8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Схема зарядного для ni mh аккумулятора – USB-зарядник для Ni-Mh аккумуляторов своими руками

Содержание

Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов аа с функцией разряда

Уже более 4-х лет верой и правдой мне служит самодельное зарядное устройство для заряда аккумуляторов  «аа» и «ааа»  (Ni-Mh, Ni-Ca) с функцией разряда акб до фиксированного значения напряжения (1 Вольт). Блок разряда аккумуляторов создавался для возможности проведения КТЦ (Контрольно-тренировочный цикл), говоря проще: для восстановления емкости аккумуляторовпотрепанных неправильными китайскими зарядниками с формулой последовательного заряда 2-х или 4-х акб. Как известно, такой способ заряда укорачивает жизнь аккумуляторам, если вовремя их не реставрировать.



Технические характеристики зарядного устройства:

  • Количество независимых каналов заряда: 4
  • Количество независимых каналов разряда: 4
  • Ток заряда: 250 (мА)
  • Ток разряда 140 (мА)
  • Напряжение отключения разряда 1 (В)
  • Индикация: светодиодная

Собиралось зарядное не на выставку, а что называется из подручных средств, то есть утилизировалось окружающее добро, которое и выкинуть жалко и хранить особо не зачем.

Из чего можно самому сделать зарядку для «АА» и «ААА» аккумуляторов:

  • Корпус от CD-Rom
  • Силовой трансформатор от магнитолы (перемотанный)
  • Полевые транзисторы с материнских плат и плат HDD
  • Прочие компоненты или покупались или выкусывались:)

Как уже отмечалось, зарядка состоит из нескольких узлов, которые могут жить абсолютно автономно друг от друга. То есть, одновременно можно работать с 8 аккумуляторами: от 1 до 4 заряжать + от 1 до 4 разряжать. На фото видно, что кассеты для аккумуляторов, установлены под форм-фактор «АА» в простонародье «пальчиковых аккумуляторов», если необходимо работать с «мини-пальчиковыми акб» «ААА» достаточно подложить под минусовую клему гайку небольшого калибра. При желании можно продублировать держателями под размер «ааа». Наличие акб в держателе индицируется светодиодом (отслеживается прохождение тока).

Блок заряда

Заряд осуществляется стабилизированным током, у каждого канала свой стабилизатор тока. Для того, что бы ток заряда был неизменным при подключении как 1 так и 2,3,4 аккумуляторов, перед стабилизаторами тока установлен параметрический стабилизатор напряжения. Естественно, кпд этого стабилизатора не на высоте и потребуется установить все транзисторы на теплоотвод. Заранее планируйте вентиляцию корпуса и размеры радиатора, учитывая то что в закрытом корпусе температура на радиаторе будет выше чем в разобранном состоянии. Можно модернизировать схему, введя возможность выбора тока заряда. Для этого схему необходимо дополнить одним переключателем и одним резистором на каждый канал, который будет увеличивать ток базы транзистора и соответственно повышать ток заряда проходящий через транзистор в аккумулятор. В моем случае блок заряда собран навесным монтажом.

Блок разряда акб


Блок разряда более сложен и требует точности в подборе компонентов. В основе лежит компаратор типа lm393, lm339 или lp239 функцией которого является подача сигнала «логической единицы», либо «ноля» на затвор полевого транзистора. При открытии полевого транзистора он подключает к аккумулятору нагрузку в виде резистора значение которого определяет ток разряда. При снижении напряжения на аккумуляторе до установленного порога отключения 1 (Вольт). Компаратор захлопывается и устанавливает на своем выходе логический ноль. Транзистор выходит из насыщения и отключает нагрузку от аккумулятора. Компаратор имеет гистерезис, который обуславливает повторное подключение нагрузки не при напряжении 1,01 (В) а при 1,1-1,15 (В). Смоделировать действие компаратора вы сможете скачав модель разрядного устройства для Proteus. Подобрав значения резисторов вы сможете перестроить устройство на нужное вам напряжение. Например: подняв порог отключения до 3 Вольт можно сделать разрядное для li-on и Li-Po аккумуляторов.
Вы можете скачать плату разрядного устройства в формате Sprint Layout она проектировалась для применения компаратора lm393 в DIP-корпусе. Питание компараторов должно осуществляться от стабилизированного источника напряжением 5 вольт, его роль выполняет TL-431 усиленный транзистором.

