Elektronika-i-radiotehnika-vse-dlya-lyubiteley

Zařízení poskytuje stabilní nabíjecí proud a automaticky se vypne, když je dosaženo stanoveného napětí na baterii. Obvod funguje následovně:

Po dobu několika sekund je do baterie dodáván nabíjecí proud, poté se baterie na přibližně 1 sekundu automaticky vypne a změří se EMF na baterii.

Elektromagnetické napětí plně nabité nikl-kadmiové baterie je zpravidla 1,35 V – pokud je na baterii dosaženo této hodnoty, komparátor se přepne a aktivuje se RS spouštěč, který vypne nabíjecí proud a rozsvítí LED diodu „Baterie nabita“.

Nabíječka umožňuje nabíjení baterií s maximálním napětím až 18 V. Nabíjecí proud je regulován proměnným rezistorem v rozmezí 10 – 200 mA a požadovaná hodnota elektromotorického napětí baterie, při které se nabíjení zastaví, je také nastavena proměnným rezistorem.

Během nabíjecího proudu pravidelně bliká LED dioda „Charge“.

Výstupní tranzistor musí být namontován na malém chladiči, jehož plocha závisí na požadovaném nabíjecím proudu a napětí baterie.

Je vhodné připevnit rukojeti s ukazateli k ose proměnných rezistorů a pomocí multimetru je kalibrovat nanesením značek na přední panel zařízení.

Malá automatická nabíječka (AZU) je určena pro nabíjení 12voltových baterií.
Zařízení je navrženo pro nepřetržitý 220hodinový provoz napájený ze sítě 0.1 V; nabíjení se provádí malým pulzním proudem (0.15-XNUMX A).
Pokud je baterie správně připojena, měl by se rozsvítit zelený indikátor zařízení. Pokud zelená LED nesvítí, je baterie plně nabitá nebo je vodič přerušený. V tomto případě se rozsvítí červený indikátor zařízení (LED).

Zařízení poskytuje ochranu proti:
• Zkrat ve vedení;
• Zkrat v samotné baterii.
• Nesprávná polarita připojení baterie;

Nastavení spočívá ve výběru odporů R2 (1.8 k) a R4 (1.2 k) při napětí baterie 14,4 V, dokud zelená LED nezhasne.
* Zdroj: http://cxema.my1.ru/

Obrázek znázorňuje schéma zapojení zařízení pro nabíjení mobilních telefonů s nikl-metalhydridovými (Ni-MH) a lithiovými (Li-ion) bateriemi s jmenovitým napětím 3,6-3,8 V s indikací stavu a automatickou regulací výstupního proudu.

Pro změnu hodnot výstupního proudu a napětí je nutné změnit jmenovité hodnoty prvků VD4, R5, R6.

Počáteční proud nabíječky je 100 mA, tato hodnota je určena výstupním napětím sekundárního vinutí transformátoru Tr1 a hodnotou odporu rezistoru R2. Oba tyto parametry lze upravit výběrem snižujícího transformátoru nebo odporem omezovacího rezistoru.
Napětí sítě 220V je transformátorem Tr1 sníženo na 10V na sekundárním vinutí, poté usměrněno diodovým můstkem VD1 a vyhlazeno kondenzátorem C1. Usměrněné napětí přes omezovací rezistor R2 a zesilovač proudu na tranzistorech VT2, VT3 prochází konektorem XI k baterii mobilního telefonu a nabíjí ji minimálním proudem. V tomto případě záře LED diody HL1 indikuje přítomnost nabíjecího proudu v obvodu. Pokud se tato LED dioda nerozsvítí, znamená to, že je baterie plně nabitá nebo že v nabíjecím obvodu není kontakt se zátěží (baterií).
Záře druhé indikační LED HL2 na samém začátku procesu nabíjení není patrná, protože napětí na výstupu nabíječky je nedostatečné k otevření tranzistorového klíče VT1. Současně je kompozitní tranzistor VT2, VT3 v saturačním režimu a v obvodu je přítomen nabíjecí proud (protéká baterií).
Když napětí na kontaktech baterie dosáhne 3,8 V, což indikuje plně nabitou baterii, otevře se zenerova dioda VD2, otevře se také tranzistor VT1 a rozsvítí se LED HL2, tranzistory VT2, VT3 se odpovídajícím způsobem uzavřou a nabíjecí proud v obvodu napájení baterie (XI) klesne téměř na nulu.

