定值後，應立即停止快速充電。這種控制方法的缺點是：電池充足電的最高電壓隨環境溫度、充電速率而變，而且電池組中各單體電池的最高充電壓也有差別，因此採用這種方法不可能非常准確地判斷電池已足充電。

電壓負增量（－ΔV） 由於電池電壓的負增量與電池組的絕對電壓無關，而且不受環境溫度和充電速率等因素影響，因此可以比較准確地判斷電池已充足電。這種控制方法的缺點是：電池電壓出現負增量後，電池已經過充電，因此電池的溫度較高。此外鎳氫電池充足電後，電池電壓要經過較長時間，才出現負增量，過充電較嚴重。因此，這種控制方法主要適用於鎳鎘電池。

電壓零增量（0ΔV） 鎳氫電池充電器中，為了避免等待出現電壓負增量的時間過久而損壞電池，通常採用0ΔV控製法。這種方法的缺點是：充足電以前，電池電壓在某一段時間內可能變化很小，從而造成過早地停止快速充電。為此，目前大多數鎳氫電池快速充電器都採用高靈敏－0ΔV檢測，當電池電壓略有降低時，立即停止快速充電。

（3）溫度控制

為了避免損壞電池，電池溫度過低時不能開始快速充電，電池溫度上升到規定數值後，必須立即停止快速充電。常用的溫度控制方法有：

最高溫度（Tmax） 充電過程中，通常當電池溫度達到45℃時，應立即停止快速充電。電池的溫度可通過與電池裝在一起的熱敏電阻來檢測。這種方法的缺點是熱敏電阻的響應時間較長，溫度檢測有一定滯後，同時，電池的最高工作溫度與環境溫度有關。當環境溫度過低時，充足電後，電池的溫度也達不到45℃。

溫升（ΔT） 為了消除環境影響，可採用溫升控製法。當電池的溫升達到規定值後，立即停止快速充電。為了實現溫升控制，必須用兩只熱敏電阻，分別檢測電池溫度和環境溫度。

溫度變化率（ΔT/Δt） 鎳氫和鎳鎘電池充足電後，電池溫度迅速上升，而且上升速率ΔT/Δt基本相同，當電池溫度每分鍾上升1℃時，應當立即終止快速充電，這種充電控制方法，近年來被普遍採用。應當說明，由於熱敏電阻的阻值與溫度關系是非線性的，因此，為了提高檢測精度應設法減小熱敏電阻非線性的影響。

最低溫度（Tmin） 當電池溫度低於10℃時，採用大電流快速充電，會影響電池的壽命。在這種情況下，充電器應自動轉入涓流充電，待電池的溫度上升到10℃後，再轉入快速充電。

（4）綜合控制

上述各種控制方法各有優缺點。為了保證在任何情況下，均能准確可靠地控制電池的充電狀態，目前快速充電器中通常採用包括定時控制、電壓控制和溫度控制的綜合控製法。
Ni電池與充電
充電方便才是好電池 充電技術 鎘鎳電池的充電器根據其技術完善程度可以分成很多種類，最簡單的一種莫過於慢速充電器了，這種充電器一般是一個輸出電壓固定的直流變壓器，充電電流的大小取決於變壓器內阻或者外加電阻的大小。

慢速充電對於鎳氫電池或鎳鎘電池是不利的，因為充電過程中不斷產生的熱量會加速電池老化。廉價的慢速充電器一般不會對充電電流進行很好地濾波，因此對電池的損害要嚴重許多。

專為鎳氫電池和鎳鎘電池優化設計的快速充電器在技術上要復雜得多，這種充電器一般設計有電流調節器、限壓保護電路和充電控制電路。充電控制電路能根據電池的溫度（和/或端電壓）計算充電時間和充電電流，進行相應的調節直到充電過程結束。

在判別電池是否充足電方面，目前有兩種標准演算法，通常稱為「負電壓法」（-ΔV）和「溫度法」（ ΔT）。要使用這兩種演算法，充電電流必須不小於0.2C，這樣才能夠讓電池產生顯著的溫升或者電壓降，從而判別充電效果。（如圖1所示）

有人對傳統的鎳鎘電池充電器進行改造，使之可以為鎳氫電池和/或鋰離子電池充電。實驗發現，只要進行很少的修改，鎳鎘電池的充電演算法就可以用於鎳氫電池。

但是，要讓一種充電器同時適應三種電池就不那麼容易了。首先，它必須能通過某種方式（比如選擇開關、EPROM等）識別鋰離子電池；其次，採用更加精密的參考電壓源來設計限壓保護電路；第三，要使用連續電流-連續電壓充電演算法（CCVV）。

因為具有後向兼容性，這種設計思路得到了普遍應用，它既能讓人們享受到鋰基電池的性能優勢，又用安全的鋰離子電池替代了「性格暴躁」的鋰電池，為價格昂貴的鋰離子電池及其相關保護電路早日市場化掃清了障礙。

用鋰離子電池設計電源 經過上個世紀的發展，鋰離子電池及其保護電路技術日趨成熟，如今在很多應用領域，鋰離子電池已經可以和鎳鎘電池、鎳氫電池平起平坐。採用鋰離子電池設計電源的產品越來越多，這一方面要歸功於鋰離子電池的優良特性，另一方面也是由於採用鋰離子電池可以降低系統復雜度和綜合成本。

鋰離子電池的充電器非常簡單，那些用於鎳基電池的充電控制電路、充電演算法、電流調節電路和計時器都不再需要。鋰離子電池充電器，不論是線性工作方式還是脈沖工作方式，核心都是限流恆壓調節器，這個電路只需要很少的程序代碼，並且可以用簡單的模擬電路實現。

有一些充電器並不採用離線式充電方式，而是採用「浮充」方式，給電池施加略低於充電終止電壓（一般每單體4.2V）的電壓。這種方式使充電控制電路更加簡單，而且可以讓設備邊充電邊工作。

一個優良的鋰離子電池充電器應該是安全的，也就是說，充電電源供給充電控制電路的最大電壓不能超出鋰離子電池的安全電壓范圍。譬如說，某個廠商的鋰離子電池可以承受的最大連續過充電電壓為4.75V，那麼一個優質的充電電源就會將最大輸出電壓限定在4.75V。（如圖2所示）鋰離子電池另外一個優良的特性是對充電電流的大小沒有固定限制。基於這一點，人們研製出一種「自適應」充電控制器，比如Motorola公司的MC13715型充電控制和保護電路。這些充電控制器內部設計有智能化的電路，可以連接不同廠商提供的充電電源，並根據環境溫度和設備類型調整充電方式。 這種充電控制器具有良好的適應性，它可以提高充電功率，動態管理充電控制電路的功耗。這種控制器不但可用於設計充電器，而且可以集成到電池、車載充電器或主機設備的電源電路之中。這樣一來，不論主機設備用在哪裡，其內部充電控制電路都是統一的，而且可以根據外接充電電源的情況自動控制充電的速度。