Смотрите также: схемы защиты акб от глубокого разряда
.
—Схема индикатора разряда батареи

Комментируйте, и присылайте ваши самоделки нам на почту samodelkainfo{собачка}yandex.ru либо регистрируйтесь и самостоятельно публикуйте.

Самоделкин

Живу в Мире самоделок, размещаю статьи которые присылают читатели. Иногда пишу на темы: полезные самоделки для дома и самоделки для радиолюбителей.

Новые самоделки автора Самоделкин (Смотреть все)

samodelka.info

Зарядное устройство для Ni-Mh аккумулятора — Меандр — занимательная электроника

Поводом для разработки и изготовления предлагаемого устройства послужило желание заменить гальванический элемент питания настенных электромеханических часов аккумулятором. Имеющееся в наличии зарядное устройство позволяло заряжать только чётное число аккумуляторов, а нужно было заряжать один Ni-MH аккумулятор типоразмера АА.

При просмотре литературы заинтересовало «Автоматическое зарядное устройство аккумуляторной батареи», описанное Н. Скриндевским в «Радио», 1991, № 12, с. 28-30. Понравилась заложенная в эту конструкцию идея заряжать аккумулятор циклически, чередуя интервалы зарядки с интервалами измерения ЭДС аккумулятора. В результате макетирования и отладки получилось предлагаемое зарядное устройство.

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В ………… 5

Ток зарядки, мА ……………..150

Порог отключения тока зарядки, В…………………1,38

Порог включения тока зарядки, В …………………….. 1

Длительность цикла зарядки, с……………………..40

Длительность измерения, с………1

Схема этого устройства изображена на рис. 1. На транзисторе VT2, резисторах R9-R12 и светодиоде HL1 собран источник тока. Им управляет транзистор VT1. Светодиод HL1 имеет две функции: служит источником стабильного напряжения, поступающего на базу транзистора VT2 через резистор R10, и одновременно индикатором зарядки батареи. Резисторы R11 и R12 задают ток зарядки, значение которого в миллиамперах выбрано численно равным номинальной ёмкости аккумулятора G1 в миллиампер-часах. Резистор R9 ограничивает ток через светодиод HL1. Диод VD2 предотвращает разрядку аккумулятора G1 через зарядное устройство в случае отключения источника питания или прекращения подачи электроэнергии.

Рис. 1

На компараторе напряжения DA1.1, резисторах R1-R6, конденсаторе C1 и диоде VD1 собран генератор последовательности импульсов длительностью 40 с с паузой 1 с. В паузах между импульсами происходит измерение ЭДС аккумулятора.

На время измерения источник тока отключается от заряжаемого аккумулятора. В это время происходит сравнение напряжения на аккумуляторе с образцовым — тем, до которого необходимо зарядить аккумулятор. Диод VD4 препятствует попаданию блокирующего напряжения на движок подстроечного резистора R14.

На компараторе напряжения DA1.2 и резисторах R13-R17 собран триггер Шмитта, который контролирует напряжение на заряжаемом аккумуляторе. Для правильной работы триггера на инвертирующий вход компаратора DA1.2 с выхода компаратора DA1.1 во время зарядки через диод VD3 поступает блокирующее напряжение.

По достижении напряжения на аккумуляторе, заданного подстроечным резистором R14 и приложенного к инвертирующуму входу компаратора DA1.2, на выходе последнего появляется напряжение высокого уровня, которое через диод VD5 поступает на инвертирующий вход компаратора DA1. 1, блокируя работу генератора. На выходе компаратора DA1.1 устанавливается низкий уровень напряжения, транзистор VT1 закрывается, светодиод HL1 гаснет.

Одновременно напряжение высокого уровня с выхода компаратора DA1.2 поступает и на базу транзистора VT3, открывая его, светодиод HL2 включается, сигнализируя о завершении зарядки аккумулятора. Образцовое напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1.2 выбрано равным 1,38 В — таким же, как у имеющегося в наличии зарядного устройства промышленного изготовления.