Nastavení.
Nastavení se omezuje na nastavení maximálního nabíjecího proudu a napětí na výstupu zařízení, při kterém se rozsvítí LED HL2.
To bude vyžadovat dvě identické baterie mobilního telefonu s nominálním napětím 3,6-3,8 V. Jedna baterie by měla být zcela vybitá a druhá by měla být plně nabitá standardní nabíječkou.
Maximální proud se určuje empiricky:
Známý vybitý mobilní telefon, který se po dlouhodobém používání sám vypnul z důvodu vybité baterie, se připojí k výstupu nabíječky (body A a B, konektor XI) přes sériově zapojený stejnosměrný miliampérmetr a volbou odporu rezistoru R2 se nastaví proud 100 mA.
Pro tento účel je vhodné použít milimetrový ukazatel s plným vychylovacím proudem 100 mA, použití digitálního testeru se nedoporučuje kvůli setrvačnosti odečtu a indikace hodnot.
Poté (po odpojení nabíječky od sítě) se emitor tranzistoru VT3 odpájí od ostatních prvků obvodu a místo „mrtvé“ baterie se k bodům A a B na obvodu připojí normálně nabitá baterie (za tímto účelem se baterie ve stejném telefonu prohodí). Nyní se výběrem odporu rezistorů R5 a R6 rozsvítí LED dioda HL2.
Poté je emitor tranzistoru VT3 zpětně připojen k ostatním prvkům obvodu.

O podrobnostech
Transformátor Tr1 je jakýkoli transformátor určený pro napájení ze sítě 220V 50 Hz a sekundárním vinutím, které produkuje napětí 10-12V.
Tranzistory VT1, VT2 typu KT315B – KT315E, KT3102A – KT3102B, KT503A – KT503V, KT3117A nebo podobné v elektrických charakteristikách.
Tranzistor VT3 — z řady KT801, KT815, KT817, KT819 s libovolným písmenným indexem. Tento tranzistor není třeba instalovat na chladič.
Všechny pevné rezistory (kromě R2) jsou typu MLT-0,25, MF-25 nebo podobné, R2 – 1 W.
Oxidový kondenzátor C1 typu K50-24, K50-29 nebo podobný s pracovním napětím alespoň 25V.
LED diody HL1, HL2 typu AL307BM nebo jiné (pro indikaci stavu v různých barvách), dimenzované na proud 5-12 mA.
Diodový můstek VD1 – kterýkoli z řad KC402, KC405, KC407.
Zenerova dioda VD2 určuje napětí, při kterém se nabíjecí proud zařízení sníží téměř na nulu. V této verzi je vyžadována zenerova dioda se stabilizačním (otevíracím) napětím 4,5-4,8 V. Zenerova dioda zobrazená na schématu může být nahrazena diodou KS447A nebo složena ze dvou zenerových diod s nižším napětím, které jsou zapojeny do série. Kromě toho lze prahovou hodnotu pro automatické vypnutí nabíjecího režimu zařízení nastavit změnou odporu děliče napětí, který se skládá z rezistorů R5 a R6.

Kashkarov A.P. „Elektronické kutily“ – Petrohrad: BHV-Petersburg, 2007, s. 32.

Na trhu je v současné době mnoho složitých zařízení pro nabíjení baterií proudy různých tvarů a amplitud se systémy řízení procesu nabíjení, ale v praxi nás experimenty s různými obvody nabíjecích zařízení vedou k jednoduchému závěru, že vše je mnohem jednodušší.

Nabíjecí proud 10 % kapacity baterie je vhodný jak pro NiCd, tak pro Li-Ion baterie. Pro plné nabití baterie je potřeba doba nabíjení přibližně 10–12 hodin.

Například když potřebujeme nabít prstovou baterii o kapacitě 2500 mA, musíme zvolit proud 2500/10 = 250 mA a nabíjet ji 12 hodin.

Schématické diagramy několika takových nabíječek jsou uvedeny níže:

Zařízení, které neobsahuje transformátor, znázorněné na obr. 2, umožňuje nabíjení jak jedné baterie, tak i baterie s několika bateriovými články, přičemž nabíjecí proud se mění nepatrně.

Diody D1 – D7 jsou KD105 nebo podobné. LED D8 je AL307 nebo podobná, s požadovanou barvou zářivosti. Diody D1 – D4 lze nahradit diodovou sestavou. Rezistor R3 volí požadovaný jas LED. Kapacita kondenzátoru C1, která nastavuje požadovaný nabíjecí proud, se vypočítá podle vzorce:

C1= 3128/A,
A = V – R2,
V = (220 – Ueds) / J: Kde: C1 v μF; Ueds je napětí na baterii ve V; J je požadovaný nabíjecí proud v A.

