1. 电路工作原理

本文介绍的太阳能充电器具有以下功能和特点：一是在光照下直接为 4 节镍氢电池充电；二是在光照下直接为手机等电器充电；三是具有电能储存功能，在光照下储存电能后，能够在无光照情况下为手机等电器充电。

太阳能充电器电路图如图 1 所示。图 2 为其原理框图。电路由太阳能电池板、充电电路、镍氢电池组、电压指示电路等部分组成。由于太阳能电池板输出电压和电流均取决于光照强度，不稳定且输出电流较小。设置镍氢电池组的作用是：作为“蓄水池”，既可稳定输出电压、提高输出电流，又可在无光照情况下提供应急充电。同时作为镍氢电池的充电仓，可为 4 节 1.2 V 镍氢电池充电。

( 1) 充电电路

整流二极管 VD1 构成最简充电电路。太阳能电池板 BP 在光照下产生的电能，经 VD1 向镍氢电池组 GB充电。由于太阳能电池板 BP 所能提供的电流较小(50～100 mA)，属于涓流充电，因此 可 以 将 充电 控 制 与 保护电路略去，简化了电路，降低制作成本，而丝毫不影响充电器功能。

电池组 GB 由 4 节镍氢可充电池组成，充满时，端电压约为 4.8 V。当太阳能电池板 BP 的输出电压高于电池组 GB 电压与 VD1 管压降之和时，VD1 导通，向电池组 GB 充电。当太阳能电池板 BP 的输出电压低于电池组 GB 电压与 VD1 管压降之和时，VD1 截止，停止向电池组 GB 充电。

( 2) 电压指示电路

电压指示电路为检测镍氢电池组 GB 电量所设，需要时按下“电量”按钮，5 个发光二极管则按 <70％、70％、80％、90％、100％ 5 级指示出电池组电量，点亮的发光二极管越多，则电量越足，如图 3 所示。

电压指示电路由集成电路 IC1～IC4、发光二极管VD3～VD7 等构成。IC1～IC4 分别构成 100％、90％、80％、70％电压比较器，分别由 VD3～VD6 予以指示，<70％电压由 VD7 指示。R3、VD2 等构成 3.3 V 稳压电路，以提高比较器基准电压的稳定度。R4～R8 构成串联分压器，将 3.3 V 稳定电压分压后形成 4 个递增的电压，分别送至 4 个电压比较器的“IN+”端作为基准电压。R1、R2 为取样电阻，取样比为 2／3，取样电压同时送至 4 个电压比较器的“IN-”端。R9～R13 为发光二极管限流电阻。SB 为“电量”检测按钮。

IC1～IC4 为集成电压比较器，集电极开路输出形式，如图 4 所示。按下 SB 后，当取样点(R1 与 R2 的分压点)电压未达到 IC4 基准电压时，仅 VD7 点亮，指示电量 <70％。当取样点电压≥IC4 基准电压时，IC4 输出管导通，使 VD6 点亮 (VD7 仍亮)，指示电量≥70％。当取样点电压≥IC3 基准电压时，VD5 点亮 (VD6、VD7 仍亮)，指示电量≥80％。当取样点电压≥IC2 基准电压时，VD4、VD5、VD6、VD7 点亮，指示电量≥90％。

当取样点电压≥IC1 基准电压时，VD3～VD7 均点亮，指示电量达到 100％。