Самодельное зарядное устройство для батареек: Зарядное устройство для батареек — схема » Полезные самоделки ✔тысячи самоделок для всей семьи

Содержание

Зарядное устройство для аккумуляторов СЦ-21, СЦ-32, Д-0,06, Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55, 7Д-0,115, 316, 332, 3336

 

Схема и описание самодельного универсального зарядного устройства для аккумуляторов СЦ-21, СЦ-32, Д-0,06, Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55, 7Д-0,115, 316, 332, 3336


Устройство рассчитано на зарядку малогабаритных элементов типов СЦ-21, СЦ-32, аккумуляторов Д-0,06, Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55, аккумуляторных батарей 7Д-0,115, а также гальванических элементов 316, 332 и батарей 3336.

Самодельное зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов представляет собой стабилизатор тока, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. Питается стабилизатор от выпрямителя на диодах VD1-VD4 со сглаживающим конденсатором С1. В свою очередь, на выпрямитель подается переменное напряжение 12 В, которое может быть снято с готового трансформатора питания небольшой мощности, например, ТС-5-1.

Необходимый для зарядки ток (2.5…15 мА) устанавливают переменным резистором R5. Установленный ток не меняется ни в течение всего периода зарядки, ни при коротком замыкании выходных зажимов ХТ1, ХТ2. Процесс зарядки индицируется светодиодом HL1.

Выпрямительные диоды VD1-VD4 могут быть, кроме указанных на схеме, любые другие с допустимым выпрямленным током не менее 30 мА, например, серий КД105, Д226, Вместо светодиода АЛ102В допустимо установить любой из АЛ307А — АЛ307Г, а вместо транзисторов КТ315Б — КТ315А-КТ315Е. Переменный резистор R5 — СП5-50 или другой, мощностью не менее 1 Вт и с функциональной характеристикой А, остальные резисторы — МЛТ-0,125.

Рис. 1. Нажмите на рисунок для просмотра.

Оксидный конденсатор С1 — емкостью не менее указанной на схеме и на номинальное напряжение не ниже 20 В.

Часть деталей устройства размещена на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Монтаж плотный, поэтому резисторы и диоды установлены вертикально.

Прежде чем начать работать с зарядным устройством, нужно отградуировать шкалу переменного резистора. Для этого движок резистора устанавливают сначала в верхнее по схеме положение и подключают к зажимам миллиамперметр на 25… 30 мА. Подают на устройство напряжение питания и подбором резистора R4 устанавливают ток через миллиамперметр примерно равный 15 мА. Делают отметку этого значения на шкале резистора. Затем плавно перемещают движок резистора вниз по схеме, устанавливают и отмечают на шкале другие значения выходного тока, а значит, будущего тока зарядки.

Как показала практика работы с данным зарядным устройством, удается значительно продлить «жизнь» элементов типа СЦ-21, заряжая их током 2,5… 3 мА в течение 12…13 ч. Заряжать другие элементы, аккумуляторы и батареи следует током, примерно равным десятой части значения их емкости.

Рис. 2. Нажмите на рисунок для просмотра.

 

Доработка:

Если Вас не устраивают регулируемые пределы зарядного тока 3…15 мА, их можно расширить до 1,5…55 мА, чтобы ток был достаточен как для зарядки зарубежных элементов (1,5 мА), так и для отечественных аккумуляторов Д-0,55.

Вместо транзистора КТ315Б (VT2) автор установил КТ815Б с небольшим теплоотводом, а вместо резисторов R4 и R5 включил галетный переключатель на 11 положений с набором резисторов для «стандартных» значений зарядного тока: 1,5; 2; 2,5; 3; 6; 10; 11,5; 12; 25; 35; 55 мА. Сопротивления подключаемых переключателем резисторов можно подобрать для конкретных значений тока по методике, описанной выше. Для указанных токов автор установил соответственно резисторы сопротивлением 910, 680, 560, 470, 220, 150, 120, 110, 51, 36, 22 Ома. Мощность резисторов — от 0,125 до 0,5 Вт.

Читать далее — Схема и описание пускового устройства

Популярные схемы зарядных устройств:

Схема тиристорного зарядного устройства

Десульфатирующее зарядное устройство

Простое зарядное устройство

Схема автомата включения-выключения зарядного устройства


Зарядное устройство для портативных аккумуляторов

На одном из радиолюбительских сайтов увидел схему для зарядки портативных Ni-Mn и Ni-Cd аккумуляторов с рабочим напряжением 1,2-1,4 В от USB-порта. С помощью этого устройства можно заряжать портативные аккумуляторные батарейки током примерно 100 мА. Схема несложная. Собрать её не составит труда даже начинающему радиолюбителю.

Конечно, можно купить готовое ЗУ. В продаже их сейчас великое множество и на любой вкус. Но их цена вряд ли удовлетворит начинающего радиолюбителя или того, кто способен сделать зарядное устройство своими руками.
Решил повторить эту схему, но сделать зарядное устройство для зарядки сразу двух аккумуляторов. Выдаваемый ток USB 2.0 составляет 500 mA. Так что можно смело подключить два аккумулятора. Доработанная схема выглядела так.

Так же хотелось, чтобы была возможность подключение внешнего источника питания напряжением 5 В .
Схема содержит всего восемь радиодеталей.

Из инструмента потребуется минимальный набор радиолюбителя: паяльник, припой, флюс, тестер, пинцет, отвёртки, нож. Перед пайкой радиодеталей их необходимо проверить на исправность. Для этого нам потребуется тестер. Резисторы проверить очень просто.

Измеряем их сопротивление и сравниваем с номиналом. О том, как проверить диод и светодиод есть много статей в интернете.
Для корпуса использовал пластмассовый футляр размером 65*45*20 мм. Батарейный отсек вырезал из детской игрушки «Тетрис».

О переделке батарейного отсека расскажу подробней. Дело в том, что изначально
плюсы и минусы клемм питания батареек установлены противоположно. Но мне нужно было, что бы в верхней части отсека располагались две изолирование плюсовые клеммы, а внизу одна общая минусовая. Для этого я нижнюю плюсовую клемму перенёс наверх, а общую минусовую вырезал из жести, припаяв оставшиеся пружины.



В качестве флюса при паянии пружин применял паяльную кислоту с соблюдением всех правил техники безопасности. Место пайки обязательно промыть в проточной воде до полного удаления следов кислоты. Провода от клемм подпаял и пропустил внутрь корпуса через просверленные отверстия.

Батарейный отсек закрепил на крышке футляра тремя маленькими шурупами.
Плату выпилил из старого модулятора игровой приставки «Денди». Удалил все ненужные детали и дорожки печатного монтажа. Оставил только гнездо питания. В качестве новых дорожек использовал толстый медный провод. В нижней крышке просверлил отверстия для вентиляции.

Готовая плата плотно села в корпус, поэтому я её закреплять не стал.

