Зарядка для ni mh аккумуляторов своими руками. Зарядное устройство для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов своими руками: схема и инструкция — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как собрать зарядное устройство для никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Какие компоненты потребуются для сборки зарядного устройства. Как правильно настроить и использовать самодельное зарядное устройство для аккумуляторов. Какие преимущества у самодельного зарядного устройства перед готовыми моделями.

Содержание

Принцип работы зарядного устройства для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов

Зарядное устройство для никель-металлгидридных (Ni-MH) и никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов работает по следующему принципу:

Контролирует напряжение на заряжаемом аккумуляторе
Автоматически отключает ток при достижении полной зарядки
Позволяет заряжать и разряжать два аккумулятора независимо
Имеет режимы зарядки и разрядки, переключаемые вручную
Прекращает разрядку при достижении напряжения 0,9-1,1 В

Такой принцип работы позволяет продлить срок службы аккумуляторов и избежать их перезаряда.

Схема зарядного устройства для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов

Схема зарядного устройства состоит из следующих основных узлов:

Узел зарядки с триггером Шмитта на транзисторах
Узел разрядки на транзисторах
Переключатели режимов работы
Индикаторы состояния заряда
Источник питания от USB

Рассмотрим подробнее работу основных узлов схемы.

Узел зарядки аккумуляторов

Узел зарядки выполнен на триггере Шмитта, собранном на транзисторах VT1 и VT2. Он сравнивает напряжение на заряжаемом аккумуляторе с образцовым напряжением, задаваемым подстроечным резистором R2.

При подключении разряженного аккумулятора транзистор VT3 открыт и через него протекает зарядный ток. Когда напряжение на аккумуляторе достигает заданного порогового значения, триггер срабатывает, VT3 закрывается и зарядка прекращается.

Узел разрядки аккумуляторов

Узел разрядки собран на транзисторах VT4 и VT5. При нажатии кнопки SB2 запускается процесс разрядки через открытый транзистор VT4. По мере разрядки аккумулятора напряжение на нем падает, и когда оно становится ниже порога открывания VT5, транзистор закрывается и разрядка прекращается.

Компоненты для сборки зарядного устройства

Для сборки зарядного устройства потребуются следующие основные компоненты:

Транзисторы КТ315Б, КТ814Б, КТ502, КТ3102Г
Резисторы 0,125 Вт различных номиналов
Подстроечный резистор многооборотный
Светодиоды
Лампа накаливания 1В
Переключатели и кнопки
Печатная плата 60х45 мм
Корпус пластиковый

Большинство компонентов легко найти в магазинах радиодеталей или заказать через интернет.

Процесс сборки зарядного устройства

Сборка зарядного устройства включает следующие основные этапы:

Изготовление печатной платы по предоставленному рисунку
Монтаж компонентов на плату согласно схеме
Установка платы в корпус

Монтаж переключателей, разъемов и индикаторов на корпус
Соединение компонентов на корпусе с платой
Подключение питания через USB-кабель

При сборке важно соблюдать полярность компонентов и правильно соединять элементы схемы.

Настройка и калибровка зарядного устройства

После сборки зарядное устройство необходимо настроить:

Установить уровень образцового напряжения подстроечным резистором R2
Настроить токи зарядки для разных типов аккумуляторов
Проверить и при необходимости откорректировать ток разрядки

Для настройки потребуется мультиметр и заряженный эталонный аккумулятор. Правильная калибровка обеспечит корректную работу устройства.

Преимущества самодельного зарядного устройства

Самостоятельно собранное зарядное устройство имеет ряд преимуществ:

Низкая стоимость по сравнению с готовыми моделями
Возможность настройки под конкретные типы аккумуляторов

Независимая зарядка/разрядка двух аккумуляторов
Питание от USB для мобильности
Безопасность благодаря низковольтному питанию

При этом самодельное устройство не уступает по функциональности промышленным аналогам.

Возможные проблемы и их решение

При эксплуатации самодельного зарядного устройства могут возникнуть некоторые проблемы:

Устройство не включается — проверьте правильность подключения USB-кабеля
Не загораются индикаторы — проверьте исправность светодиодов
Аккумулятор не заряжается — проверьте настройку токов зарядки
Быстрый разряд аккумулятора — откалибруйте порог отключения разрядки

Большинство проблем решается проверкой соединений и повторной калибровкой устройства.

Собираем по схеме автоматическое зарядное устройство ni-cd и ni-mh аккумуляторов

Никель-кадмиевые и Никель-металлогидридные аккумуляторы требуют зарядного устройства, которое автоматически отключается после завершения заряда. Порог устанавливается по возросшему напряжению аккумулятора. Такая схема электричества может быть реализована по-разному.

Импульсная схема с компаратором напряжения

Работу такой схемы можно представить так:

На аккумулятор поступает зарядный импульс низкого напряжения большой длительности, например 1 сек;
Источник тока импульса отключается от аккумулятора и подключается измеритель напряжения;
Измеритель напряжения определяет степень заряда и подключает источник импульса вновь, или отключает его в случае, если напряжение превысило заранее определенный уровень.

Лучше всего подобная схема реализована на специализированных микросхемах. Их выпускается большое число вариантов. Сборка ведется по спецификациям из даташитов. Преимущество такого решения — не требуется предварительная градуировка зарядного устройства, (точная установка уровней срабатывания напряжения). ЗУ на специализированной микросхеме работает сразу после сборки при отсутствии ошибок в монтаже.

Между тем, специализированные микросхемы не всегда есть возможность достать. Тогда есть вариант — собрать автоматическое зарядное устройство на транзисторах. При этом желательно наличие цифрового мультиметра, чтобы точно выставить порог отключения после полной зарядки.

Схема на транзисторах

Рассмотрим лучшую схему, предложенную Андреем Шарым. Схема обеспечивает щадящий режим заряда никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов. Транзисторы — любые с током коллектора не ниже чем на схеме. ОУ — тоже почти любой со схожими характеристиками К140УД. Трансформатор и диодный мостик – тоже любые на напряжение 6 – 12 вольт и ток 0,5 – 2 А. Дроссель — готовый. При наличии измерителя индуктивности может быть намотан самостоятельно.

Режим работы схемы — импульсный. Обеспечивается высокий КПД. Радиаторы транзисторов во многих случаях не требуются. Схема — низкочастотная, поэтому требования к монтажу минимальны.

