随着数码相机、MP3和CD碟机等电器逐步进入爱好者手中，充电电池的使用也更加普及，对充电器的要求也愈来愈高了。市售的几元到十几元的廉价充电器功能少、充电电流小，没有保护功能，效果不好。买一个好的充电器不仅售价高，而且其性能也往往不能令人满意，还不如自己动手制作一个充电器。笔者认为，充电器应以实用方便为原则：可以对常用的1~4节镍镉、镍氢和锂电池进行单独或同时充电，互不影响；可以选用多种电流进行充电，以满足不同种类、不同容量电池充电的需要，充电器应具有保护措施，防止过充电；为消除镍镉电池的记忆效应和恢复电池的容量，充电器应具有放电功能；充电器尽量采用常用的电子元件、不用昂贵的专用集成电路，既便于制作又降低制作费用。经过一番努力，笔者利用一个废旧节能灯和老式充电器改制了多功能充电器。其性能达到：1、可对一节到三节5号、7号镍镉、镍氢电池与一个3.6V的锂电池充电，充电电流可选择100、200或300mA。2、采取智能充电方式，以选定的100到300mA的电流充电时红色指示灯闪烁发亮；充电接近完成时，充电电流逐渐减小, 指示灯的亮度逐渐减弱，同时绿色指示灯逐渐发光，充电变为脉冲充电；充满电时，绿色指示灯的亮度最大，充电电流转为小电流定压充电。因充电电压不会再升高，即使长时间充电对电池也没有损害。绿色指示灯在电池插槽没有装电池时也发光，指示未安装电池。3、对1号槽的电池设置有放电功能,无论是否接通电源均可操作K3按键进行放电。接通电源的情况下放电、橙色指示灯发光，不接通电源放电、放电指示灯不发光。电池的电压放到1V时自动终止放电，在接通电源的情况下将自动转为充电。4、对外可作为输出极性可变的3.2V到5.2V电压、电流1A的直流电源。

笔者在上个世纪九十年代初购买了一个恒星牌充电器，它利用一个小变压器把220V交流电降压整流，可对4节5号或7号电池充电，对外可输出3、4.5到12V的直流电，输出的电源极性可以改变。但变压器次级的线径仅0.23mm，充电电流只有数十毫安，充满电后也不能自停、对电池不利。改装的充电器要求具有较大的充电和输出电流、需用较大尺寸的铁芯变压器，无法装进充电器内。笔者采用废旧的节能灯改制为低压电源，废旧的节能灯可以说家家都有，废物利用不用花钱；节能灯镇流器采用开关方式工作，体积小，重量轻，效率高。
图1为节能灯镇流器的电路。改制时只保留灯管支路的电容C3，C2不用，再把线圈L改绕为变压器（变压器的参数见图2）。为了能调整输出电压和稳定输出电压的目的，增添了一个由TL431和三极管组成的稳压电路，电路如图2的上半部所示，利用精密稳压管TL431对输出电压进行采样，再通过光电耦合器PC817-1和三极管Q3控制Q2三极管的基极电流。当输出电压升高时，TL431的阴极电流增加，通过光电耦合器PC817-1使Q3的基极电流上升，Q3的集电极与发射极间的内阻减小，分流了Q2的基极电流，Q2的集电极电流减少，从而使输出电压回落，稳定了输出电压。因充电器输出电压的稳定性要求不太高，为了简化线路，只控制了一个三极管。此外，为了增大控制的灵敏度，电阻R2、R3由10Ω改为１００Ω，电容C5的容量由4.7μF改为0.47μF，并移到Q2的基极支路。为了抑制尖峰脉冲、保护三极管和变压器，在变压器的初级增设了阻容吸收电路。为了增大电源的输出功率，三极管改用MJE13003并加了散热片，使输出电流可达１Ａ以上。
图2下半部是由两块LM324集成电路组成的智能充电电路。LM324是4运算放大器。一块LM324的4个运放分别组成振荡器，振荡频率约数Hz。充电时，输出端的1、7、8、14脚分别驱动4个红色指示灯闪烁发光、指示正在充电。一个TL431的阴极K与控制极R相联，组成2.5V的基准稳压源。另一块LM324作为比较器，从2.5V基准稳压源经电阻分压后送到比较器的反相端作为基准电压。电池的电压则送到比较器的同相端。开始充电时，电池电压低于反相端电压，比较器输出低电平，振荡器的脉冲驱动红色指示灯闪烁发光，同时使S8550三极管导通，电源经三极管、限流电阻和二极管向电池充电。因充电器可作为MP3、CD碟机的电源，碟机一般使用3V的电源，故第一挡的充电电压选为3.2V。三极管导通时的电压降约0.2V，二极管的电压降0.7V，充电电池的最低电压取1.0V，若充电电流取0.13A，则限流电阻=（3.2-0.2-0.7-1.0）/0.13=10Ω。充电中，电池电压上升，充电电流减小，平均充电电流约等于100毫安。同样，第二挡充电电流取200毫安，则充电电压应为4.2V。第三挡充电电流为300毫安，电压应取5.2V。第四挡用于对一节锂电池的充电，充电电流取200毫安，电池电压取2.8V，限流电阻取10Ω，则电源电压等于5.7V。电源输出的不同电压是通过开关K1选取电阻R14、R15、R16、R12来实现的，电阻愈小，输出电压愈高。第一挡的输出电压V等于3.2V，因LM324的输入电阻很高，近似地略去输入电流，则R14=2.5×R10/（V-2.5）=2.5×2.2÷（3.2-2.5）=7.85k。式中的2.5是TL431的基准电压。同样可算出其它各挡的电阻等于3.24k、2.04k和1.72k。这样的电阻并不好找，但因对电池的充电电流要求并不很严格，三个电阻可选用相近阻值的电阻。

