怎么样才能给电池充进电去呢？我们先看看电池放电的过程，想一想，无论什么电路，只要是使用电能，也就是电池向外部供电，都有一个共同点：电从电池正极流出，经过外部电路以后回到电池负极。充电是放电的相反过程，所以，我想，你也猜到了：只要想办法让电流倒过来流动－－从电池正极进入电池，从负极出来－－就可以充电，的确如此。
那怎么样才能让电流倒过来流动呢？先思考一个问题：电为什么会流动？导线里面的电荷如果不接电源，它是不会流动的，会基本上呆在原地；一旦接通电源以后，每个电荷都会受到一个压力，所有的电荷在这个压力下沿着导线被迫向一个方向流动，形成电流。这个压力，就是电压，所以，在外部电路保持不便的情况下，电压越大，电流越大。
当电池接入电路以后，会迫使导线里面的电荷在它的驱使下流动，而我们还要想让电荷逆流而上，如何实现呢？只有一个办法：再给电荷施加一个方向相反的更大的压力，把电荷“顶”回去！最简单的电路如图1
电池1的“意愿”是让电流顺时针方向流动；电池2的“意愿”是让电流逆时针方向流动。可是，电池2的电压小于电池1的电压，电池2“心有余而力不足”，没有办法，只能听“老大”的，让电流顺时针流动，谁叫人家“力量”大呢？对电池1来讲，是在放电；对电池2来说，是在充电。这就是给电池2的充电电路。当然，前提条件是电池2得是充电电池，如果电池2是一次性电池，那是不可能充进去电的。现在市场上有一种给手机电池充电的应急设备，它可以在没有市电的情况下通过购买几节干电池给手机电池充电，其实就是上面这个原理。呵呵，简单的不能再简单了。我不知道那个东西售价是多少，如果你花费了很多的钱买了它，那，你去哭吧......
上面这个图是不是实用的电路图呢？嗯，还不是，还差那么一点点。我们已经知道了，只要让电流倒着流进电池，就可以给电池充电。那么要充多长时间才能充满呢？我想你也应该可以想象的出：电流越大充电越快，所用的时间也就越短。但问题是，就像其它的设备一样，如果电流过大是会烧坏电池的，电池也是有可以承受的最大电流的，无论是充电还是放电。也就是说，充电过快会损坏电池，放电过快同样也会损坏电池。所以，我们还要限制充电电流的大小，怎么限制呢？串联一个电阻即可。如图2
上面我说的那个通过干电池给手机应急充电的东西我没有看过，不知道里面具体电路如何，我猜就是上面这个电路。如果它有防止因电池接反而损坏的功能，那就再串联一个二极管，如果没有，就是上面这个电路！声明：我猜的。那个东西你买了没有？如果买了，今天你哭了没有？如果没有，再哭一次吧......
用电阻可以限制充电电流的大小，从而保护电池。那么充电电流应该调整为多大才合适呢？这个和电池的容量有关。什么是电池的容量呢？通俗点说，就是电池可以容纳的电能的多少，通常用“安时”这个单位来表示，表示为AH。如果说一节电池的容量是2安时，其含义是这个电池如果以2安培的电流放电，可以持续放电1小时。标准的充电方式是使用电池容量的1/10电流充电10小时。2AH容量的电池，标准的充电方式是用0.2安培电流连续充电10小时。
知道了充电的原理，也知道了该如何充电，还有个问题：充进电池的电从那里来呢？一般情况下，我们都是使用220v市电。那是不是直接把220v市电接到充电电池上呢？当然不是了，不仅仅是因为市电是交流电，不可以直接来充电；更重要的是它的电压太高了，如果接到电池上瞬间就会损坏电池的，所以，我们首先要想办法把电压降下来，使用下图这样的元件－－变压器。实际上，变压器的结构非常简单，就是图3
两个线圈绕到同一个铁心上。如下图，这就是一个变压器结构示意图。中间是一根铁棒，上面缠绕了2个线圈，给其中一个线圈接通交流电，另外一个线圈就会感应出同频率的交流电。两个线圈两端的交流电压比等于线圈的匝数比。举例来说，如果一个线圈匝数为2200匝，接通220v交流电；另外一个线圈是220匝，那么它两端的输出电压就是22v。当然，下面这个图仅仅是示意图，实际的变压器为了获得更好的性能采取了一些措施，例如中间用的不是铁心，而是多个硅钢片重叠在一起等等。这些我们暂时不必细说，了解一下就可以了。图4
一个比较实用的充电电路如下图。图左边的新出现的符号是变压器，用字母“T”表示，其它的大家应该都比较熟悉了。线路的原理如下：220v交流电经过变压器降压后再经过全波整流电路变成直流电以后给充电电池充电，电阻R可以调整充电电流的大小。图5
镍镉电池的容量随着生产厂家的不同而不同，有450mAH，也有800mAH的，购买时注意察看电池的包装，上面都会注明的。下面我们以给常用的1.2v450mAH镍镉电池设计充电电路为例具体说明一下各个元件的选取。
首先看看变压器。镍镉电池充满电以后电压约是1.35v左右，因此充电器的输出电压只要比1.35v高出一些就可以，而这个电压的大小是由变压器的输出电压决定的。那么变压器应该买什么样规格的呢，是买220v变1.5v的呢还是买220v变3v的呢？ 是后者。前者不但不是很好买，而且还无法为电池充电。为什么呢？让我们仔细分析一下电路就清楚了。无论从变压器出来的电流怎么流动（记住：变压器输出的可是交流电哦），都要经过2个二极管，我们前面已经说过了，硅材料制造的二极管即使正向导通时也会有0.7v左右的电压损耗，那么两个二极管就是1.4v，再加上充电电池两端的1.35v左右的电压就是2.75v了，所以变压器我们不可以选用1.5v的，它的电压不够，只能选用3v的；
其次，计算电流。这个似乎没有什么好说的，容量450mAH，电流是其十分之一，45mA；
再次，计算电阻。变压器输出电压3v，去掉电池上的电压1.35v，去掉两个二极管上的电压1.4v，剩下的电压0.25v，这也是加在电阻上的电压。由于电阻和电池串联，电流相同，也是45mA。因此电阻
R = 0.25V ÷ 0.045A ＝ 5.55 Ω
实际上没有这个阻值的电阻，因此选用5.6Ω的电阻。“为什么没有5.55Ω的电阻呢？”你想想啊，如果每个整数的电阻都有，那1Ω，2Ω,3Ω......100MΩ......得多少个啊！！！因此，标准电阻的阻值只有为数不多的一些数值，但这已经足够了。详细的见附表。 [Page]
衡量电阻的可不仅仅是阻值这一个参数，还有功率呢。计算一下电阻上消耗的功率
P = I x I x R = 0.045 x 0.045 x 5.6 = 0.01134 W
我们常用的直插电阻是0.25w，选用它绰绰有余。记住：选用电阻时，不仅仅要考虑阻值，还要考虑其功耗。如果你选用实际功率比计算功率小得多的电阻，通电用不了多久就会把电阻烧冒烟的。切记！
通过二极管的电流自然也是45mA，用1N4007吧，还记得其电流是多大么？1A，足够了。
总结一下：变压器选用220v变3v的，二极管选用1N4007，电阻选用5.6Ω0.25W的，按照上图连接，这个充电器就做成了。
网友评论