Микросхему LM393N можно заменить на К1401СА3А или другую из многих её аналогов, а транзисторы КТ312В — на аналогичные с другими буквенными индексами или на транзисторы серии КТ315. Заменой транзистора КТ816В может служить КТ814В. Вместо диодов Д223 подойдут Д220 или серии КД522, а вместо КД226А — любой выпрямительный диод с допустимым прямым током не менее 200 мА. При замене светодиодов серии АЛ307 на более современные рекомендуется увеличить номиналы резисторов R9 и R20, чтобы уменьшить до приемлемого уровня яркость их свечения.

Оксидные конденсаторы С1, С2 — импортные или отечественные серий К50-16, К50-35. Конденсаторы С3 и С4 — любые керамические или плёночные. Подстроечный резистор R14 — импортный. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или аналогичные.

Зарядное устройство собрано в небольшом корпусе от стоматологического наконечника. С открытой крышкой оно показано на рис. 2. Первоначально планировалось расположить держатель аккумулятора (контакты X1 и X2) непосредственно на печатной плате, и плата разработана именно под такое его расположение. В последующем держатель был вклеен в крышку корпуса.

Рис. 2

Чертёж печатной платы зарядного устройства изображён на рис. 3. Для микросхемы LM393N на ней установлена панель. Постоянные резисторы установлены как параллельно, так и перпендикулярно поверхности платы. Один из выводов резистора R2 и вывод
катода диода VD1 впаяны в плату, а оставшиеся свободными выводы этих элементов соединены над ней. Вклеенные в крышку корпуса держатель аккумулятора и светодиоды соединены с платой гибкими изолированными монтажными проводами.

Рис. 3

В правильно собранном устройстве необходимо лишь отрегулировать ток зарядки аккумулятора и напряжение отключения зарядки. Перед установкой тока зарядки микросхему DA1 необходимо извлечь из панели, а к контактам X1 и X2 вместо аккумулятора подключить резистор сопротивлением 33 Ом или миниатюрную лампу накаливания МН 6,3-0,3 через мультиметр в режиме измерения постоянного тока с пределом не менее 200 мА. Подборкой резисторов R11, R12 следует установить показания мультиметра равными 150 мА. Но можно установить и другой ток зарядки, в зависимости от ёмкости аккумулятора.

Регулировка напряжения отключения зарядки аккумулятора сводится к установке подстроечным резистором R14 напряжения 1,38 В между гнёздами 2 и 4 панели компаратора. После этого нужно отключить устройство от источника питания и вставить микросхему в панель. Зарядное устройство готово к работе.

Ширина петли гистерезиса триггера на компараторе DA1.2 зависит от отношения сопротивления резисторов R15 и R16. Уменьшение сопротивления резистора R15 увеличивает напряжение включения триггера.

Автор: Г. Косолапов, г. Кирово-Чепецк Кировской обл.

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

Зарядное устройство Ni-MH аккумуляторов, совмещенное с блоком питания 2,4 В

Для зарядки Ni-MH батарей, а также питания цифрового фотоаппарата, плеера и других устройств работающих на аккумуляторах такого типа поможет блок питания со стабилизированным напряжением на выходе 2,4 В с током нагрузки до 1000 мА.

Подзарядка Ni-MH аккумуляторов происходит стабилизированным током примерно 300 мА и длится около 7 часов. По исходу времени ток заряда уменьшается примерно до 20 мА. В таком случае можно без опасения оставлять батареи подключенные к блоку зарядки на длительное время и при этом гарантировано отдача электроэнергии будет более полной.

Принципиальная схема зарядки Ni-MH аккумуляторов:

Стабилизатор тока и напряжения выполнен на интегральном регулируемом стабилизаторе DA1 (КР142ЕН12), таймер, определяющий время зарядки аккумуляторов, собран на специализированной ("часовой") микросхеме DD1 (К176ИЕ12). Режим работы блока определяется положением переключателя SA1. В положении "1" устройство работает как источник питания. При этом резистор R10 соединен с общим проводом выпрямителя, а стабилизатор DA1 - с выходом блока. Выходное напряжение зависит в основном от сопротивления резисторов R9, R10 (сопротивление резистора R7 ввиду малости можно не учитывать) и определяется (в вольтах) из выражения Uвых = 1,2(R10/R9+1).

