LM324n为四运放集成电路这是大家都知道的,那么它在电路中是起什么作用呢？本文主要解析LM324n在充电器电路的应用,由于LM324n是LM324的子系列,它俩除了个别参数不同之外,其余都一样的,所以主要以LM324为主。

LM324为四运放集成电路,采用14脚双列直插塑料封装。,内部有四个运算放大器,有相位补偿电路。电路功耗很小,lm324工作电压范围宽,可用正电源3～30V,或正负双电源1．5V～15V工作。它的输入电压可低到地电位,而输出电压范围为O～Vcc。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互单独。每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中"+"、"-"为两个信号输入端,"V+"、"V-"为正、负电源端,"Vo"为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

LM324引脚排列见图1。2。 lm124、lm224和lm324引脚功能及内部电路完全一致。lm124是军品；lm224为工业品；而lm324为民品。由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等特点,因此他被非常广泛的应用在各种电路中。

低输入失调电压和失调电流共模输入电压范围宽,包括接地

差模输入电压范围宽,等于电源电压范围输出电压摆幅大（0至VCC-1.5V）

外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压VREF,根据图中参数VREF,=2.5×（100+820）／820=2.80（V）,这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计（单节镍氢充电电池充满后电压约为1.40V）。

用LM324制作的充电器 接入电源,电源灯LED（VD2）点亮。装入电池（参考图片,实际上是用导线引出到电池盒,电池装在电池盒中）,当电池电压低于VREF时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。此时,VT1处于放大状态这是因为电池电压和VD4压降的和约为3.2V（假设开始充电时电池电压约为2.5V）,而经VD1后的电压大约5.0V,所以,VT1的发射极一集电极压差远大于0.2V,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流（注：由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC12,IC14输出低电平并不是0V,而是约为0.8V）。

首先看IC1-3的工作情况：其同相端10脚通过R13接VREF,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞回比较器。刚开始时C2上端没有电压,则IC1-3输出高电平。这个高电平有两个放电通路,一个通路是通过R14反馈到10脚,另一通路是经电阻R15对电容C2充电,当充电的电压高于10脚电压V+时,比较器翻转输出低电平；与此同时,由于R14的反馈作用,10脚电压立即下跳到V-,这时,电容C2通过电阻R15放电,当放电的电压小于10脚电压V-时,比较器再次翻转输出高电平,由于R14的反馈作用,10脚电压立即上跳到V+,此后电路一直重复上述过程,因此,IC1-3的输出为频率固定的方波信号。 其次看IC1-4的工作情况：电池电压经R2、R16分压,接IC1-4的12脚,因为R2 最后看IC1-1的工作情况：当IC1-2输出低电平时,显然IC1-1的3脚为低电平,而其2脚通过R1接VREF所以,IC1-1也输出低电平。结合的讨论,我们可以看出,R11和VD5两端电压差为零,因此,VD5（饱和）不能点亮！ 另外,由于IC1-1输出低电平,无论IC1-3的9脚电压如何变化（电容充、放电在该脚形成三角波电压）都不会受IC1-1输出的影响因为IC1-3的9脚电压（要么高到V+,要么低到V-）始终高于IC1-1的输出,VD6反偏截止！所以,这种状态下,三只灯的工作情况分别为：VD2点亮,电源正常；VD3闪烁,电池充电正常；VD5不亮。

当充电一段时间后,电池电压慢慢上升到接近VREF时,IC12输出电压慢慢上升,于是,流过R7的电流慢慢减小,即流经VT1基极的电流慢慢减小,因此VT1输出的电流也会慢慢减小,但电池电压还会持续不断地缓慢上升,当电池电压几乎等于VREF时,IC1-2会输出较高电压,这时IC1-1的3脚电压高于2.80V（反相端2脚的输入端电压）,比较器翻转输出高电平。该电压有两个作用：一方面会使VD5正偏导通被点亮（此时,IC1-4输出还是低电平）,充电饱和；另一方面VD6也正偏导通,而R17很小,实际上是强制C2上端为高电平,所以IC1-3的9脚电压高于10脚电压,IC1-3被输出低电平,VD3因无正偏压而熄灭。 虽然,从外在的表现看充电灯熄灭,饱和灯点亮在某一时刻瞬间转换完成,但是实际上充电过程却是逐渐过渡的：当电池电压远低于VREF时持续大电流充电,当电池电压接近于VREF时充电电流慢慢减小,直至逐渐充电趋近零即使饱和灯点亮时,小电流充电仍在继续！ 所以这种状态下,三只灯的工作情况分别为：VD2点亮,电源正常；VD3不亮；VD5点亮（饱和,小电流充电）。

从2、3内容的分析中可以看出,无论电路是大电流或小电流充电,IC1-4的输出一直是"低电平",好像它没有什么作用似的,还不如直接把VD3、VD5负极接"地"？刚开始设计时,确实没有考虑用IC1-4,把VD3、VD5的负极直接接地。然而,当制作好后通电工作时发现一个问题：当不装电池通电时,饱和灯VD5点亮这显然不合适！因为,没装电池时VT1处于微导通状态,IC1-2的5脚电压高于VREF,IC1-2输出高电平,于是IC1-2也输出高电平,VD5点亮。 若在原理图中接入IC1-4,没装电池时VT1处于微导通状态,IC1-4的12脚电压也会高于VREF,因此,IC1-4输出高电平,这样VD5就不能点亮。 需要说明一点,外接输入电压不能太高,也不能太低。输入电压太高,大电流充电时调整管发热严重；另一方面,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较高而提前超过VREF（设定值）,这样就会给我们一个错觉,电池很快就充满了！实际上并非如此。 输入电压太低也不好,同的分析一样,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较低而迟后,更有甚者,也可能永远达不到VREF,充电灯一直闪烁,但大电流充电过程早已结束。所以,外接电压太高或太低,充电和饱和的状态是不准确的。

1、首先,是改变压器。按照原电压相应改动次输出绕组的匝数,其它绕组（如辅助绕组、12V后级IC供等）不变动。如果想保持原功率不变输出电压减小要增大输出电流就加粗线、当原充电器的输出电压大范围改低以后,431和光耦817周边元件的参数要相应改变。改到多少最适合,那要跟据实际计算和实验来定。

先必须要进行低压测试,后级输出部分加一个相得的输出电压（不要在反接二极管后面）。有的光耦发光二级管部分是接在IC电源12V绕组的,也要分别加上另一组12V电压。充电器输出改为12V输出的可以共用一个12V电源。加好电压后测试基准、反馈电路各部分参数是否正常。一切正常后,再串60W灯泡上电。如无问题就大功告成。

利用示波器可以直观的看到驱动波形和占空比。可以,发现波形和占空比对电路的影响,对电源效率的影响。可以对电路进行测试,和适时调试。在测试中发现问题,以便及时更正。在调试中可以还原和发挥充电器的最大性能。