После установки всех радиодеталей на свои места проверяем правильность монтажа и очищаем плату от флюса.
Теперь займёмся распайкой шнура питания и установкой тока зарядки для каждого аккумулятора.
В качестве шнура питания использовал USB шнур от старой компьютерной мышки и кусок питающего провода со штекером от «Денди».

Шнуру питания нужно уделить особое внимание. Ни в коем случае нельзя перепутать «+» и «-». У меня на штекере «+» питания подключен к центральному контакту чёрным проводом с белой полосой. А «-» питания идёт по чёрному (без полосы) проводу на наружный контакт штекера. На USB шнуре «+» идёт на красный провод а «-» на чёрный.

Спаиваем плюс с плюсом и минус с минусом. Места пайки тщательно изолируем. Далее проверяем шнур на короткое замыкание, подключив тестер в режиме измерения сопротивления к клеммам штекера. Тестер должен показать бесконечное сопротивление. Все надо тщательно перепроверить, что бы ни спалить USB-порт. Если всё нормально, подключаем наш шнур к USB-порту и проверяем напряжение на штекере. Тестер должен показать 5 вольт.

Последний этап настройки это установка зарядного тока. Для этого разрываем цепь диода VD1 и «+» аккумулятора. В разрыв подключаем тестер в режиме измерения тока включенного на предел 200 mA. Плюс тестера на диод, а минус к аккумулятору.

Вставляем аккумулятор на место, соблюдая полярность, и подаём питание. При этом должен загореться светодиод. Он сигнализирует о том, что аккумулятор подключен. Далее, изменяя сопротивление R1, устанавливаем требуемый ток заряда. В нашем случае он равен примерно 100 mA . При уменьшении сопротивления резистора R1 зарядный ток увеличивается, а при увеличении уменьшается.

То же самое делаем для второго аккумулятора. После этого скручиваем наш корпус и
зарядное устройство готово к использованию.
Поскольку различные пальчиковые аккумуляторы имеют разную
емкость, потребуется разное время для зарядки этих аккумуляторов. Аккумуляторы

емкостью 1400 мА/ч с напряжением 1,2 В потребуется заряжать с помощью данной
схемы примерно 14 часов, а аккумуляторы 700 мА/ч потребуется всего 7 часов.
У меня имеются аккумуляторы емкостью 2700 мА/ч. Но заряжать их 27 часов от USB-порта не хотелось. Поэтому я и сделал гнездо питания для внешнего источника питания 5 вольт 1А, который у меня лежал без дела.

Вот ещё несколько фото готового устройства.

Наклейки рисовал программой FrontDesigner 3.0. Затем распечатал на лазерном принтере. Вырезал ножницами, наклеил лицевой стороной на тонкий скотч шириной 20 мм. Лишний скотч обрезал. В качестве клея использовал клей-карандаш, предварительно смазав им и наклейку и место, куда она клеится. Насколько это надёжно, пока не знаю.
Теперь плюсы и минусы данной схемы.
Плюс в том, что схема не содержит дефицитных и дорогостоящих деталей и собирается буквально на коленке. Так же есть возможность запитать от USB-порта, что не мало важно для начинающих радиолюбителей. Не надо ломать голову, откуда запитать схему. Не смотря на то, что схема очень простая, данный способ зарядки используется во многих промышленных зарядных устройствах.
Так же можно немного усложнив схему реализовать переключение зарядного тока.

Подбором R1,R3 и R4 можно выставить зарядный ток для разных по ёмкости аккумуляторов, тем самым обеспечив рекомендуемый зарядный ток для данного аккумулятора, который обычно равен 0,1C (C-ёмкость аккумулятора).
Теперь минусы. Самый большой, это отсутствие стабилизации зарядного тока. То есть
При изменении входного напряжения будет изменятся зарядный ток. Так же при ошибке в монтаже или коротком замыкании схемы есть большая вероятность спалить USB-порт.

Зарядное устройство для кроны 9v своими руками.

Простое зу для аккумуляторов крона. Что нужно для сборки

Схема и описание самодельного автоматического зарядного устройства для зарядки 9 вольтовых аккумуляторных батарей (7Д-01 «крона») и им подобных.

Схема зарядного устройства приведена на рисунке 1.

Нажмите на рисунок для просмотра.

Оно состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1, стабилизатора напряжения на стабилитроне VD2 и балластных резисторах R1, R2, электронного ключа на транзисторе VT1 и диоде VD3, порогового устройства на тринисторе VS1.

Пока аккумуляторная батарея, подключенная к разъему ХР2, заряжается и напряжение на ней ниже номинального, тринистор закрыт. Как только напряжение на батарее возрастет до номинального, тринистор открывается. Зажигается сигнальная лампа HL1 и одновременно закрывается транзистор. Зарядка батареи прекращается.

Порог срабатывания автомата зависит от сопротивления резистора R4.

Диод Д226Д можно заменить любым другим из той же серии, Д226Б – другим выпрямительным диодом с выпрямленным током не ниже 50мА и обратным напряжением не ниже 300 В, стабилитрон Д813 – стабилитроном Д814Д, транзистор КТ315Б – другим транзистором этой серии с коэффициентом передачи тока не менее 50, тринистор КУ103В – тринистором КУ103А.

Налаживают самодельное зарядное устройство при подключенной аккумуляторной батарее и контрольном вольтметре постоянного тока, измеряющем напряжение батареи. Как только напряжение достигнет 9,45 В, должна вспыхнуть сигнальная лампа. Если этого не происходит, то подбирают резистор R4. Устройство включают в сеть только после надежного подключения батареи!!!

Популярные схемы зарядных устройств:

Инструкция

Ознакомьтесь с цоколевкой батареи «Крона». У самой батареи или аккумулятора этого типа, а также у заменяющего его блока питания, большая клемма — отрицательная, малая — положительная. У зарядного устройства, а также у любого прибора, питающегося от «Кроны», все наоборот: малая клемма — отрицательная, большая — положительная.

Убедитесь, что та батарея, которая имеется у вас в наличии, действительно является аккумуляторной.

Определите зарядный ток аккумуляторной батареи. Для этого его емкость, выраженную в миллиампер-часах, поделите на 10. Получится зарядный ток в миллиамперах. Например, для батареи емкостью в 125 мАч зарядный ток равен 12,5 мА.

В качестве источника питания для зарядного устройства используйте любой блок питания, напряжение на выходе которого составляет около 15 В, а максимально допустимый потребляемый ток не превышает зарядного тока аккумуляторной батареи.

Ознакомьтесь с цоколевкой стабилизатора LM317T. Если положить его лицевой стороной с маркировкой к себе, а выводами вниз, то слева будет регулировочный вывод, посередине выход, справа — вход. Микросхему установите на теплоотвод, который изолируйте от любых других токоведущих частей зарядного устройства, поскольку он электрически соединен с выходом стабилизатора.