В положении "2" переключателя SA1 устройство работает в режиме зарядки Ni-MH аккумуляторов. В этом случае к общему проводу выпрямителя подключен таймер на микросхеме DD1, к выходу (через диод VD8) - стабилизатор тока на DA1. Ток стабилизации Iст (в амперах) рассчитывают по формуле Iст = 1,2/R7, где R7 - сопротивление резистора R7 в Омах.

Время зарядки Ni-MH аккумуляторов определяется частотой сетевого напряжения и коэффициентами деления счетчиков микросхемы DD1 и составляет примерно (при частоте 50 Гц) 7,1 ч. При подключении блока к сети в режиме стабилизации тока счетчики микросхемы DD1 устанавливаются в нулевое состояние цепью C3R5. На выходе микросхемы (вывод 10) появляется низкий логический уровень, который разрешает работу задающего генератора и удерживает транзистор VT1 в закрытом состоянии. Если к выходу блока подключены аккумуляторы, ток зарядки, протекая через резистор R7, создает на нем падение напряжения, равное примерно 1,2 В. В результате открывается транзистор VT2 и светится светодиод HL2. При отсутствии контакта в цепи подключения аккумуляторов светодиод HL2 не светится.

По истечении заданного времени на выходе счетчика появляется уровень лог 1, через диод VD7 блокируется вход задающего генератора, и счет прекращается. Одновременно открывается транзистор VT1, и управляющий вывод стабилизатора DA1 соединяется с общим проводом. В таком режиме напряжение на выходе стабилизатора не превысит 1,4... 1,5 В. Поскольку напряжение на заряжаемых аккумуляторах выше этого значения, зарядка прекращается. Отсутствие тока через резистор R7 приводит к тому, что транзистор VT2 закрывается и светодиод HL2 гаснет.

По окончании зарядки аккумуляторная батарея остается подключенной к выпрямителю через диод VD5 и резистор R4. Ток подзарядки I (в амперах) определяется выражением I = (Uс1 - 3)/R4, где Uс1 - выходное напряжение выпрямителя в вольтах, R4 - сопротивление резистора R4 в Омах.

При пропадании сетевого напряжения таймер питается от заряжаемой батареи через резистор R4. Поскольку импульсы сетевого напряжения на вход задающего генератора в этом случае не поступают, счетчик останавливается. Ток, потребляемый таймером, незначителен, что позволяет оставить аккумуляторы подключенными к зарядному устройству на длительное время. Диоды VD5 и VD8 предотвращают разрядку батареи через низкоомные элементы устройства. Если зарядка Ni-MH аккумуляторов к моменту пропадания сетевого напряжения не завершилась, с появлением его она продолжится и продлится в общей сложности заданное время.

В блоке применены резисторы МЛТ, конденсатор С1 - малогабаритный импортный, остальные - КМ-6. Вместо диодов КД208Б можно использовать любые другие с предельно допустимым током не менее 0,7 А, остальные диоды - любые кремниевые, транзисторы - любые маломощные кремниевые соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока h21Э не менее 50.

Сетевой трансформатор Т1 - от блока питания радиотелефона с выходным напряжением 12 В при токе 500 мА (его вторичная обмотка удалена и намотана снова тем же проводом, сложенным вдвое).

Печатная плата зарядного устройства Ni-MH аккумуляторов со стороны элементов:

Печатная плата зарядного устройства Ni-MH аккумуляторов со стороны выводов:

Скачать печатную плату зарядного устройства Ni-MH аккумуляторов в формате .lay можно в конце этой статьи.

Все элементы устройства, кроме трансформатора Т1, смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Конденсатор С1 установлен параллельно плате и приклеен к ней клеем "Момент". Интегральный стабилизатор DA1 снабжен небольшим П-образным теплоотводом с площадью охлаждающей поверхности примерно 8 см2. Собранный из исправных деталей блок питания в налаживании не нуждается.