Настройка схемы

Подобрать R5 и установить 4,9 вольт в точке указанной на схеме;
Подобрать R9 и установить образцовое напряжение 1,4 вольт на выходе;
Подключить разряженный аккумулятор/секцию аккумуляторов и установить ток на выходе 0,1 от емкости подбором R13.

После наладки устройство готово к работе.

Похожие радиосхемы и статьи:

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

Простое универсальное зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для питания носимой малогабаритной радиоаппаратуры широко применяют литий-ионные (Li-Ion), никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлгидридные (Ni-Mh) аккумуляторы. При соблюдении правил заряда они служат несколько лет и выдерживают около 1000 циклов зарядка-разрядка.

Однако для аккумуляторов на основе никеля, например Ni-Cd, нужен особый подход, так как они обладают эффектом «депрессии напряжения», который еще называют «эффектом памяти». «Эффект памяти» возникает в процессе эксплуатации аккумулятора, если его систематически подзаряжать, не разрядив до напряжения 0,9 — 1 В [1].

Т.е. если зарядить не полностью разряженный аккумулятор, то он отдаст энергию только до того уровня, с которого началась зарядка. А так как в основном их так и подзаряжают, не проходя полные циклы зарядки-разрядки, то со временем этот уровень только увеличивается, из-за чего емкость аккумулятора уменьшаться, отчего пользователь приходит к выводу, что аккумулятор начинает приходить в негодность.

Однако не стоит бояться этого электрохимического процесса, так как он накапливающийся, является обратимым и легко устраняется.
Чтобы уменьшить возникновение «эффекта памяти» производители рекомендуют периодически разряжать аккумуляторы до напряжения 0,9 — 1 В, а потом заряжать до 1,45 – 1,48 В.

Предлагаемое простое универсальное зарядное устройство позволяет частично автоматизировать этот процесс и проводить зарядку и разрядку Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов током до 260 мА.

1. Описание работы и схема устройства

В процессе работы зарядное устройство постоянно контролирует напряжение на заряжаемом аккумуляторе и автоматически отключает ток при достижении полной зарядки. Оно позволяет одновременно и независимо заряжать и разряжать два аккумулятора типоразмера АА или ААА.
Принципиальная схема устройства изображена на рисунке.

Функционально оно выполнено в виде двух каналов с общим питанием, имеющих по одному узлу зарядки и разрядки. Все переключения для осуществления процессов зарядки и разрядки производятся переключателями SA1 и SA2, а в качестве источника питания применено ЗУ сотового телефона с выходным стабилизированным напряжением 5 В и током не менее 1 А.

Рассмотрим работу одного канала и начнем с узла зарядки [2].
В процессе зарядки контроль напряжения на заряжаемом аккумуляторе происходит непрерывно. На транзисторах VT1 и VT2 собран триггер Шмитта, который сравнивает напряжение на заряжаемом аккумуляторе GB1 или GB2 с образцовым, поступающим на базу VT1 с движка подстроечного резистора R2.

Образцовое напряжение образовано стабилитроном VD1, резисторами R1 и R2. Резистором R1 задается рабочий ток стабилитрона (около 10 mA), а резистором R2 устанавливают нужное пороговое напряжение.

При подключении к зарядному устройству разряженного аккумулятора транзистор VT2 закрыт, а VT1 и VT3 открыты. Коллекторный ток транзистора VT3 через замкнутый контакт SA2.1 выключателя SA2 заряжает аккумулятор.

Как только напряжение на аккумуляторе достигнет заданного порогового значения сработает триггер и транзисторы VT1, VT3 закроются, а VT2 откроется и включит светодиод HL1, сигнализирующий об окончании зарядки.

Выключателем SА1 выбирают типоразмер аккумулятора и задают необходимый зарядный ток равный 110 или 260 mA.

В замкнутом положении контакта SA1.2 зарядка осуществляется током 110 mA, позволяющим заряжать аккумуляторы емкостью 850, 1100 и 1600 mA/ч. В замкнутом положении контакта SA1.1 зарядка осуществляется током 260 mA, позволяющим заряжать аккумуляторы емкостью 2100, 2600, 2700 и 2850 mA/ч.

Выключателем SА2 устройство переводят в режимы зарядки или разрядки.

Кнопочный выключатель SB1 предназначен для принудительного запуска зарядного устройства, если аккумулятор разряжен не до конца. Нажатие выключателя приводит к установке триггера в состояние, соответствующее режиму зарядки.

Теперь рассмотрим работу узла разрядки, который питается от разряжаемого аккумулятора и при достижении на нем напряжения 0,9 — 1.1 В автоматически прекращает процесс разрядки [3].

При кратковременном нажатии кнопки SB2 на базу транзистора VT5 через резистор R11 подается напряжение с аккумулятора GB1 или GB2. Если оно превышает порог открывания транзистора VT5 (примерно 0,6 В), он открывается и открывает транзистор VT4, через участок коллектор-эмиттер которого происходит разрядка аккумулятора.

По мере разрядки аккумулятора напряжение на нем снижается, и когда оно упадет ниже порога открывания транзистора VT5, тот закрывается и закрывает VT4. Процесс разрядки прекращается. В качестве нагрузки и индикатора работы блока разрядки применена лампа накаливания HL3 с номинальным напряжением 1 В. Также можно применить лампы на напряжение 1,5 и 2 В.

Вместо лампы можно установить резистор сопротивлением 20 – 30 Ом. В этом случае не будет индикации и придется периодически смотреть напряжение на разряжаемом аккумуляторе.

2. Конструкция и детали

Зарядно-разрядное устройство смонтировано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 60×45 мм и помещено в пластмассовый корпус. В виду простоты схемы устройство можно собрать на макетной плате или же вообще навесным монтажом.

Печатная плата разработана для двух каналов и ее рисунок предоставлен. Маркировка элементов показана только для одного канала, так как второй канал идентичен.

На следующем рисунке показано расположение деталей на плате, а также их маркировка согласно принципиальной схеме.

Батарейные отсеки, светодиоды и лампы накаливания, а также переключатели и кнопочные выключатели размещены на внешней части корпуса. Батарейные отсеки сначала приклеиваются к корпусу клеем, а затем дополнительно крепятся винтами. Винты используются с головкой впотай.