Микросхема LM317T является стабилизатором напряжения. Чтобы использовать ее не по назначению — в качестве стабилизатора тока — между ее выходом и регулировочным выходом включите нагрузочный резистор. Его сопротивление рассчитайте по закону Ома, учитывая, что напряжение на выходе стабилизатора составляет 1,25 В. Для этого зарядный ток, выраженный в миллиамперах, подставьте в следующую формулу:
R=1,25/I
Сопротивление получится в килоомах. Например, для зарядного тока в 12,5 мА расчет будет выглядеть следующим образом:
I=12,5 мА=0,0125А

R=1,25/0,0125=100 Ом

Мощность резистора в ваттах рассчитайте, умножив падение напряжения на нем, равное 1,25 В, на зарядный ток, также предварительно переведенный в амперы. Округлите результат вверх до ближайшего значения из стандартного ряда.

Подключите плюс источника питания к плюсу аккумулятора, минус аккумулятора к входу стабилизатора, регулировочный вывод стабилизатора к минусу источника питания. Между входом и регулировочным выводом стабилизатора включите электролитический конденсатор на 100 мкФ, 25 В плюсом к входу. Зашунтируйте его керамическим любой емкости.

Включите блок питания и оставьте аккумулятор заряжаться на 15 часов.

Видео по теме

Батарейки «Крона» появились еще в Советском Союзе, но до сих пор остаются востребованными. Данный элемент питания незаменим для устройств с большим потреблением энергии, так как он выдает ток гораздо большей силы в сравнении с другими батарейками.

Характеристики батареек «Крона»

Элементы питания имеют типы АА, ААА, C, D, они имеют цилиндрическую форму и отличаются только размером. В отличие от них батарейка «Крона» имеет типоразмер PP3 и представляет собой параллелепипед. Солевые элементы питания отличаются своей недолговечностью, их нельзя использовать в высокотехнологичных приборах. Максимум, на что они рассчитаны — это часы либо другое несложное устройство. Элементы питания различают также по электрохимической системе. Большую работоспособность имеют щелочные и литиевые батарейки.

Мини-аккумуляторы «Крона» отличаются достаточно высокой производительностью, они имеют напряжение на выходе в районе девяти (в сравнении с ней литиевая или алкалиновая батарейка типа АА «выдает» всего 1,5 вольта). Батарейка «Крона» состоит из шести соединенных последовательно в одну цепочку полуторавольтовых батареек (на выходе получается девять вольт. ) Элементы питания могут иметь силу тока до 1200 мА/ч, стандартная мощность составляет 625 мА/ч. Емкость батареек «Крона» будет изменяться в зависимости от типов химических элементов. Никель-кадмиевые элементы имеют емкость 50 мА/ч, никель-металл-гидридные батареи мощнее на порядок (175-300 мА/ч). Наибольшую емкость имеют литий-ионные элементы, их мощность составляет 350-700 мА/ч. Стандартный размер батареек «Крона» — 48,5х26,5х17,5 мм. Эти элементы питания используются в детских игрушках и пультах управления, их можно встретить в навигаторах, в шокерах.

Как зарядить батарейку «Крона»

В Советском Союзе выпускались угольно-марганцевые батарейки такого типоразмера, а также щелочные, которые имели более высокую цену и назывались «Корунд». Батареи выпускали из прямоугольных галетных элементов, для их изготовления использовался металлический корпус из луженой жести, дно из пластика или генитакса и контактная площадка. Простые одноразовые батареи «Крона» допускали небольшое количество дозарядок, хотя это не рекомендовалось изготовителем. Однако в связи с дефицитом этих элементов питания во многих книгах и журналах публиковались зарядных устройств для «Крон».

Работу одноразовой батарейки «Крона» можно продлить, используя блок с регулированием силы тока и вольтажа. Сначала нужно определить зарядный ток батарейки, для этого ее емкость нужно поделить на десять (например, 150 мА/ч: 10 = 15 мА/ч — для данного зарядного устройства вольтаж не должен быть больше 15 вольт). Заряжать «Крону» можно не более двух раз. При этом следует учитывать, что если элементы внутри нее высохли, вторично зарядить ее не удастся.


  • Стилус-насадка для носа — гаджет для тех, кто постоянно мечтал иметь лишний палец на лице…


  • Titan Sphere — продукт скоро разорившейся компании SGRL, неудавшаяся попытка сообщить новое слово в сфере джойстиков…

  • Раструбы для глазных капель разрешают совершенно верно прицелиться в глаз, в то время, когда необходимо его чем-то зака…


  • Существуют ли в действительности ненужные органы? Вряд ли кому-то захочется расстаться со своим аппендиксом, пока он е. ..

  • «Мать всех демонов», 1968 год…


  • Будущее с инопланетянами — почему бы и нет? Кое-какие уверены, что инопланетяне уже среди нас…


05.06.2015

По большому счету, схем таких зарядных устройств довольно много. В данной статье представлен несложный и дешёвый вариант, что окажет помощь сделать с экономией и усилий зарядное устройство для Кроны. Предлагаемая схема на базе зарядки для сотового телефона разрешает сделать устройство собственными руками.

Создатель видео блогер Aka Kasyan.

Кстати, батарейку на 9 вольт именуют Кроной лишь в Российской Федерации и других странах — выходцах из СССР. В мире она известна называющиеся стандарт 6 f 22. Своим заглавием Крона обязана несложной батарейке того же стандарта, которая выпускалась в СССР.

Все, что необходимо для сборки устройства, вы имеете возможность отыскать в этом китайском магазине. Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам. Обратите внимание на товары с бесплатной доставкой.

Аккумуляторная крона является сборкой из последовательно соединенных батарей, достаточно редкого стандарта 4a. В общем случае их количество 7 штук. В большинстве случаев это никель-металл-гидридный тип.

Схемы зарядки для аккумуляторной Кроны

Заряжать аккумуляторную крону рекомендуется током не более 20 — 30 миллиампер. Рекомендуется ни за что не повышать ток выше 40 миллиампер. Схема зарядного устройства довольно несложна и выполнена на базе китайской зарядки для сотового телефона.

Недорогое китайское зарядное устройство не редкость двух главных типов. Оба, в большинстве случаев, импульсные и реализованные по автогенераторным схемам. На выходе обеспечивается напряжение около 5 вольт.

Первый тип зарядного устройства

Первая разновидность самая популярная. Тут нет контроля выходного напряжения, но оно возможно поменяно методом подбора стабилитрона, каковые в большинстве случаев, в таких схемах стоят во входной цепи. Стабилитрон значительно чаще на 4,7 — 5,1 вольт.

Для зарядки кроны нам нужно иметь напряжение около 10 вольт. Исходя из этого стабилитрон заменяем на другой с нужным напряжением. Кроме этого советуется заменить электролитический конденсатор на выходе зарядного устройства.