Список файлов

zaryadka.lay

Печатная плата ЗУ Ni-MH аккумуляторов

  • Загрузок: 205
  • Размер: 66 Kb

imolodec.com

Очень простое зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов (на м/с MAX713)

Описываемое зарядное устройство для аккумуляторов позволяет заряжать просто, качественно, а главное - быстро. В нем применяется микросхема MAX713 от компании MAXIM. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.

MAX713 позволяет

Заряжать Никель-Кадмиевые и Никель-МеталлоГидридные аккумуляторы в количестве от 1 до 16 штук одновременно.
В режиме быстрого заряда регулировать ток заряда от С/3 до 4С, где С - емкость аккумулятора;
В режиме медленного заряда доводить аккумуляторы до кондиции током С/16;
Отслеживание состояния аккумулятора и автоматический переход от быстрого заряда к медленному;
В отсутствии зарядного тока через микросхему "утекает" всего 5 мкА от аккумуляторов;
Возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;

Ниже показана схема зарядного устройства:

Принципиальная схема зарядного устройства для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов
Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1 С, где С - емкость аккумулятора. Однако, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (Fast Charge).

Разумеется, чем больший зарядный ток используется в процессе зарядки, тем меньше времени нужно на эту самую зарядку. Однако, все же, увлекаться сильно не стоит - ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Поэтому, в MAX713 реализован не только быстрый, но и медленный заряд (Trickle Charge), который включается по достижении аккумулятором полного заряда большим зарядным током.

Схема зарядного устройства, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000 мА/ч каждый, током С/2, то есть 500 мА. Имеется индикация включения питания - HL1 и индикация быстрого заряда - HL2. Аккумуляторы включаются последовательно. Входное напряжение должно быть равно 6 Вольтам.

Надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000 мА/ч, а 1200?

Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4 С.

Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?

1. Определиться с зарядным током аккумуляторов. Неплохо было бы узнать, какой максимальный зарядный ток рекомендует производитель. Ну а если не узнали, тогда уж на свой страх и риск. Для начала, я бы не стал превышать С/2.

2. Решить сколько аккумуляторов нужно заряжать одновременно. После этого, согласно таблице 1 определить, куда припаивать выводы PGM0 и PGM1. Разумеется, чтобы не перепаивать каждый раз микросхему, нужно предусмотреть переключатель, если нужно заряжать разное количество аккумуляторов.

3. Подобрать входное напряжение на зарядное устройство.

Оно может быть рассчитано по формуле:
U=2+(1,9×N), где N - количество аккумуляторов.
Но это напряжение не может быть меньше 6 Вольт. То есть, если вы будете заряжать даже один аккумулятор - входное напряжение должно составлять 6 Вольт.

4. Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий.

Мощность определяется так:
P=(Uin - Ubatt)×Icharge, где: Uin - максимальное входное напряжение; Ubatt - напряжение заряжаемых аккумуляторов - суммарное, разумеется; Icharge - зарядный ток.

5. Посчитать сопротивление R1.

R1 = (Vin-5)/5 - сопротивление получается в кОм'ах, чтобы получить Ом'ы надо посчитанное значение умножить на 1000.

6. Определить сопротивление R6.

R6=0,25/Icharge, если Icharge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если в миллиамперах, то в килоомах.

Выбираем время заряда

Это нужно для того, чтобы в случае неисправного аккумулятора, зарядное устройство не гоняло его, бедолагу бесконечное число часов, а отключило по таймеру, даже если аккумулятор и не зарядился. Для выбора времени заряда пользуемся таблицей 2. И прикручиваем ноги PGM2 и PGM3 согласно этой таблице. Разумеется, не забудьте учесть при этом зарядный ток, который был выбран, а то может случиться так, что устройство отключится раньше, чем зарядится аккумулятор.



www.radiokot.ru

dinistor.info

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.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Анатолий Беляев (Mr.ALB) - персональный сайт

Электроника. Источники питания

Зарядное устройство для аккумуляторов
Ni-MH типа Size 9V

Аккумуляторы Ni-MH типа Size 9V используются вместо батареек Крона и им подобных. У меня в прошлом году возникла необходимость создать простое зарядное устройство из доступных радиоэлементов. Сейчас делюсь своей разработкой, может быть кому и пригодится.