Монтаж батарейных отсеков и переключателей выполнен навесным монтажом непосредственно внутри корпуса. Кнопочные выключатели расположены в задней части корпуса и гибким проводом соединены с печатной платой.

В устройстве применены резисторы мощностью 0,125 Вт. Резистор R2 подстроечный многооборотный любого типа. Вместо транзисторов КТ315Б (VT1, VT2) и КТ814Б (VT3) можно использовать любые с подобными параметрами. Транзисторы КТ814 снабжены теплоотводами.

Транзистор КТ502 (VT4) заменим на любой кремниевый с максимальным током коллектора не менее 150 mA. Транзистор КТ3102Г (VT5) выбран с повышенным коэффициентом по току и заменим на любой с похожими параметрами.

С блоком питания устройство соединяется обычным USB кабелем. Разъем, который используется для соединения с телефоном, отрезается, а жилки красного и черного цвета используются для подачи питания. Красная жилка – плюс, а черная — минус.

3. Налаживание

Если устройство собрано правильно и из исправных деталей, налаживание сводится лишь к установке уровня образцового напряжения и, если требуется, настройке токов зарядки для пальчиковых и мизинчиковых аккумуляторов.

Для настройки устройства необходимо иметь пальчиковый и мизинчиковый аккумуляторы. Пальчиковый должен быть заряжен до напряжения 1,48 – 1.49 В.

Если зарядного устройства нет, то аккумулятор заряжается этим зарядным устройством до величины напряжения 1,48 – 1.49 В. В процессе зарядки напряжение на аккумуляторе контролируется измерительным прибором. Как только он зарядится до указанной величины, можно приступать к настройке.

Настройка уровня образцового напряжения

При подаче питания на устройство должны загореться светодиоды HL1 и HL2 обоих каналов. В батарейный отсек вставляется пальчиковый аккумулятор, заряженный до напряжения 1,48 – 1,49 В и производится настройка уровня образцового напряжения первого канала.

Вращением движка подстроечного резистора R2 добиваются погасания светодиода HL1. Затем медленным вращением движка в обратную сторону добиваются включения светодиода. Для точности настройки эту операцию повторяют 2 — 3 раза.

Теперь аккумулятор вставляют в отсек второго канала и производят его настройку таким же образом.

Настройка тока зарядки аккумуляторов

Для удобства настройки в процессе монтажа выводы силового транзистора VT3 временно припаивают к плате отрезками монтажного провода длиной 70 — 80 мм. Провод вывода коллектора разрезают пополам и к его концам подключают миллиамперметр с пределом измерения не менее 500 mA.

Переключатель SA2 первого канала переводят в положение «Заряд», а SA1 в положение «260» и на устройство подают питание.

Далее берут разряженный аккумулятор емкостью 2100 — 2850 mA/ч, вставляют в соответствующий бокс и по миллиамперметру контролируют ток зарядки. Если ток находится в пределах 250 — 270 mA, то ничего не делают. Если ток ниже предела, сопротивление резистора R3 увеличивают на несколько десятков Ом, если выше – уменьшают.

Затем переключатель SA1 переводят в положение «110», в соответствующий бокс вставляют разряженный мизинчиковый аккумулятор емкостью 850 — 1100 mA/ч и таким же образом производят настройку зарядного тока резистором R4, чтобы он находился в пределах 100 – 120 mA.

Таким же образом настраивается второй канал. Теперь снимают питание с зарядного устройства и силовой транзистор VT3 впаивают на место как положено.

Настройка тока разрядки аккумуляторов

Осталось проверить и по необходимости настроить ток разрядки.
Питание на устройство не подается. Переключатель первого канала SA2 переводится в положение «Разряд», а цепь эмиттера транзистора VT4 разрывается и в разрыв включается миллиамперметр с пределом измерения не менее 200 mA.

Кнопкой «Пуск» запускается устройство и по миллиамперметру контролируют ток разрядки аккумулятора, который должен быть в пределах 80 — 100 mA. Если разрядный ток выше, то параллельно лампе включают резистор сопротивлением 15 – 47 Ом. Таким же образом настраивается второй канал.

Если возникли вопросы, обязательно посмотрите этот ролик.

Вот и все. Удачи!

Литература:

1. Б. Степанов, «Радио», 2006г, №5, стр. 34, Продлим «жизнь» Ni-Cd аккумуляторов!
2. В. Косолапов, «Радио», 1999 г, №2, стр. 36, Простое зарядное устройство.
3. А. С. Партин и Л. Партина, «Радиомир», 2007, №11, стр. 13, Автоматическая «разряжалка».

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

Всё ещё много электронных устройств имеют батареечное питание от стандартных пальчиковых или мини пальчиковых аккумуляторных батареек АА и ААА. Особенно это касается прожорливых китайских игрушек с моторчиками и лампочками. Для заряда таких 1,4-вольтовых элементов питания можно купить готовое промышленное ЗУ, которое вешается на розетку. Но если вы хотите немного сэкономить, а также исключить опастность поражения током (если зарядным пользуется ребёнок), рекомендуем собрать вот такое несложное зарядное устройство своими руками. Оно не зависит от наличия сети 220В и способно взять энергию от любого подходящего USB девайса — ноутбука, планшета и т.д. То есть заряжать батарейки можно и от автомобиля (при наличии специального юсб-адаптера в прикуриватель). Любой порт USB может выдавать 5V с током до 500 мА. Это делает порт USB удобным источником энергии для различных компактных устройств, в том числе для этого зарядного устройства.

Схема простого зарядного USB — АА

Рисунок печатной платы ЗУ

Итак, зарядное устройство предназначено для зарядки двух АА NiMH или NiCd ячеек аккумуляторов любой ёмкости при токе около 470 мА. Таким образом оно будет заряжать 700mAh NiCd около 1,5 часов, 1500mAh NiMH около 3,5 часов, и 2500mAh NiMH в около 5,5 часов. Здесь режим не 0,1С, поэтому заряд ускоренный.

Схема зарядного устройства включает в себя блок автоматического отсечения напряжения в зависимости от температуры батареек, поэтому их можно оставить в зарядном устройстве на неопределенный срок, в том числе после отключения.