Například vypočítáme kapacitu kondenzátoru pro nabíjení baterie 8 baterií s kapacitou 700 mAh.

Nabíjecí proud (J) bude 0.1 kapacity baterie – 0.07 A, Ueds 1.2 x 8 = 9.6 V.

Proto V = (220 – 9.6) / 0.07 = 3005.7, pak A = 3005.7 – 200 = 2805.7.

Kapacita kondenzátoru bude C1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 μF, nejbližší hodnota je 1 μF.

Provozní napětí kondenzátoru musí být alespoň 400 V. Ztrátový výkon rezistoru R2 je určen hodnotou nabíjecího proudu. Pro nabíjecí proud 0.07 A to bude 0.98 W (P = JxJxR). Volíme rezistor se ztrátovým výkonem 2 W.

Nabíječka se nebojí zkratů. Po sestavení nabíječky můžete zkontrolovat nabíjecí proud připojením ampérmetru místo baterie.

Pokud je baterie připojena s obrácenou polaritou, pak se LED D8 rozsvítí ještě před připojením nabíječky k elektrické síti.

Po připojení zařízení k elektrické síti LED dioda indikuje, že baterií protéká nabíjecí proud.

Zařízení znázorněné na obr. 3 umožňuje nabíjení čtyř baterií D-0,26 současně proudem 26 mA po dobu 12-14 hodin.

Přepětí sítě 220 V je potlačeno jalovým odporem kondenzátorů (Хс).

Pomocí tohoto elektrického obvodu a se znalostí doporučeného nabíjecího proudu (I c) pro konkrétní typ baterie můžete pomocí níže uvedených vzorců určit kapacitu kondenzátorů C1, C2 (celkem C = C1 + C2) a zvolit typ zenerovy diody VD2 tak, aby její stabilizační napětí překročilo napětí nabitých baterií přibližně o 0,7 V.

Typ zenerovy diody závisí pouze na počtu současně nabíjených baterií, například pro nabití tří prvků D-0,26 nebo NKGC-0,45 je nutné použít zenerovu diodu VD2 typu KS456A. Příklad výpočtu je uveden pro baterie D-0,26 s nabíjecím proudem 26 mA.

Nabíječka používá rezistory typu MLT nebo C2-23, kondenzátory C1 a C2 typu K73-17V pro provozní napětí 400 V. Rezistor R1 může mít jmenovitý odpor 330 620 kOhm, zajišťuje vybití kondenzátorů po vypnutí zařízení.

Můžete použít libovolnou LED HL1, ale vyberte rezistor R3 tak, aby svítil dostatečně jasně. Diodová matice VD1 je nahrazena čtyřmi diodami KD102A.

Přítomnost napětí v nabíjecím obvodu je indikována LED diodou HL1 a dioda VD3 zabraňuje vybíjení baterie přes nabíjecí obvod, když je odpojena od sítě 220 V.

Při nabíjení baterií NKGC-0,45 proudem 45 mA musí být odpor R3 snížen na hodnotu, při které LED svítí na plný jas.

Obvod nabíječky (obr. 4) je určen k nabíjení baterií typu NKGC-0,45 (NKGC-0,5). Nabíjení se provádí proudem 40 mA během jedné půlvlny síťového napětí; během druhé půlvlny je dioda sepnutá a do prvku G45 není přiváděn žádný nabíjecí proud.

Pro indikaci přítomnosti síťového napětí se používá miniaturní lampa HL1 typu SMN6.3-20 nebo podobná.

Pokud jsou zařízení správně sestavena, není nutné žádné seřizování. Kapacita kondenzátoru se vypočítá podle vzorce: C1 (v μF) = 14.8 * nabíjecí proud (v A)

Pokud potřebujete proud 2A, pak 14.8 * 2 = 29.6 μF. Vezmeme kondenzátor s kapacitou 30 μF a získáme nabíjecí proud 2 ampéry. Rezistor pro vybíjení kondenzátoru.

Nabíjecí obvod znázorněný na následujícím obrázku je jednoduchý stabilizátor proudu. Nabíjecí proud je regulován proměnným rezistorem v rozsahu 10 až 500 mA.

V zařízení lze použít jakékoli diody schopné odolat nabíjecímu proudu.

Napájecí napětí by mělo být o 30 % vyšší než maximální napětí nabíjené baterie.

Protože všechny výše uvedené schémata NEVYLUČUJÍ možnost nadměrného nabití baterie, je při používání takových zařízení nutné kontrolovat dobu nabíjení, která by neměla překročit 12 hodin.