Описание схемы

Ниже на Pic 1 приведена схема зарядного устройства. Общая схема зарядного устройства строится по принципу безтрансформаторной схемы питания.

!ВНИМАНИЕ! НЕТ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ! При повторении конструкции будьте внимательны и осторожны!

На входе блока питания зарядника стоят гасящие конденсаторы С1 и C2. Их ёмкость позволяет подавать в устройство ток до 100 мА. Замечу, что предельные токи не желательны, так как общее напряжение на схеме управления снизится и она не будет функционировать. Оптимальные токи заряда следует устанавливать до 50 мА.

* Cоздал удобный вычислитель гасящего конденсатора. Если есть интерес поэкспериментировать со схемой, то можно рассчитать этот конденсатор под требуемые условия. Расчёт позволяет быстро ориентироваться на возможностях безтрансформаторной схемы блока питания. Значения частоты и напряжения сети можно задавать любые другие, к примеру, 60 Гц и 110 В.

Расчёт гасящего конденсатора

©2016-07-06 Mr.ALB

Параллельно конденсаторам подключен резистор R1 - для их разряда после отключения зарядника от сети ~220 В. Переменное напряжение после гасящих конденсаторов выпрямляется мостом из четырёх диодов VD1-VD4, которое накапливается на фильтрующем конденсаторе C3. Резистор R2 во входной цепи ограничивает бросок тока в момент включения зарядника в сеть. Далее за конденсатором C3 в цепи установлен балластный резистор R3 (можно не устанавливать, его роль будет выполняться компонентами входной цепи) за которым следует аналог мощного стабилитрона, выполненный на элементах VT1, R4, C4, VD5. Этот стабилитрон настроен так, чтобы на его выходе было напряжение около +13.5 В, которое необходимо для работы зарядного устройства.

Схема зарядника
Pic 1. Схема зарядника для аккумуляторов Ni-MH типа Size 9V

Схема зарядного устройства состоит из двух блоков*:

  • Блок контроля зарядного напряжения. Позволяет отключать заряжаемый аккумулятор при достижении на нём предельного напряжения. Собран на компараторе DD1 и ключе VT2 с сопутствующими элементами. Где: VD7 стабилизирует опорное напряжение на R6, с помощью которого выставляется пороговое напряжение отключения заряда на выводе 9 DD1. На вход 8 DD1 подаётся напряжение сравнения с делителя R12-R13.
  • Блок источника тока заряда аккумулятора. Собран на элементах VD7(ИОН*), VT3-VT4 (регулирующий элемент ИТ*), R11 (задаёт ток заряда), R12-R13 (делитель напряжения для компаратора).

Светодиод VD6 зелёного цвета – индикатор работы устройства. Светодиод VD7 – индикатор тока заряда. Если аккумулятор к заряднику не подключен, то VD7 не горит. При подключении аккумулятора VD7 загорается и сигнализирует о зарядке. В момент совпадения напряжений на входе 8 и 9 DD1, напряжение на его выходе 14 принимает значение низкого уровня и ключ на транзисторе VT2 отключает работу источника тока. Зарядка завершена.

Значение порогового напряжения выбирается так, чтобы на аккумуляторе было +9.8 В. Вообще этот тип аккумулятора имеет 7 банок. Каждая банка номинально имеет 1.25 В и позволяет безопасно заряжаться до напряжения 1.36 В. Предельное значение при зарядке не должно превышать 1.4 В. Это для одной банки, тогда для всей батареи предельное напряжение будет:

U_заряда_max = 1.4 * 7 = 9.8 В (1)

Ток заряда аккумулятора выставляется с помощью R11 (использовал тип СП5-3). Обычно аккумуляторы Ni-Cd, Ni-MH заряжаются током 0,1С*. Продолжительность зарядки будет 14 часов. Можно несколько ускорить заряд, повысив ток заряда. Если будете использовать зарядное устройство на более высоких токах, то желательно транзисторы VT1 и VT4 установить на небольшие радиаторы.