Основа зарядного устройства — Z1A, одна половина двойного компаратора напряжения LM393. Выход (контакт 1) может быть в одном из двух состояний, плавающем или низком. Во время зарядки, выход управляет транзистором через R5. Элемент Z1B является другим компаратором той-же микросхемы LM393, и выполняет ту-же сравнительную функцию, как и Z1A. Только он управляет светодиодным индикатором, означающим, что зарядка продолжается. Резистор R6 ограничивает ток светодиода до 10 мА. Термистор TR1 должен иметь контакт с корпусом АКБ. При сильном перегреве — он даст сигнал на прекращение процесса заряда. Транзистор TIP31 — маломощный составной.

В USB кабеле контакты [+5 VSB] и [GND] находятся по краям разъема. Обычно от контакта [+5 VSB] идет красный провод, а от [GND] – черный. Но перед подключением к схеме обязательно надо промерять полярность мультиметром.

Устройство собрано на небольшой печатной плате, файл которой находится тут. Пока зарядил два аккумулятора с проверкой тестером до 3-х вольт с 2,5В за 2 часа. Дальнейшая работа с устройством никаких проблем не выявила. Сборка и испытание схемы зарядного — Igoran.

Форум по данной схеме

Форум по обсуждению материала ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

Зарядка для никель кадмиевых аккумуляторов своими руками

Для расчета времени зарядки никель-металл-гидридного аккумулятора (Ni-MH) можно использовать следующую упрощенную формулу:

Допустим у нас есть Ni-MH аккумулятор с ёмкостью 2000mAh, зарядный ток в нашем самодельном зарядном устройстве предположим 500mA. Делим емкость батареи на ток заряда и получаем 2000/500=4 часа!

Тем, кто не очень хорошо разбирается в радиоэлектронике и делает в этом направлении первые шаги, рекомендую собрать вот такую простую схему ЗУ, всего на одном биполярном транзисторе. В зависимости от выбранного номинала сопротивления R2 будет менятся зарядный ток и в принципе заряжать самые разные батаеи, даже литиевые.

Схема идеально подойдет для применения от бортовой сети автомобиля или от любого блока питания, с напряжением на выходе 6-12 вольт. Её можно использовать для зарядки мобильных телефонов, различных электронных игрушек, планшетов, MP3 и т.п. Схема достаточно универсальна, так как мы выбираемый зарядный ток. Горящий светодиод говорит о том, что идёт процесс зарядки.

В таблице выше указывается минимальное и максимальное напряжение питания ЗУ. Например, для зарядки АКБ 6В минимальное напряжение требуется 12В. Рекомендуется заряжать аккумулятор током, который в 10 раз ниже емкости батареи, а время для его заряда потребуется около 15 часов. Если в два раза увеличить зарядный ток, то и заряжать батарею можно в два раза быстрее и это не приведёт к повреждению батареи. Транзистор должен быть смонтирован на радиаторе.

Если в используете различные устройства в которых все еще используются пальчиковые батарейки, то их приходится часто менять, например в металл детекторе или GPS-Глонас туристическом навигаторе eTrex. Но есть решение этой проблемы замена обычных батареек на никелевые батареи стандарта АА. Вот тут и понадобится вам зарядка аккумуляторов АА

Биполярный транзистор и светодиод HL1 основа схемы источника постоянного тока. Прямое напряжение светодиода около 1,5 вольт минус напряжение эмиттерного перехода транзистора VT1 (0,6 В) следует через резистор номиналом 6,8 Ом или 15 Ом в зависимости от положения тумблера SA1. При выборе сопротивления номиналом 15 Ом в цепи эмиттерной цепи зарядный ток будет около 60 мА, а с сопротивлением 6,8 Ом ток будет 130 мА. Этого вполне хватает для зарядки никель-кадмиевый аккумулятора емкостью 600 mAh за 14 часов или 5 часов, в зависимости от резистора.

Компаратор на микросхеме LM393 применяется для автоматического отключения ЗУ. На его инверсном входе с помощью подстроечного сопротивления задано 2,9 вольт, а на его прямом входе отслеживается напряжение на аккумуляторе.

В момент процесса зарядки никель кадмиевого аккумулятора, внутренний выходной транзистор LM393 открыт и, поэтому, открыт и VT1. После заряда батареи на 80% или более, напряжение на клеммах аккумулятора станет выше 1,45 вольт. Напряжение на неинвертирующем входе DD2 станет выше опорного напряжения на инвертирующем входе и на выходе компаратора сигнал поменяется на противоположный, транзистор VT1 запирается, отключая источник тока.

Для того чтобы исключить переключение компаратора в диапазоне порогового напряжения, в конструкцию введена емкость конденсатор на 0,1 мкФ создающая обратную связь между выходом и инвертирующим входом микросхемы.

Четыре логических элемента И-НЕ DD1 применяются для построения двух генераторов с различными частотами. При соединении сигналов с них появляется тональный сигнал, который следует на пьезоэлектрический элементом в момент времени, когда заряд АКБ закончен.

Эта схема, выполнена с использованием 4-х биполярных транзисторов, в первую очередь применяется для зарядки 12 вольтовых Ni-Cd батарей. Кроме того можно заряжаться аккумуляторны на 6 и 9 вольт, но придется уменьшить мощность устройства. Встроенный регулятор тока регулирует зарядный ток до четырех ампер. Когда он достигает своего максимума, напряжение на сопротивление R1 — 0.7В, поэтому открывает транзистор Q1. В это момент времени транзистор Q2 открыт и шунтирует базу Q3 на землю, что приводит к смещению режима Q4, через который происходит зарядка. Так осуществляется регулировка зарядного тока. При зарядке аккумуляторов с низким уровнем напряжения, избыток напряжения ЗУ будет падать на Q4.

Первичная обмотка трансформатора типовая на 230 вольт, напряжение вторичной обмотки должно быть около 30 вольт, при токе в 3 ампера. Диодный моста собрал на четырех диода 1N5400; Предохранитель F1 на ток 500 мА. Резистор R1 найти проблематично из-за нестандартного сопротивления, его можно заменить параллельным соединением резисторов, сопротивлением по 0,3 Ом каждый. Схему можно дополнить фильтрующим конденсатором и защитой от переплюсовки.

ЗУ опмсаное в статье предназначено в первую очередь для заряда Ni-MH никелевых аккумуляторов. Основа его специализированная микросборка управления зарядом LT4060. Предоставленная ниже схема достаточно мощная и эффективная, она применяется для быстрого (около часа) заряда Ni-MH АКБ.

Обычно выпускаются в форм-факторах AA или AAA, но не только. Использовавшиеся не так давно NiCd аккумуляторы отживают свой век, тем более, зарядное устройство, собранное своими руками для работы с NiMH , будет прекрасно работать и с NiCd аккумуляторами, но не наоборот. По сравнению с NiCd, NiMH многозарядные батареи имеют на 30…40% более высокую удельную емкость, обладают меньшим эффектом «памяти», и главное не содержат опасного для экологии металла кадмия.

Основой схемы является специализированная микросхема быстрого контроллера заряда MAX712. ЗУ отлично подойдет для быстрой зарядки Ni-Cd аккумуляторных батарей. Ток заряда при этом способен достигать значения в 300 миллиампер. После того, как процесс быстрой зарядки окончен, ЗУ заряжает батарею низким током, около 12 мА.

Данная конструкция ЗУ отлично подойдет для зарядки двух аккумуляторных батарей стандарта AA Ni-MH или Ni-Cd практически любой емкости (при условии, что обе батареи одинаковы) зарядным током около 0,5 A. ЗУ будет заряжть аккумулятор 700mAh Ni-Cd около 1,5 часа, 1500mAh Ni-MH приблизительно 3,5 часов, и 2500mAh Ni-MH почти 5,5 часов.

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

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

Рис. 3.7. Двухпозиционный переключатель, управляющий зарядом АКБ

Рис. 3.8. Сетевой трансформатор и выпрямительный блок

Рис. 3.9. Схема зарядного устройства

Ограничительный резистор

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

C/30 резистор

Принцип работы ЗУ

Определение напряжения срабатывания V1

Особенности конструкции

Последовательное и параллельное соединение

Быстрое ЗУ

Список деталей

• U1 регулятор напряжения LM317

• L1 двухпозиционное реле с двумя группами контактов

Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Очень простое

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

Так, товарищи. Сейчас мы с вами будем заряжать аккумуляторы, просто, качественно, а главное — быстро. Для чего воспользуемся микросхемой MAX713 от компании MAXIM. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.

Итак, что же она умеет — подходите ближе, сейчас увидите.
Итак 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 5мкА от аккумуляторов;
возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;

Ну и хватит — и так вон сколько получилось.
Как обычно, чтобы разговаривать предметно, смотрим на схему:

Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С, 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).
«It»s okey», говорят они — вы можете заряжать наши аккумуляторы гораздо большим током — главное не превышать значение 4С, иначе может случиться big-bada-bum.

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, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000мА/ч каждый, током С/2, то есть 500мА.
Имеется индикация включения питания — HL1 и индикация быстрого заряда — HL2.
Аккумуляторы включаются последовательно.
Входное напряжение должно быть равно 6 вольтам. Вы еще тут? А ну бегом за паяльником!

Что? Вам надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000мА/ч, а 1200?
Ну ладно, тогда не бежим за паяльником, а слушаем дальше.

Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4С. Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?

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.
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.
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.
Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий. Мощность определяется так:
P=(U in — U batt )*I charge ,
где:
U in — максимальное входное напряжение,
U batt — напряжение заряжаемых аккумуляторов — суммарное, разумеется,
I charge — зарядный ток.
Посчитать сопротивление R1. R1=(V in -5)/5 — сопротивление получается в килоомах, чтобы получить Омы надо посчитанное значение умножить на 1000.
Определить сопротивление R6. R6=0.25/I charge Если I charge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если а миллиамперах, то в килоомах. Не теряйтесь.
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.

Собственно говоря и все. Дальше будут таблицы.

Таблица 1. Задание количества заряжаемых аккумуляторов.

Количество аккумуляторов

Соединить PGM 1 с…

Соединить PGM 0 с…

Самодельные зарядные устройства для аккумуляторов серии аа. Зарядное устройство АА

Питание от батареек есть у многих электронных устройств. Особенно любят ими укомплектовывать игрушки с моторами и лампочками производители в Китае. Заряжаются такие устройства с помощью с помощью пальчиковых батареек классов АА и ААА. Чтобы зарядить такие элементы питания обычно используют розетку, вставляя туда готовые промышленные зарядки.

Можно сделать процесс зарядки батареек более экономичным и безопасным. Для этого понадобится изготовить зарядное устройство самостоятельно. Дополнительными преимуществами его станут: не зависимость от наличии сети в 220 В и возможность питания от любой техники, имеющей usb-вход. В качестве источника энергии подойдут ноутбук, планшет и даже автомобиль (при наличии адаптера на прикуриватель). Подойду любые usb-порты, способные выдавать 5V при силе тока до 500 мА.

Для изготовления простого разрядного устройства потребуется электрическая схема, представленная на рисунке:

На базе этой схемы создается печатная плата зарядного устройства:

Проектируемое зарядное устройство будет способно питать две батарейки АА с NiCd или NiMH ячейками. Получать энергию от него смогут аккумуляторы любой емкости при силе тока в районе 470 мА. С помощью ускоренного режима заряда батарейки 700 mAh будут готовы к полноценной работе через 1,5 часа, 1500 mAh – через 3,5, а самые мощные 2500 mAh – через 5,5.

Если температура батареек существенно увеличится, то зарядное устройство автоматически отсечет напряжение с помощью специального блока. Можно не опасаться оставлять его без присмотра на долгое время.

В качестве основы для зарядного устройства взят элемент Z1А, половина двойного компаратора напряжения LM393. «Контакт 1» является выходом и имеет два состояния: плавающее и низкое. Этот выход во время питания батареи через R5 управляет транзистором. Элемент Z1В на схеме отвечает за светодиодный индикатор, сигнализирующий о зарядке батареек. С помощью резистора R6 ток светодиода ограничен до 10 мА. АКБ имеет прямой контакт с термистором TR1, который дает сигнал к прекращению заряда при сильном перегреве. TIP31 представляет собой маломощный составной транзистор.

По краям разъема usb-кабеля выведены контакты +5VSB (красный провод) и GND (черный провод). Но специалисты рекомендуют перед подключением к схеме в обязательном порядке измерять мультиметром полярность.

Зарядное устройство собрано на компактной печатной плате, схему которой можно найти в архиве:

В тестовом режиме зарядное устройство отлично справляется со своими функциями. Два аккумулятора вполне возможно зарядить за пару часов. Дальнейшая бесперебойная работа показывает его надежность.

USB-зарядник для Ni-Mh аккумуляторов своими руками Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками Как сделать простой Повер Банк своими руками: схема самодельного power bank

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

ТЕСТ:

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:

По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

Стек.
Сонар.
Hyundai.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Необходимые компоненты:

dc-dc понижающий преобразователь.
Амперметр.
Диодный мост КВРС 5010.
Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
трансформатор ТС 180-2.
Предохранители.
Вилка для подключения к сети.
«Крокодилы» для подключения клемм.
Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2 . Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства . Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт. Ток используется с величиной С/20: «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла. Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

1 схема мощного ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство . Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

Простые схемы

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Несложное компактное зарядное устройство для NiMH и NiCd аккумуляторов с дополнительными полезными функциями, такими как автоматическое отключение и контроль температуры.

USB порт есть почти во всех современных компьютерах и ноутбуках. Сила тока отдаваемым USB 2.0 может быть более 500 миллиампер, при напряжении 5 Вольт, то есть минимум 2,5 Ватт, а USB третьего поколения еще больше. Использование такого источника энергии очень удобно, так как многие зарядки для смартфонов/планшетов также идут с разъёмом юсб, да и компьютер часто находиться под рукой. Сегодня мы сделаем зарядку для пальчиковых (AA) и мизинчиков (AAA) NiMH/NiCd аккумуляторных батарей от USB порта. Промышленные ЗУ для аккумуляторов от USB можно пересчитать по пальцам и обычно они заряжают маленьких током, что значительно увеличивает время подзарядки. К тому же собрав простенькую схемку мы получаем прекрасное зарядное устройство со световой индикацией и температурных датчиком стоимость которого весьма мала 1-2$.

Наше зарядное устройство подзаряжает сразу два NiCd/NiMH аккумулятора током более 470 mA, что делает зарядку очень быстрой. Перезаряжаемые батареи могут нагреваться, что несомненно негативно будет влиять на них, уменьшится ёмкость, пиковая отдаваемая сила тока, время нормальной эксплуатации. Чтобы такого не было в схеме реализовано автоматические прекращение подачи энергии, как только температура аккумуляторов будет 33 и более градусов по Цельсию. За эту полезную функцию отвечает NTC термистор с сопротивлением 10 кОм, при нагреве его сопротивление уменьшается. Он вместе с постоянным резистором R4 образует делитель напряжения. Термистор обязательно должен быть в тесном контакте с аккумуляторами, чтобы хорошо воспринимать изменение температуры.

Главной деталью схемы является сдвоенный компаратор-микросхема LM393.

Аналоги, которыми можно заменить LM393: 1040СА1, 1401CA3, AN1393, AN6916.

При заряде транзистор греется, его нужно обязательно ставить на радиатор. Вместо TIP32 возможно взять почти любой PNP структуры со схожей мощностью, я использовал КТ838А. Полным отечественным аналогом является транзистор КТ816, он имеет иную цоколевку и корпус.

USB кабель можно отрезать от старой мышки/клавиатуры или купить. А возможно вообще штекер юсб припаять прямо на плату.

Если при подаче питания светодиод горит, но схема ничего не заряжает то нужно увеличить сопротивление токоограничительного резистора R6. Для проверки нормальной работы схемы между землей и третьим выводом микросхемы (Vref) должно быть около 2,37 Вольт, а на втором контакте (Vtmp) LM393 1,6-1,85 Вольт.

Заряжать желательно два одинаковых аккумулятора, чтобы их ёмкость была примерно равна. А то получиться так, что один уже зарядился полностью, а второй только на половину.

Зарядный ток можно самостоятельно выставить, изменяя сопротивление резистора R1. Формула расчета: R1 = 1,6 * нужный ток.

К примеру, я хочу, чтобы мои аккумуляторы заряжались током 200 mA, подставляем:

R1 = 1,6 * 200 = 320 Ом

Это значит, что, установив переменный/подстрочный резистор мы можем добавить такую необычную функцию для зарядных устройств как самостоятельный выбор зарядного тока. Если, к примеру, аккумулятор нуждается в заряде током не более 0,1C то выкрутив резистор мы с легкостью выставим нужно нам значение. Это очень актуально для вот таких миниатюрных промышленных аккумуляторов, у которых ёмкость крайне мала и обусловлена их размерами.

При нагреве аккумуляторов зарядка будет отключаться. Это может увеличить время заряда, поэтому рекомендую ставить охлаждение в виде небольшого вентилятора.

Если у вас NiCd аккумуляторы, то их перед зарядкой нужно разрядить до 1 Вольта, то есть чтобы было использовано 99% ёмкости. Иначе будет чувствоваться негативный эффект памяти.
Когда банки будут полностью заряжены зарядный ток упадет примерно до 10 мА. Этот ток предотвратит естественный саморазряд никель-металлогидридных/камдиевых аккумуляторов. У первых наблюдается 100% разряд за год, а у второго типа примерно 10%.

Печатная плата для зарядного устройства существует в нескольких версиях, в одной из них USB гнездо удобно расположено прям на плате, то бишь возможно эксплуатировать USB шнур типа папа-папа.