Заменяем на 16 — 25 вольт. Емкость от 47 до 220 микрофарад.

Второй тип зарядки

Вторая разновидность — схема для зарядки сотовых телефонов является автогенераторную схему, но с контролем выходного напряжения при помощи оптопарыи стабилитрона. В таких схемах в качестве осуществляющего контроль элемента возможно задействован или простой стабилитрон, или регулируемый, наподобие tl431.

В этом случае стоит самый простой стабилитрон на 4,7 вольта.На видео продемонстрирован метод переделки на базе 2 схемы.Предварительно убираем все, что имеется по окончании трансформатора, не считая узла контроля выходного напряжения. Это оптопара, стабилитрон и два резистора. Заменяем кроме этого диодный выпрямитель.

Имеющийся диод заменяем на fr107 (хороший бюджетный вариант).

Кроме этого заменяем выходной электролит с громадным напряжением. Подбираем стабилитрон на 10 вольт. В итоге зарядка начала выдавать на выходе необходимое для отечественных целей напряжение.

По окончании переделки зарядного устройства собираем узел стабилизации тока на базе микросхемы lm317.

В принципе, для таких ничтожных токов возможно обойтись и без микросхемы. Вместо поставить один гасящий резистор, но предпочтительно хорошая стабилизация. Все-таки аккумуляторная крона совсем не недорогой тип батареи.

Ток стабилизации будет зависеть от сопротивления резистора r1, программу расчета для данной микросхемы скачать тут.

Трудится эта схема весьма легко. Светодиод будет гореть, в то время, когда на выходе будет включена нагрузка. В этом случае Крона, потому, что имеется падение напряжения на резисторе r2. По мере заряда батареи ток в цепи будет падать и одновременно падение напряжения на каждом резисторе будет недостаточным. Светодиод о.

Это будет в конце процесса заряда, в то время, когда напряжение на Кроне равняется напряжение на выходе зарядного устройства. Следовательно, предстоящий процесс заряда станет неосуществимым. Иными словами практически непроизвольный принцип.

За Крону возможно не нервничать, потому, что ток в конце процесса заряда есть фактически до нуля. Микросхема lm317t устанавливать на радиатор ненужно из-за мизерного тока заряда. Она по большому счету не будет нагреваться.

В конце остается прицепить на выход зарядного устройства коннектор для Кроны, каковые возможно сделать из второй нерабочей кроны. И, конечно же, поразмыслить о корпусе для устройства.

Зарядка для Кроны из dc-dc преобразователя

В случае если забрать маленькую плату dc-dc преобразователя, то без неприятностей возможно сделать юсб зарядку для кроны. Модуль преобразователя повысит напряжение юсб порта до нужных 10-11 вольт. А дальше уже по цепи стабилизатор тока на lm317 и, все.

Случайные записи:

ЗАРЯДКА ДЛЯ ТЕЛЕФОНА ИЗ КРОНЫ.

СВОИМИ РУКАМИ. DIY

Один из наиболее простых способов зарядки серебряно-цинковых элементов типа СЦ-21. Для этого параллельно соединяют элемент типа 373 («Орион-М») и восстанавливаемый элемент СЦ-21 (рис. 1). До зарядки напряжение на СЦ-21 составляло около 1,5 В. В процессе зарядки это напряжение достигло нормы: 1,55… 1,6 6, причем перезаряд элемента СЦ-21 исключен. Минимальное время восстановления заряда составляло 1…1.5 суток. В качестве батареи-донора можно использовать также элементы типа 343 и ему подобные элементы, напряжение на которых близко к 1,6 6. Поскольку ток зарядки невелик, то можно использовать отработанные сухие батареи.

Рис. 1. Подзарядка СЦ-21 от элемента 373

Рис. 2. Схема заряда батареи 2х2Д-0,1 от автомобильного аккумулятора

Зарядка миниатюрных аккумуляторных батарей, таких, как 2х2Д-0,1 или 7Д-0,1 может производиться в полевых условиях от любых источников постоянного тока, в частности от автомобильных аккумуляторов напряжением 12 Б или бортовой сети напряжением 24. ..27 В. Для зарядки аккумуляторной батареи 2х2Д-0,1 от 12-вольтовой аккумуляторной батареи зарядным током 24 мА необходимо в зарядную цепь включить последовательно ограничительное сопротивление (например, типа М/77) величиной около 110 Ом, как это показано на рис. 2.
Для батареи 7Д-0,1, зарядный ток которой составляет 12 мА, требуется гасящее сопротивление величиной 300 Ом.
В приведенных выше случаях время полного заряда составит 15… 16 часов. В случае необходимости частично разряженным батареям может быть дан подзаряд, время которого определяется величиной утраченной емкости.
Схема простого устройства для регенерации гальванических элементов асимметричным током с соотношением токов во время полупериодов 1:10 с гальванической развязкой от сети показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема устройства для регенерации гальванических элементов асимметричным током

Значения сопротивлений резисторов устройства можно о ределить из выражений:
Здесь: UBX — напряжение на входе устройства (выводах трансформатора), В; U0 — напряжение заряжаемого элемента, В, I0 — ток заряда, мА; R1, R2 — в кОм.
На следующем рисунке (рис. 4) показан усложненный и усовершенствованный вариант схемы, позволяющей ограничивать падение напряжения на заряжаемом элементе, индицировать свечением светодиода процесс зарядки и момент его окончания. При повышении напряжения на элементе в процессе зарядки плавно открывается стабилитрон, начинает светиться светодиод. Подбором стабилитрона напряжение на заряжаемом элементе можно ограничить, это предохранит батарею от перезарядки.
Подобным методом можно заряжать и никель-кадмиевые аккумуляторы.
Известно, что марганцево-цинковые батареи обладают способностью к перезарядке. Такой способностью обладают,
в частности, широко распространенные элементы и батареи типа КБС, «Крона» и др. при условии, что подзаряды производятся в пределах срока сохранности элемента или батареи, а также при условии отсутствия повреждений цинкового стакана или изолирующей оболочки элемента. Зарядка марганцево-цинковых элементов и батарей производится асимметричным током, обеспечивающим получение плотного осадка цинка на отрицательном электроде.

Рис. 4. Усовершенствованный вариант схемы зарядного устройства с сетевым питанием

Рис. 5. Схема простейшего устройства для зарядки марганцево-цинковых и ртутно-цинковых элементов и батарей асимметричным током

Существует несколько схем получения асимметричного тока. Простейшая схема выпрямителя для зарядки МЦ и РЦ элементов и батарей приведена на рис. 5.
Схемы получения асимметричного зарядного тока (рис. 6 и 7) рассчитаны на использование понижающего трансформатора с выходным напряжением 7,5 6, что позволяет применять их для зарядки батарей с напряжением 4,5 В и ниже. Одна из схем (см. рис. 6) использует для пропускания переменной составляющей диод, зашунтированный небольшим сопротивлением. Лампа EL1 3,5 6, 0,28 А, включенная в зарядную цепь, служит стабилизатором тока и одновременно выполняет роль индикатора окончания процесса зарядки батареи, который определяется по уменьшению яркости накала нити.