Расчёт времени заряда

©2016-07-05 Mr.ALB

Ниже на фото показана реализация данного устройства.

Сборка проведена навесным монтажом на двух макетных платах из электротехнического картона. Смысла разводить печатную плату я не вижу. Устройство единичное и нет смысла терять время на плату. Если сделать корпус из ABS то устройство будет вполне законченным и удобным в пользовании.

Pic 2. Стенд для проверки устройства

Замечу, что стенд в некотором роде универсальный, позволяет проводить проверку разных небольших устройств имеющих сетевое питание ~220 В.

Далее на плате, на фото ниже, собран безтрансформаторный блок питания зарядника. Видно, что использовал резисторы 0,5 Вт в параллеле. Это и мощность повышает и сопротивление получаю необходимое.

Pic 3. Плата безтрансформаторного блока питания

Далее плата самого зарядника. Светодиоды впаяны по месту, но если делать корпус, конечно их нужно будет вывести на него.

Pic 4. Плата зарядника

А это моя аккумуляторная батарейка, для которой всё и затевалось. Несколько видов.



Pic 5. Аккумуляторная батарейка. Разные виды

В заключение можно сказать, что все детали доступны и устройство легко повторяется. Показанная конструкция может быть выполнена гораздо более компактно, если использовать планарные детали и вместо выпрямительного моста из диодов 1N4007 использовать выпрямительный мост, к примеру, MB6S.

И ещё можно добавить, что созданное зарядное устройство вполне хорошо может заряжать и другие типы небольших аккумуляторов. Достаточно выставить требуемый ток заряда.

. Ссылка на статью: #3

mralb.ru

Зарядное устройство для Ni-MH аккумулятора

Электропитание

Главная  Радиолюбителю  Электропитание



Поводом для разработки и изготовления предлагаемого устройства послужило желание заменить гальванический элемент питания настенных электромеханических часов аккумулятором. Имеющееся в наличии зарядное устройство позволяло заряжать только чётное число аккумуляторов, а нужно было заряжать один Ni-MH аккумулятор типоразмера АА.

При просмотре литературы заинтересовало "Автоматическое зарядное устройство аккумуляторной батареи", описанное Н. Скриндевским в "Радио", 1991, № 12, с. 28-30. Понравилась заложенная в эту конструкцию идея заряжать аккумулятор циклически, чередуя интервалы зарядки с интервалами измерения ЭДС аккумулятора. В результате макетирования и отладки получилось предлагаемое зарядное устройство.

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В ............ 5

Ток зарядки, мА .................150

Порог отключения тока зарядки, В.....................1,38

Порог включения тока зарядки, В .......................... 1

Длительность цикла зарядки, с..........................40

Длительность измерения, с.........1

Схема этого устройства изображена на рис. 1. На транзисторе VT2, резисторах R9-R12 и светодиоде HL1 собран источник тока. Им управляет транзистор VT1. Светодиод HL1 имеет две функции: служит источником стабильного напряжения, поступающего на базу транзистора VT2 через резистор R10, и одновременно индикатором зарядки батареи. Резисторы R11 и R12 задают ток зарядки, значение которого в миллиамперах выбрано численно равным номинальной ёмкости аккумулятора G1 в миллиампер-часах. Резистор R9 ограничивает ток через светодиод HL1. Диод VD2 предотвращает разрядку аккумулятора G1 через зарядное устройство в случае отключения источника питания или прекращения подачи электроэнергии.

Рис. 1. Схема устройства

На компараторе напряжения DA1.1, резисторах R1-R6, конденсаторе C1 и диоде VD1 собран генератор последовательности импульсов длительностью 40 с с паузой 1 с. В паузах между импульсами происходит измерение ЭДС аккумулятора.

На время измерения источник тока отключается от заряжаемого аккумулятора. В это время происходит сравнение напряжения на аккумуляторе с образцовым - тем, до которого необходимо зарядить аккумулятор. Диод VD4 препятствует попаданию блокирующего напряжения на движок подстроечного резистора R14.