充电中，电池的电压逐步升高，当上升到略超过反相端的基准电压时，比较器翻转输出高电平，红色指示灯熄灭，三极管S8550截止，电源停止充电，绿色指示灯发光。但充电停止后，电池的电压会略有下降，于是比较器又由输出高电平转为低电平，电源再次对电池充电，电池的电压略上升时，比较器又再次翻转输出高电平，电源停止对电池充电，如此循环下去，就形成了对电池的脉冲充电，充电电流逐渐减小，红灯的亮度减弱，绿灯的亮度则逐渐增加，最终充电电流减小到涓流（数毫安到十几毫安）的充电状态。

由此可知，最高充电电压是由反相端的基准电压来决定的，也就是由R23的电阻来决定，改变R23的大小就可以调整充电的最高电压。选高了会造成过充电，选低了、电池就不能充足电。笔者曾测试了多种容量的镍氢电池，发现容量小于1000毫安时的电池，充电时的最高电压有的电池可以达到1.5V，但大于1000毫安时的电池，最高电压只能达到1.43V左右。笔者即选取此值作为最高电压，分压电阻R22取10k，则R23=1.43×R22/（2.5-1.43）=13.36k。对锂电池的充电，选择R53等于10k，可算得R54等于1.43×10/（4.2-1.43）=5.16k。反相端的基准电压也可以按充电电池的类型分别设定，限于篇幅，这里不作介绍。

操作按钮K3可对一号槽的电池放电。其原理是：按下K3键，Q12导通，电池经Q12在电阻R60上放电，R60上产生的电压经R58、R59分压送到Q13的基极使Q13导通、维持了Q12导通所需要的基极偏流，因此在松开按键K3以后Q12仍然导通、保证电池能继续放电。在接通电源的情况下放电，Q13导通后、集电极的低电平经R57送到Q14使Q14导通。一方面，电源经Q14和R61使橙色LED9导通发光。同时，Q13集电极的低电平经D13使LED2的阳极为低电平，充电指示灯LED2停止发光。此外，Q14集电极的高电平经D14使Q4的基极为高电平、Q4截止，停止对电池的充电。在电池放电期间电源不得对电池充电、Q4必须可靠截止，因此D14不能使用1N4007等普通二极管，应采用快速恢复二极管或肖特基二极管。电池放电到1.0V（此电压可用改变R59的阻值来调整）时，R59上的电压不能维持Q13导通，Q13、Q12、Q14截止，电池停止放电、LED 9停止发光，Q4再次导通，自动转为对电池充电。因恒星充电器外壳的尺寸比较小（100×70×45），只能装进一个电池的放电电路，这是此充电器的不足之处。

充电器的调试 因节能灯是废旧品利用，先要检查是否能工作。把灯管的灯丝和灯丝间的电容短路，在接入市电的电路中串联一个100Ω电阻，通电后测量线圈L上应有交流电，100Ω电阻上有小于1V的交流电压就表示镇流器工作正常。若电阻没有电压或大于1V较多，说明镇流器有故障，可能是三极管或C3、C4电容击穿，或是变压器的线圈有短路。若镇流器正常，可拆下L改绕为变压器，然后在次级接上二极管与滤波电容和1个数十欧的负载电阻，通电以后，负载上有几伏到十多伏的电压就表示正常。若输出电压不满足要求，可用前面叙述的方法进行调整。然后接入TL431、Q3等电路，先不用开关K1，用一个4.7k微调电阻代替R14接在TL431的控制极与地之间，调整微调电阻，负载上的电压有变化就算成功。下一步调试充电电路，若接线无误和元件完好，通电后振荡器和比较器都应正常工作。