Рис. 6. Схема устройства для получения асимметричного зарядного тока

Рис. 7. Вариант схемы устройства для получения асимметричного зарядного тока

Следующая схема для получения асимметричного зарядного тока (рис. 7) использует два включенных навстречу диода. Окончание заряда батареи в этой схеме определяется по прекращению роста напряжения, которое после достижения 6 В (для батарей КБС) уже не повышается вследствие уравнивания токов в обеих параллельных ветвях и протекания только переменной составляющей, не вызывающей увеличения напряжения.
При использовании таких схем необходимо в процессе заряда контролировать как напряжение постоянного тока, так и переменную составляющую. Заряд батарей КБС, разряженных не ниже 2,3…2,4 В, продолжается с помощью описанных устройств в течение 12… 14 часов, с тем, чтобы сообщить батарее 140… 160% номинальной емкости.
Принципиальная схема устройства для зарядки серебряно-цинковых и никель-цинковых аккумуляторов асимметричным током показана на рис. 8. Регулировкой потенциометров можно обеспечить необходимое соотношение токов для зарядки.
Как было показано ранее, для зарядки аккумуляторов может быть использован источник переменного тока, имеющий асимметрию положительных и отрицательных полуволн.
Для получения асимметричного переменного тока авторами изобретения была предложена схема трансформатора (рис. 9), имеющего разные коэффициенты трансформации для положительной и отрицательной полуволн.

Рис. 8. Схема устройства для зарядки серебряно-цинковых и никель-цинковых аккумуляторов асимметричным током

Рис. 9. Схема получения асимметричного переменного напряжения

Рис. 10. Схема получения регулируемого асимметричного переменного тока

Рассмотренная выше схема трансформатора не позволяет получить на выходе регулируемое соотношение полуволн напряжения. Как следует из рис. 9, соотношение амплитуд полупериодов на выходе трансформатора остается неизменным. Впрочем, эту проблему легко можно разрешить, включив в схему дополнительный потенциометр R1 (рис. 10). Отметим, что вместо потенциометра R1 можно использовать и его транзисторный аналог — управляемое электрическим сигналом «сопротивление» на основе полевых или биполярных транзисторов.
В другом изобретении показана возможность преобразования напряжения с регулировкой формы выходного напряжения (рис. 11): потенциометром R3 регулируют частоту генерации, R4 — длительность полупериодов выходного напряжения.
Такие схемные решения могут быть использованы, например, для создания устройств зарядки аккумуляторных батарей асимметричным током с автоматической или принудительной ручной регулировкой формы зарядного тока.

Рис. 11. Схема преобразователя напряжения с регулировкой формы выходного напряжения

Рис. 12. Схема зарядного устройства с ограничителями-стабилизаторами зарядного тока на основе ламп накаливания

Зарядное устройство (рис. 12) позволяет одновременно заряжать различным током несколько аккумуляторов. Для зарядки используется пульсирующее напряжение, снимаемое с выхода мостового выпрямителя на диодах VD1 — VD4. В качестве ограничителей-стабилизаторов тока заряда использованы слаботочные лампы накаливания, включенные последовательно с заряжаемыми элементами.
Лампы защищают схему от короткого замыкания и индицируют процесс зарядки. При коротком замыкании в нагрузке одного из каналов, соответствующая этому каналу лампа горит ярким светом, индицируя об аварийном режиме работы. Если не будут предприняты иные меры (отключение короткозамкнутой нагрузки), лампа перегорает. Процесс зарядки остальных аккумуляторов при этом не прерывается.
Напряжение на зажимах заряжаемых аккумуляторов может находиться в пределах от 1,2 до 12 6. Напряжение на вторичной обмотке транссрорматора Т1 должно быть 32 6.
Многие аккумуляторы не допускают разрядку ниже определенного значения: стоит перейти некоторый предел, и в аккумуляторе произойдут необратимые процессы, после которых источник питания станет непригоден для дальнейшей эксплуатации. В этой связи очень актуальным является вопрос защиты элементов питания от слишком глубокой разрядки.
Схема одного из устройств, предназначенных для защиты аккумуляторов от разряда ниже допустимой величины, показана на рис. 13. Для контроля напряжения питания использован обычный стабилитрон VD1 или заменяющий его лавинный транзистор VT3.

Рис. 13. Схема устройства для защиты аккумуляторов от разряда ниже допустимой величины

Стоит источнику напряжения GB1 разрядиться до напряжения, меньшего суммы напряжения стабилизации стабилитрона (или напряжения лавинного пробоя транзистора VT3) и падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT2, как
транзисторный ключ (VT1 и VT2) запрется и отключит нагрузку от батареи GB1.
Согласно одной из концепций, для заряда герметичных аккумуляторов наиболее благоприятным считается зарядный ток стабильной величины.
Зарядное устройство (рис. 14) позволяет получить на выходе «набор» зарядных токов, которые не зависят от колебаний входного напряжения, а также сопротивления заряжаемого элемента. На нагрузке транзистора VT1 напряжение стабилизировано. С движков группы потенциометров, включенных параллельно и питаемых стабильным напряжением, снимается определенная доля напряжения и поступает на базы транзисторов VT2 — VT5. При помощи резисторов R3, R5, R7, R9 задается величина предельного тока через транзисторы и, соответственно, через заряжаемые элементы.

Рис. 14. Схема зарядного устройства с «набором» стабильных зарядных токов

Схема (рис. 15) предназначена для раздельного заряда до шести химических источников тока. Одновременно можно заряжать полностью разряженные аккумуляторы и те, которые необходимо подзарядить после хранения. Последние никогда не перезарядятся, если прекратить заряд одновременно с теми, которым необходимо полностью восстановить емкость. Вследствие технологического разброса при производстве аккумуляторов, каждый из них отдает различную емкость даже при соединении их в батарею, особенно это относится к длительно эксплуатируемым аккумуляторам.
Аккумулятор, подключенный к гнезду XS1, заряжается эмиттерным током транзистора VT1, пропорциональным току
базы, который уменьшается по экспоненциальному закону. Таким образом, аккумулятор автоматически заряжается оптимальным образом.
Опорное напряжение формируется аналогом низковольтного стабилитрона на элементах VT7, VT8, VD1, VD2. Диоды VD1, VD2 подбирают из комбинации кремниевый — германиевый или оба германиевых. Критерий правильности подбора — напряжение 1,35… 1,4 6 на эмиттере транзистора VT1. Резистор в цепи базы транзистора определяет начальный ток заряда. Само зарядное устройство в процессе работы постоянного наблюдения не требует.

Рис. 15. Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов

На схеме указаны номиналы для заряда аккумуляторов ЦНК-0,45. Зарядное устройство позволяет заряжать также аккумуляторы типов Д-0,06, Д-0,125, Д-0,25, но для каждого из них необходимо установить в цепи базы транзистора резистор, обеспечивающий соответствующий начальный ток заряда.
В зарядном устройстве не предусмотрена система защиты от перегрузок. Питание устройства — от стабилизированного источника +5 В с максимальным током 2 А.
Следует заметить, что разряжать аккумуляторы ниже 1 6 не стоит, такие аккумуляторы теряют номинальную емкость, а бывает, и переполюсовываются.
Для контроля окончания зарядки можно использовать схему на рис. 16.

Рис. 16. Схема контроля окончания заряда

Основой ее служит компаратор DA1. На неинвертирую-иций вход поступает напряжение 1,35 Б с движка подстроенного резистора R1. Через контакты кнопки SB1 на инвертирующий вход подают напряжение с контролируемого аккумулятора. Если при фиксации кнопки SB1 в нажатом положении светодиод HL1 начинает светиться, то аккумулятор» зарядился до номинального напряжения 1,35 В. Далее контролируют напряжение на следующем аккумуляторе и т.д.
Автоматически отключающееся зарядное устройство на основе тиристорного ключа (рис. 17) состоит из выпрямителя и источника стабилизированного опорного напряжения. Источник опорного напряжения выполнен на стабилитроне VD6. Через резистивный делитель (потенциометр R2) стабилизированное напряжение подается на базу транзистора VT2. К эмиттеру этого транзистора подключен анодом диод VD7, соединенный своим катодом с заряжаемой батареей. Как только напряжение на батарее повысится сверх заданного уровня, транзисторы VT1 и VT2, а также и тиристор, через который протекает зарядный ток, отключатся, прервав процесс заряда.
Стоит обратить внимание, что тиристор питается импульсами выпрямленного напряжения от диодного моста VD1 — VD4. Конденсатор фильтра С1, транзисторная схема и стабилизатор напряжения подключены к выпрямителю через диод VD5. Лампа накаливания индицирует процесс заряда и, при необходимости, ограничивает ток короткого замыкания в аварийной ситуации.
В зарядных устройствах также может использоваться схема стабилизатора тока. На рис. 18 показана схема зарядного уст-эойства на основе микросхемы LM117 с ограничением зарядного тока до 50 мА. Величину этого тока легко изменить с помощью резистора R1.

Рис. 17. Схема зарядного устройства с автоматическим отключением

Рис. 18. Схема зарядного устройства на основе стабилизатора тока

Рис. 19. Схема зарядного устройства для заряда батареи напряжением 12В

Простое зарядное устройство для заряда батареи напряжением 12 В может быть выполнено на основе микросхемы типа LM117 (рис. 19). Выходное сопротивление устройства определяется величиной резистора Rs.
Схема другого зарядного устройства с ограничителем зарядного тока на уровне 600 мА (при сопротивлении резистора R3=1 Ом) для заряда 6 В батареи изображена на рис. 20.

Рис. 20. Схема зарядного устройства с ограничением зарядного тока

Рис. 21. Схема зарядного устройства для аккумуляторов ЦНК-0,45

В схеме зарядного устройства (рис. 21) для заряда аккууляторов типа ЦНК-0,45 использован стабилизатор тока на микэсхеме типа КР142ЕН5А. Ток заряда (50…55 мА) задан
)противлением резистора R1: на этом сопротивлении падает вно 5 В, следовательно, ток, протекающий через последоельную цепочку из заряжаемого аккумулятора и генерато стабильного тока на основе микросхемы DA1 составляет (Б)/120 (Ом)=45+\с (мА), где 1С=5…10 мА — ток собственного ггребления микросхемы. Реально ток будет выше указанного ачения еще на 3 мА, поскольку в расчетах не учтен ток через
етодиодный индикатор HL1, индицирующий работу устройства.
Напряжение на конденсаторе фильтра С1 должно быть по-дка 15…25 В.
При использовании стабилизаторов на большее выходное пряжение величину резистора R1 следует изменить (в сторону эличения).
Устройство можно практически без переделок использовать на иные зарядные токи, вплоть до 1 А. Для этого потребуется подбор резистора R1 и, при необходимости, использование радиатора для микросхемы DA1.
Зарядное устройство (см. рис. 22) питают выпрямленным напряжением 12 В. Сопротивление токоограничительных резисторов рассчитывают по формуле: R=UCT/I, где UCT — выходное напряжение стабилизатора; I — — зарядный ток. В рассматриваемом случае UCT=1,25 Б; соответственно, сопротивление резисторов таково: R1=1,25/0,025=50 О/и, R2=1,25/0,0125=100 Ом. В расчетах не учтен ток собственного потребления микросхемы (см. выше), который может составлять 5… 10 мА.

Рис. 22. Схема зарядного устройства со стабилизацией тока

В устройстве можно применить микросхемы типов SD1083, SD1084, ND1083 или ND1084.
Схема зарубежного зарядного устройства «ВС-100» приведена на рис. 23. Устройство позволяет одновременно заряжать 3 пары Ni-Cd аккумуляторов. В процессе заряда светится светодиод HL1, затем светодиод HL1 начинает периодически вспыхивать. Постоянное свечение светодиодов HL1 и HL2 свидетельствует об окончании процесса заряда.
Зарядное устройство «ВС-100» не лишено недостатков. Заряд наиболее распространенных аккумуляторов емкостью 450 мА-ч током 160… 180 мА оказывается недопустимым. Ускоренный режим заряда выдерживают не все аккумуляторы, поэтому О. Долговым было разработано более совершенное зарядное устройство, схема которого приведена на следующем рисунке (рис. 24).
Сетевое напряжение, пониженное трансформатором Т1 до 10 В, выпрямляется диодами VD1 — VD4 и через токоограничи-вающий резистор R2 и составной транзистор VT2, VT3 поступает на заряжаемую батарею GB1. Светсэдиод HL1 индицирует наличие зарядного тока.

Рис. 23. Схема зарядного устройства «ВС-100″ для Ni-Cd аккумуляторов

Рис. 24. Схема усовершенствованного зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Значение начального тока заряда определяется напряжением вторичной обмоти трансформатора и сопротивлением резистора R2. Но напряжения на выходе устройства
недостаточно для открывания стабилитрона VD5, поэтому транзистор VT1 закрыт, а составной транзистор открыт и находится в состоянии насыщения. При достижении напряжения на батарее аккумуляторов 2,7…2,8 В транзистор VT1 открывается, загорается светодиод HL2, и составной транзистор, закрываясь, уменьшает ток заряда.
Вторичная обмотка сетевого трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 8…12 Б и максимальный ток заряда с учетом всех одновременно заряжаемых аккумуляторов. Начальный ток заряда предлагаемого устройства — около 100 мА.
Налаживание устройства сводится к установке максимального тока заряда и выходного напряжения, при котором начинает светиться индикатор HL2. К выходу устройства через миллиамперметр подключают пару разряженных аккумуляторов и подбором резистора R2 устанавливают требуемый зарядный ток. Затем вывод эмиттера транзистора VT3 временно отключают от внешних цепей, подключают к выходу устройства пару полностью заряженных аккумуляторов (или другой источник напряжением 2,7…2,8 6) и подбором резисторов R5 и R6 добиваются свечения светодиода HL2. После этого восстанавливают разомкнутое соединение — и прибор готов к работе.
Для заряда никель-кадмиевых аккумуляторов В. Севастьянов использовал стабилизатор тока на основе интегральной микросхемы DA1 типа КР142ЕН1А (рис. 25). Величину зарядного тока регулируют грубо и плавно при помощи резисторов R3 и R4.
Сама микросхема может обеспечить номинальный выходной ток до 50 мА и максимальный — до 150 мА. При необходимости увеличить этот ток следует подключить транзисторный усилитель на составном транзисторе. Транзистор необходимо установить на радиаторе. В том варианте, что показан на рис. 25, устройство обеспечивает выходной регулируемый стабильный ток в пределах 3,5…250 мА.
Заряжаемые элементы подключают к устройству через диоды VD1 — VD3.
Для заряда аккумуляторов Д-0,06 суммарный зарядный ток задают в пределах 16… 18 мА; заряд этим током производят 6 часов, затем зарядный ток снижают вдвое и продолжают заряд еще 6 часов.

Рис. 25. Схема стабилизатора тока для заряда Ni-Cd аккумуляторов

Рис. 26. Схема устройства для восстановления серебряно-цинковых элементов СЦ-21

Для подзаряда серебряно-цинковых элементов СЦ-21 В. Пиц-маном использована схема (рис. 26), в основе которой — задающий генератор на транзисторе и микросхеме К155ЛАЗ. К выводам 8 и 11 микросхемы DA1 подключены диодные цепочки, образованные из последовательно включенных кремниевых диодов КД102, встречно-параллельно которым подключен германиевый диод Д310.
Благодаря такому включению при попеременном появлении значений логического нуля и логической единицы на выходе микросхемы (т.е. подключении цепочки диодов к плюсовой или общей шине источника питания) происходит попеременная дозированная зарядка элементов GB1 и GB2 с последующим их разрядом. Величина зарядного тока превосходит ток разряда, что в итоге способствует восстановлению свойств элементов.

Из материалов
сайта Волгоградских радиолюбителей RA4A.

Многие используют стандартные 9V батареи (Крона) для настройки или испытания многих своих проектов по электронике. Конечно 9 вольт используются не всегда — когда-то нужно 5, 3 или ещё меньше, а составлять из более низковольтных батарей или не получается, или нет желания — ведь проще ткнуть крону и посмотреть, как там будет работать. А излишек напряжения просто просядет, из-за слабости этого гальванического элемента. Но лучше сделать один раз грамотно — и дальше уже не боятся, что что-нибудь вылетит на схеме. Далее предлагаем собрать миниатюрные насадки на батарейку — платы источника питания. Они обеспечивают нужные пониженные напряжения и обладают удобным форм-фактором для использования совместно с 9В батареей.

На печатной плате микросхема — регулятор с обвязочными компонентами на одной стороне, и контакты для 9 В батареи — на другой. Короче идея в том, что блок питания станет частью самой батареи!

Несколько вариантов схем стабилизаторов

Такой вариант использует специализированный понижающий преобразователь:

Вторая версия использует понижающий/повышающий преобразователь:

А это прототип, который использует дешёвый линейный регулятор LM317:

Печатные платы травятся, сверлятся (сами радиодетали планарные) и после распайки плата цепляется на Крону, обеспечивая на выходе необходимое напряжение.

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Зарядные устройства для NiCd аккумуляторов достаточно дешевы. Обычно изготовление внешнего зарядного устройства под популярные размеры аккумуляторов, таких как ААА, АА, C и D, не отнимет много сил и времени. Умение сконструировать подобное устройство окажется полезным и тем, кто захочет встроить ЗУ в робота. В отличие от большинства дешевых ЗУ, которые продолжают заряжать аккумулятор током порядка C/10 даже после его полной зарядки, наше устройство уменьшает зарядный ток до порядка С/30 после того, как батареи оказались полностью заряженными. Такая процедура рекомендована для NiCd аккумуляторов и поможет обеспечить их длительную работоспособность.

Следующая информация позволит вам самостоятельно изготовить ЗУ для стандартного NiCd аккумулятора.

Зарядное устройство представляет собой отдельный блок, схема его подключения приведена на рис. 3.7 в иллюстративных целях. Такую схему легко разместить в корпусе робота, при этом потребуется разъем для соединения с ЗУ. Кроме того, необходим двухполюсный двухпозиционный переключатель, помещенный между разъемом и остальной схемой. Этот переключатель соединяет источник питания (аккумулятор) либо с остальной схемой робота, либо с ЗУ. Обесточивание робота необходимо потому, что в противном случае ток заряда аккумулятора уменьшится (см. рис. 3.7).

Рис. 3.7. Двухпозиционный переключатель, управляющий зарядом АКБ

Питание зарядного устройства можно осуществлять, используя либо обычный трансформатор, либо портативный блок питания, совмещенный со штекерной вилкой (типа используемых для питания плееров). Я предпочитаю последний, поскольку он дает на выходе постоянный ток. Если вы используете трансформатор, то вам дополнительно потребуются сетевой предохранитель, диодный мост, сглаживающий конденсатор и соединительные провода.

В любом случае вы должны подобрать характеристики трансформатора или выпрямителя под тип заряжаемой батареи. Подбор выпрямителя по выходному напряжению и току снизит рассеиваемую мощность на регуляторе LM317; например, не стоит использовать трансформатор на 12 В для зарядки 6-вольтовых батарей.

На рис. 3.8 показана схема блока питания ЗУ. Выходное напряжение может равняться 6, 12, 18, 24 или 36 В в зависимости от типа используемого трансформатора, диодного моста и конденсатора.

Рис. 3.8. Сетевой трансформатор и выпрямительный блок

Схема зарядного устройства приведена на рис. 3.9. Она включает в себя регулятор напряжения LM317 и ограничивающий ток резистор. Величина сопротивления ограничительного резистора зависит от силы тока, необходимого для зарядки аккумуляторной батареи.