На компараторе напряжения DA1.2 и резисторах R13-R17 собран триггер Шмитта, который контролирует напряжение на заряжаемом аккумуляторе. Для правильной работы триггера на инвертирующий вход компаратора DA1.2 с выхода компаратора DA1.1 во время зарядки через диод VD3 поступает блокирующее напряжение.

По достижении напряжения на аккумуляторе, заданного подстроечным резистором R14 и приложенного к инвертирующуму входу компаратора DA1.2, на выходе последнего появляется напряжение высокого уровня, которое через диод VD5 поступает на инвертирующий вход компаратора DA1. 1, блокируя работу генератора. На выходе компаратора DA1.1 устанавливается низкий уровень напряжения, транзистор VT1 закрывается, светодиод HL1 гаснет.

Одновременно напряжение высокого уровня с выхода компаратора DA1.2 поступает и на базу транзистора VT3, открывая его, светодиод HL2 включается, сигнализируя о завершении зарядки аккумулятора. Образцовое напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1.2 выбрано равным 1,38 В - таким же, как у имеющегося в наличии зарядного устройства промышленного изготовления.

Микросхему LM393N можно заменить на К1401СА3А или другую из многих её аналогов, а транзисторы КТ312В - на аналогичные с другими буквенными индексами или на транзисторы серии КТ315. Заменой транзистора КТ816В может служить КТ814В. Вместо диодов Д223 подойдут Д220 или серии КД522, а вместо КД226А - любой выпрямительный диод с допустимым прямым током не менее 200 мА. При замене светодиодов серии АЛ307 на более современные рекомендуется увеличить номиналы резисторов R9 и R20, чтобы уменьшить до приемлемого уровня яркость их свечения.

Оксидные конденсаторы С1, С2 - импортные или отечественные серий К50-16, К50-35. Конденсаторы С3 и С4 - любые керамические или плёночные. Подстроечный резистор R14 - импортный. Постоянные резисторы - МЛТ-0,125 или аналогичные.

Зарядное устройство собрано в небольшом корпусе от стоматологического наконечника. С открытой крышкой оно показано на рис. 2. Первоначально планировалось расположить держатель аккумулятора (контакты X1 и X2) непосредственно на печатной плате, и плата разработана именно под такое его расположение. В последующем держатель был вклеен в крышку корпуса.

Рис. 2. Зарядное устройство в сборе

Чертёж печатной платы зарядного устройства изображён на рис. 3. Для микросхемы LM393N на ней установлена панель. Постоянные резисторы установлены как параллельно, так и перпендикулярно поверхности платы. Один из выводов резистора R2 и вывод
катода диода VD1 впаяны в плату, а оставшиеся свободными выводы этих элементов соединены над ней. Вклеенные в крышку корпуса держатель аккумулятора и светодиоды соединены с платой гибкими изолированными монтажными проводами.

Рис. 3. Чертёж печатной платы зарядного устройства

В правильно собранном устройстве необходимо лишь отрегулировать ток зарядки аккумулятора и напряжение отключения зарядки. Перед установкой тока зарядки микросхему DA1 необходимо извлечь из панели, а к контактам X1 и X2 вместо аккумулятора подключить резистор сопротивлением 33 Ом или миниатюрную лампу накаливания МН 6,3-0,3 через мультиметр в режиме измерения постоянного тока с пределом не менее 200 мА. Подборкой резисторов R11, R12 следует установить показания мультиметра равными 150 мА. Но можно установить и другой ток зарядки, в зависимости от ёмкости аккумулятора.

Регулировка напряжения отключения зарядки аккумулятора сводится к установке подстроечным резистором R14 напряжения 1,38 В между гнёздами 2 и 4 панели компаратора. После этого нужно отключить устройство от источника питания и вставить микросхему в панель. Зарядное устройство готово к работе.

Ширина петли гистерезиса триггера на компараторе DA1.2 зависит от отношения сопротивления резисторов R15 и R16. Уменьшение сопротивления резистора R15 увеличивает напряжение включения триггера.

Автор: Г. Косолапов, г. Кирово-Чепецк Кировской обл.

Дата публикации: 11.08.2017

Рекомендуем к данному материалу ...


Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:


www.radioradar.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *