做一做电池充电器

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干电池使用方便，因此生活中很多电子设备都使用干电池作电源。由于干电池需要经常更换，时间长了成本就比较高，而且废电池也是环境杀手之一，所以很多人选择使用充电电池。一般情况下，充电电池可以使用常规的镍镉或镍氢电池，这是省不了的，不过充电器方面倒是有一定的压缩空间。市面上常见的充电器，内部构造其实都很简单，我们完全可以自己做一个类似的简易充电器。

本期介绍一款使用USB电源接口供电，针对7号镍镉或镍氢充电电池的简易充电器。它支持对充电状态的指示：没有接电池时指示灯不亮，接上电池后指示灯被点亮，随着电池逐渐充满，指示灯会变暗。

这个充电器采用USB接口供电，这里使用的是USB-A型插头，能够直接插到电脑的USB接口充电。充电器电路比较简单，缺乏自动控制充电状态的机制（如充满自动停止功能），同时USB接口的电压可能存在偏差，肖特基二极管以及LED二极管的导通电压也有可能存在差异，再加上充电电池本身的参数和特性可能存在的区别，所以虽然当前充电器的LED指示灯的亮度会随着充电进程而逐步变暗，但只是一个粗略的提示，最终准确充电结束时间还需要人为控制。

可以大概估算充电的时间，即用电池的标准容量除以当前充电器的基本充电电流（60mA）。在达到估算的充电时间之后，再稍微多预留一点充电时间，保证电池充满。

制作过程：

1. 选取横截面为25mm×15mm的PVC线槽，剪裁一段长7.5cm的方槽作为外壳。把双节的7号电池盒放在方槽的外侧，让电池盒与方槽的其中一侧边缘对齐，在方槽侧边上与电池盒的另一侧边缘对齐的位置画一根横截线。用剪刀沿着横截线，把方槽剪成如下图所示的形状，外壳制作完毕。

2. 用铅笔透过电池盒底上的小孔，在外壳底面上作打孔标记，钻两个直径2mm的小孔。把平头螺丝从外壳底面穿出来，然后再套上M3垫片。把电池盒装到外壳底面上，外壳底面上穿出的螺丝，再从电池盒底上的小孔穿出来，然后拧上螺母并拧紧。用热溶胶使电池盒与外壳之间固定得更牢固些。

3. 取一段线槽槽盖作为外壳的顶盖。在顶盖上，距离侧边缘1cm处画一根横截线和一根纵向中心线。在横截线上画两个打孔标记，距离横截线与中心线的交点3mm。再在中心线上画一个打孔标记，距离交点8mm。对着三个打孔标记，分别钻三个直径2mm的小孔，将做好的顶盖装到外壳上。

4. 先给USB插头的两个引脚上锡，以方便后续的焊接。用尖嘴钳把USB插头两侧边缘上的半圆形突起，向外侧弯折，再用螺丝把USB插头固定到顶盖上。

5. 将 LED发光二极管安装到外壳顶盖上，作为指示灯。小孔直径较小，可用镊子左右扭动扩大小孔。准备按照电路图焊接电路。

6. 剪一小块电工胶布（白色或黑色），把USB插座上的螺母部分盖住。用尖嘴钳把LED二极管的正极引脚弯折成如图所示类似拱桥的形状，然后跨接到USB插座的正极引脚上方。用烙铁和焊锡丝把LED二极管的正极引脚和USB插座的正极引脚焊接在一起。把LED二极管的正极引脚焊接好后，再把LED二极管的负极引脚剪短剩下1cm左右长度，并且往图中左侧方向弯折一下。

7. 把电阻的引脚剪短，均剩下3mm左右的长度，并且往同一侧弯折。把电阻两侧的引脚搭在LED二极管两侧的引脚上，先把LED二极管正极引脚上搭住的电阻引脚焊接起来。

8. 把肖特基二极管的负极引脚（有灰色环的一侧）往一侧弯折（图中左上方），再把肖特基二极管的正极引脚剪短，剩下5mm左右的长度，同时往另一侧弯折（如图）。把肖特基二极管的正极引脚，焊接到电阻引脚与LED二极管负极引脚之间的焊点上，再把肖特基二极管的负极引脚剪短，保留大约5mm的长度，并且弯折到远离周边的其他元件。

9. 把电池盒的红黑两根引脚剪短，保留大约5cm的长度，并且把导线前端的绝缘胶皮剥掉，上好焊锡，把红色导线焊接到肖特基二极管的负极引脚上。然后把电池盒的黑色导线焊接到USB插座的负极引脚上。控制好焊锡的用量，避免焊锡过多碰到USB插座引脚旁边的金属外壳。把外壳顶盖顺着外壳的轨道推入。

10. 装入充电电池测试，最好使用带USB接口的电源适配器。因为用电脑测试，如果电路接触不正确发生短路，可能会损坏电脑的USB接口，甚至对电脑造成影响；正常情况下，把充电器的USB插头插到电源适配器上，LED指示灯就会发光，则代表开始充电。如果LED指示灯不亮，则检查电路是否有接触不良的地方，连接是否正确，尤其是注意引脚区分正负极性的肖特基二极管和LED二极管的连接是否正确。

11. 测试正常之后，把外壳顶盖从外壳上推出来，用热熔胶滴在LED发光二极管的内侧，固定好。把外壳顶盖重新装到外壳上，然后用热熔胶滴在外壳轨道内侧与外壳顶盖卡口之间的缝隙上，把外壳顶盖和外壳固定起来。充电器制作完成。

改装电源适配器

1. 这款充电器采用USB接口的电源供电，建议使用USB接口的电源适配器。很多人家里都有一些早期的外接充电器，我们可以将这种充电器改装成USB接口的电源适配器。不是所有数码产品的外接充电器都能改装成标准USB接口的电源适配器，只能选择输出电压是直流5V的电源适配器。另外还要注意，以前的电源适配器的接口也是千差万别的。

2. 选好电源适配器之后，剪掉原来的接口，保留约10cm长度的导线。把导线前端长大约1cm的一段塑料外皮剥掉，再用剥线钳剥掉内侧的一小段胶皮露出金属线，然后上好焊锡。用万用表测量一下电源适配器的电压，这时的读数应该是5V左右，确认其可以正常工作。

3. 准备把导线焊接到USB插座上。把USB插座的外壳掰开，得到两片塑料外壳和一个金属插座。USB插座总共4根引脚，给两侧的引脚上锡。注意不要将图中红圈内的金属外壳突起误认作引脚。

4. 将USB插座装上外壳。注意外壳的方向，一般来说，USB插座有USB标记图案的一侧是朝上的，也就是对应USB插头上有两个方形孔的一侧。

5. 调试：首先，把电源适配器插到市电（220V交流电）的电源插座上，再把两节7号镍镉电池装到简易充电器里，然后把充电器的USB插头插到电源适配器引出的USB插座上。如充电器上的指示灯亮起，则说明电源适配器可以正常工作。若指示灯不亮，请仔细检查，是否电源适配器的导线正负极性接反了，或者是否存在导线接错或接触不良的情况。

确认无误后，用热熔胶对USB插座的外壳进行加固。到此，一个标准的USB接口电源适配器就制作完成了。