Рис. 3.9. Схема зарядного устройства

Ограничительный резистор

Большинство производителей NiCd аккумуляторов рекомендуют заряжать их током, равным 1/10 от их емкости, что обозначается C/10. Таким образом, батарея размера АА емкостью 0,85 Ач необходимо заряжать током C/10 или 85 мА в течение 14 часов. После полной зарядки батареи производители рекомендуют снизить ток до уровня порядка C/30 (1/30 емкости батареи) для поддержания батареи в полностью заряженном состоянии без риска перезаряда или иных повреждений.

В нашем случае рассчитаем характеристики ЗУ для зарядки аккумулятора, состоящего из 4 последовательно соединенных элементов С-типа. Емкость каждого элемента составляет 2000 мАч. Таким образом, ток C/10 составит 200 мА. Стандартное напряжение каждого элемента составляет приблизительно 1,3 В, следовательно, напряжение батареи 4 х 1,3 = 5,2 В. Следовательно, можно использовать 6-вольтовый трансформатор, поддерживающий ток не менее 200 мА.

Для расчета сопротивления ограничивающего ток резистора используется формула:

R=1,25/Icc

Где Icc необходимый ток. Подставляя в формулу 200 мА (0,2 А) получаем:

1,25/0,2=6,25 Ом

Таким образом, сопротивление ограничительного резистора должно быть порядка 6,25 Ом. На схеме (рис. 3.9) этот резистор обозначен R2. Заметим, что на схеме резистор R2 имеет номинал 5 Ом. Это ближайший стандартный номинал резистора по отношению к рассчитанному.

C/30 резистор

Чтобы уменьшить силу тока до значения C/30, мы последовательно включаем еще один резистор, номинал которого составляет 2R или около 12,5 Ом. На схеме этот резистор обозначен как R3. Также подбирается резистор ближайшего стандартного номинала. В нашем случае его значение равно 10 Ом.

Принцип работы ЗУ

В ЗУ в качестве источника постоянного тока используется регулятор напряжения LM317. Ограничительный резистор для значения тока C/10 обозначен на схеме R2 (см. рис. 3.9). Значение R2 равно 5 Ом в сравнении с расчетным значением 6,25 Ом. Использование стандартного резистора близкого номинала не нарушит правильную работу ЗУ. Резистор для значения тока C/30 обозначен как R3. Стандартный номинал этого резистора также близок к расчетному и не нарушает нормальной работы ЗУ. Позже вы увидите, что ЗУ способно осуществлять и «быструю» зарядку аккумуляторов, поскольку имеет устройство контроля выходного потенциала.

V1 представляет собой переменный резистор номиналом 5 кОм. Он предназначен для отпирания тиристора после полной зарядки NiCd батареи. Тиристор в свою очередь переключает двухпозиционное реле, имеющее две группы контактов.

При подаче напряжения на схему ток протекает через регулятор LM317, заряжая батарею током порядка C/10. Резистор R3 при этом закорочен одной из групп контактов реле. Ток также протекает через резистор R1, ограничивающий ток светодиодов D1 и D2. После включения питания загорается красный светодиод D1, который сигнализирует о том, что происходит зарядка.

В процессе зарядки напряжение на потенциометре V1 возрастает. После 14 часов напряжение оказывается достаточным для отпирания тиристора. Через открытый тиристор напряжение поступает на обмотку двухпозиционного реле. Реле включается, красный светодиод гаснет и зажигается зеленый светодиод. Зеленый светодиод показывает, что батарея полностью заряжена. Другая группа контактов реле размыкает закороченный резистор R3. Включение резистора R3 уменьшает зарядный ток до порядка C/30. Диод D3 блокирует протекание тока из аккумулятора в схему ЗУ.

Определение напряжения срабатывания V1

Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы тиристор отпирался только после полной зарядки NiCd батареи. Наиболее просто это сделать следующим образом: вставить полностью разряженную батарею в ЗУ, заряжать ее в течение 14 часов, а потом подрегулировать V1. После завершения процесса зарядки медленно поворачивать движок потенциометра V1 до срабатывания реле. При этом должен зажечься светодиод зеленого цвета.

Особенности конструкции

При самостоятельном конструировании ЗУ обратите внимание на следующее. Наиболее критичным является подбор ограничительных резисторов для значений тока C/10 и C/30. Для расчета их номиналов воспользуйтесь приведенными формулами. Рассеиваемая мощность этих резисторов порядка 2 Вт.

Если зарядный ток достаточно велик (более 250 мА), то для отвода тепла снабдите схему LM317 радиатором. Если ЗУ включить до соединения с батареей, то моментально сработает реле, включится зеленый светодиод и зарядный ток окажется равным C/30.

Если ЗУ будет использоваться при более высоких значениях напряжений – пропорционально увеличьте сопротивление R1, ограничивающее ток, протекающий через светодиоды. Например, для напряжения 12 В сопротивление R1 будет равно 680 Ом, для напряжения 24 В – 1,2 кОм соответственно.

При больших значениях напряжения может потребоваться резистор, ограничивающий ток обмотки реле. Полезно измерить реальные значения тока C/10 и C/30, протекающего через заряжаемую батарею, что позволит судить о правильности работы устройства.

Последовательное и параллельное соединение

Способ соединения элементов в батарею определяет необходимые характеристики трансформатора по напряжению и току. Если батарея состоит из 8 элементов типа С, соединенных параллельно, то необходимо умножить необходимый для каждого элемента ток на 8. Если емкость отдельного элемента составляет 1200 мАч, то зарядный ток C/10 будет равен 120 мА. Для 8 параллельных элементов ток составит около 1 А (8х 120 мА=960 мА=0,96 А). Необходимое напряжение составит 1,5 В. Соответственно, необходим трансформатор, выдающий напряжение 1,5 В при токе 1 А. Если эти элементы соединены последовательно, то необходимое напряжение составит 12 В при токе 120 мА.

Быстрое ЗУ

Многие современные NiCd аккумуляторные батареи можно заряжать быстрее при условии, что после их полной зарядки ЗУ переключится в режим C/30. Типичным является удвоение зарядного тока при сокращении времени зарядки в два раза. Таким образом, можно заряжать батарею током C/5 в течение 7 часов.

Хотя я не пробовал использовать данную схему ЗУ для быстрой зарядки, но не вижу оснований, почему она не должна работать. Если вы хотите это сделать, необходимо сперва подстроить потенциометр под значение тока C/10, а потом уменьшить номинал резистора R2 в два раза.

Список деталей

• U1 регулятор напряжения LM317

• L1 двухпозиционное реле с двумя группами контактов

• D1 красный светодиод

• D2 зеленый светодиод

• D2 диод 1N4004

• Q1 тиристор

• V1 подстроечный резистор 5 кОм

• R1 резистор 330 Ом 0,25 Вт

• R2 резистор 5 Ом 2 Вт

• R3 резистор 10 Ом 2 Вт

• R4 резистор 220 Ом 0,25 Вт

• Понижающий трансформатор

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Самодельное зарядное устройство « Интересно, как

Как

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.