Скачать платы в формате.lay можно тут
Если в используете различные устройства в которых все еще используются пальчиковые батарейки, то их приходится часто менять, например в металл детекторе или GPS-Глонас туристическом навигаторе eTrex. Но есть решение этой проблемы замена обычных батареек на никелевые батареи стандарта АА. Вот тут и понадобится вам зарядка аккумуляторов АА
Для наших целей нам подойдет почти любой блок питания рассчитанный на напряжение 5-20 вольт. Возьмем за прототип радиолюбительской разработки схему простейшего из них.
Схема состоит из следующих радиокомпонентов: сопротивления R1, двух светодиодов и штепсельного гнезда. Светодиоды рекомендуется использовать разных цветов. Параллельно одному из них припаиваем выводы для параллельного подключения аккумулятора. Свечение светодиода в соответствии с законом Ома зависит от степени разряда, при полном разряде светодиод гореть не будет). В процессе зарядки свечение светодиода увеличивается. Одинаковое свечение обоих светодиодов говорит о окончании процесса заряда. Номинал сопротивления R1 подбираем в соответствии с рабочим током . Например рабочему току светодиода, который равен 20 мА, и напряжению блока питания
U бп. R 1 = U бп /I 1 = U бп /0,02 = 50U бп
Значение номинала резистора округляем в большую сторону. Так как сопротивление R1 работает длительное время, то его мощность должна быть 1 Вт. Параметры нашего ЗУ: Uбп = 25 В; R1 = 1,3 кОм. Время зарядки 8 — 24 ч.
Эти конструкции позваляют заряжать портативных Ni-Mn и Ni-Cd аккумуляторы с рабочим напряжением 1,2-1,4 В от USB-порта. С помощью первой схемы можно заряжать один аккумулятор током на 100 мА, вторая схема позволяет заряжать уже две батареи стандарта AA или AAA
Батарейный отсек был позаимствован из старой детской игрушки. О его переделке расскажу чуть подробней. Дело в том, что обычно плюсы и минусы клемм питания установлены противоположно. Но нам надо, что бы в верхней части были две изолирование плюсовые клеммы, а внизу одна общая минусовая. Для этого я нижнюю перенёс наверх, а общую минусовую вырезал из пивной банки, припаяв пружинки. Для пайки использовал паяльную кислоту, по окончанию пайки поверхность обязательно хорошо промыть в проточной воде.
Так как различные пальчиковые аккумуляторы обладают разной емкостью, необходимо разное время для зарядки этих батарей. Аккумуляторы емкостью 1400 мА/ч потребуется заряжать около 14 часов, а для батарей 700 мА/ч потребуется около 7 часов.
Зарядное устройство для батареек – это необходимость, если вы сторонник экономического и рационального подхода к энергетике. Общеизвестно, что одна выкинутая батарейка загрязняет достаточно большую площадь плодородных грунтов, а для ее утилизации используются значительные производственные мощи. Универсальное зарядное устройство для батареек, например, Robiton (Робитон) или Сamelion с индикацией сможет сохранить ваши средства и помочь окружающей среде.
Согласитесь, в современном мире элементы питания играют огромную роль. Их можно найти в любом бытовом приборе, начиная от настенных часов и фотоаппаратов и заканчивая детскими игрушками. Разберемся подробнее, сколько заряжать по времени батарейку и можно ли зарядить обычные, дешевые элементы питания.
Существуют самоделки и профессиональные интеллектуальные зарядные устройства. Последние подходят для всех типов аккумуляторов батарейного типа. Ну а самодельные приборы характеризуются в зависимости от заложенной комплектации.
Заряжаются в фабричных изделиях (Robiton, Сamelion) батарейки типа АА, ААА, С, Д и Крона. Вы можете полностью восполнить емкость разряженного элемента питания, либо же периодически подзаряжать его.
Приборы можно условно разделить на два типа:
Простые. Обладают только функцией зарядки, причем вы не знаете, сколько по времени займет восполнение емкости. По стоимости они гораздо дешевле. Если у вас не так много аккумуляторов и заряжаете вы их редко, такие устройства для вас вполне приемлемы.
Многофункциональные. Многие приборы обладают индикатором, который показывает степень заполненности батареи, уровень заряда. Мощность можно регулировать, а различные конфигурации позволяют использовать их и для дисковых батареек, и для пальчиковых.
Зарядное устройство для всех видов элементов питания получило широкое распространение. Существуют даже модели на солнечных батареях. Приобрести самодельные дешевые устройства можно на рынке или с рук мастеров. Но, в любом случае, стоит отдавать предпочтения профессиональным приборам, ведь только так вам предоставляют гарантию.
Какие батарейки можно заряжать
Без зарядного устройства не было бы вопроса, какие батарейки можно заряжать. Постараемся на него ответить.
Универсальное зарядное устройство, работающее на солнечных батареях или же от сети, может восполнять напряжение в аккумуляторах различного типа. Можно в осполнить емкость солевых, , серебряных элементов питания.
Внимательно выбирать стоит не только зарядный элемент, но и батарейки. Как правило, самые дешевые солевые или щелочные элементы питания не подлежат перезарядке. Прибор может привести к перегреву и взрыву батареи.
Хорошие аккумуляторы стоят дороже, но они выдерживают много циклов перезарядки, не теряя своей мощности.
Можно выбрать батарейку, которая будет заряжаться, исходя из маркировки на ней:
Не ждите больших показателей напряжения. У обычных элементов питания он составляет 1,6 В, а у перезаряжаемых показатель ниже .
Если производитель указал емкость аккумулятора в миллиамперах , то его можно подзаряжать.
Надпись на английском «rechargeable» , обозначает, что вы покупаете перезаряжающийся элемент.
Также стоит обращать внимание на материалы, из которых изготовлена батарея, скорость ее саморазряда и максимально выдаваемого напряжения.
Рейтинг зарядных устройств
Прежде чем выбрать лучшее устройство, нужно определить, какими критериями необходимо руководствоваться при покупке.
Потребитель должен обратить внимание на следующие показатели:
Быстрота зарядки.
Наличие нескольких слотов для батарей, разнообразие их видов. Ведь нет смысла покупать зарядку для аккумуляторов типа Д и С, если вы пользуетесь АА и ААА.
Наличие индикатора заряда . Чтобы не испортить элемент питания и устройство, индикатор подскажет владельцу, что аккумулятор заряжен полностью. Так вы не перегреваете прибор, экономите электроэнергию и создаете вокруг себя пожаробезопасные условия.
Возможность определения емкости элемента питания. Со временем из-за частой эксплуатации и многих циклов перезарядки батареи перестают воспринимать поступающий на них электрический ток. А данная функция позволяет понять, исправна батарея или нет.
SKYRC MC3000. Зарядка имеет выход USB 5 В /2,1 А и функцию Bluetooth 4.0. Заряжает батарейки типа АА и ААА. Является дорогой, но качественной.
OPUS BT-C3100. Возможность заряжать самые распространенные типы аккумуляторов (АА, ААА, АААА, С). Имеется автоматический индикатор перегрева и принудительное охлаждение.
LiitoKala lii-500 и Joinrun S4. Присутствует функция измерения емкости элементов питания.
E-SYB E4. Возможность подключения . Присутствует Bluetooth и вход USB.
Более бюджетные зарядки предлагают уже упомянутые фирмы:
Robiton. Широко известные потребителю модели Робитона – Smart S100, Universal 1000 LCD, sd250-4.
Сamelion. Обратите внимание на модели BC-1010, BC-1007, BC-0658-SM-EU. Это одни из лучших универсальных устройств для быстрой и эффективной зарядки аккумуляторов.
Стоимость устройств варьируется от 10 до 100 долларов. На цену влияет сам бренд и, конечно же, функциональность.
Можно ли сделать зарядное устройство для батареек и аккумуляторов своими руками
Зарядное для различных батареек умельцы могут сделать из подручных средств. В ход идут детские игрушки, зарядки от мобильников и стационарных телефонов, платы и много другое. Схемы и видео уроки можно посмотреть в интернете. Для изготовления устройства вам понадобится паяльник, набор отверток, исходные запчасти, вольтметр, небольшой нож (для зачистки проводов).

Самодельное зарядное устройство при грамотном подходе может заменить приборы фирм и Robiton, и Сamelion. Но если вы никогда не сталкивались с техникой и электрооборудованием, то лучше не экспериментировать, а купить готовое фабричное устройство с гарантией качества.
Зарядное устройство для NiCd и NiMH аккумуляторов на MAX713. Схема
Если ваш робот не достаточно экономичен в плане электропитания, чтобы обходиться первичными элементами (батарейками) и он не работает от солнечных панелей, то для него в качестве источника питания придется использовать аккумуляторные батареи.
В настоящее время доступно много зарядных устройств, предназначенных для аккумуляторов. Но они не всегда подходят для наших нужд с точки зрения типов и количества аккумуляторов, с которыми они могут работать. Более того, некоторые из них не очень хорошо заботятся о вверенных им батареях, и это может серьезно сократить их срок службы.
Поэтому в этой статье предлагаем собрать свое собственное зарядное устройство для NiCd и NiMH аккумуляторов, используя уже старую и проверенную, но все еще очень актуальную микросхему MAX713 от Maxim.
Поскольку все роботы разные, мы не будем предлагать полностью законченную схему, а вместо этого объясним, как адаптировать ее к характеристикам ваших NiCd или NiMH аккумуляторов.
Основная схема применения MAX713 показана на рисунке ниже. Как вы можете видеть, некоторые элементы не имеют конкретных значений. Кроме того, существуют различные конфигурации настройки зарядного устройства. С помощью этих настроек MAX713 может заряжать от одной до 16 ячеек (ячейка является базовым элементом с напряжением 1,2 В), определять зарядный ток, определять плавающий ток конца заряда и, наконец, выбирать режим обнаружения конца заряда.
Что касается режима обнаружения конца заряда, то из-за существования различных типов батарей мы опустили метод определения по температуре, который требует наличия термодатчика (NTC) внутри батареи. В связи с этим резисторы R4 и R5 в сочетании с входами THI и TLO переводят MAX713 в режим, определяющий окончание заряда по изменению напряжения.
Итак, давайте посмотрим, как рассчитать оставшиеся элементы настройки, чтобы вы смогли создать зарядное устройство, соответствующее вашим потребностям.
Сразу обратите внимание, что линии конфигурации могут быть подключены либо на постоянной основе, либо подключены к многоходовым переключателям для создания универсального зарядного устройства.
Сначала нам нужно определить I_fast — ток заряда аккумуляторов исходя из емкости (С) аккумулятора, которая выражается в ампер-часах (Ач). Емкость можно выразить следующей формулой:
Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1
Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….
C = I_fast/t
где t желаемое время зарядки в часах.
Внимание! MAX713 не поддерживает время заряда более 4 часов. И будьте осторожны, не выбирайте значение I_fast выше 4C, так как в настоящее время это является максимальным током, разрешенным для быстрозаряжаемые никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов.
Желательно выбрать более низкий ток, поскольку это продлит срок службы батареи. Запрограммируйте это время зарядки, подключив контакты PGM2 и PGM3 MAX713 в соответствии с таблицей 1.
Затем необходимо выбрать количество ячеек, которые будут заряжаться одновременно. Для блочных батарей мы можем определить количество ячеек, разделив номинальное напряжение батареи на 1,2 В. Таким образом, батарея 9,6 В будет содержать восемь ячеек.
Если количество ячеек 11 или больше, схему нельзя использовать как есть, и в этом случае лучше зарядить аккумуляторы за два приема. Программирование количество ячеек осуществляется подключением контактов PGM0 и PGM1 MAX713 в соответствии с таблицей 2.
Далее определяем необходимое постоянное напряжение для нашего зарядного устройства (VA на рисунке) таким образом, чтобы оно было как минимум на 1,5 В выше максимального напряжения заряжаемой батареи. Если в вашей батарее менее четырех ячеек, это правило не применяется, так как напряжение питания MAX713 должно быть минимум 6 В.
Затем определяем максимальную мощность, рассеиваемую на транзисторе VT1, используя следующее уравнение:
P_D= (V_A– V_BATTmin) x I_fast
где V_BATTmin — минимальное напряжение заряда аккумулятора. Исходя из данного расчета необходимо подобрать соответствующий транзистор VT1 и при необходимости установить его на радиатор.
На следующем этапе определяем номинал резистора R1, такой чтобы ток, потребляемый MAX713, составлял от 5 до 20 мА. Расчет производим по формуле:
R1 = (V_A — 5) / I
где I находится между 5 мА и 20 мА.
И наконец, рассчитываем сопротивление резистора R6, используя уравнение:
R6 = 0,25 / I_fast
и его мощность:
P_R6 = 0,5 x I_fast
Теперь ваше зарядное устройство готово к работе. Однако следует отметить, что из-за наличия процессоров внутри MAX713 необходимо выполнить подключения PGM0…PGM3 перед подачей питания на схему, в противном случае они могут быть неправильно учтены.
Это не проблема для стационарной схемы, но если ваше зарядное устройство использует многоходовые переключатели для установки конфигурации, то на этом этапе вам необходимо выключить и снова включить питание, чтобы подтвердить любые изменения конфигурации, сделанные с помощью этих переключателей.
Светодиод горит, когда зарядное устройство находится в режиме быстрой зарядки и гаснет, когда завершается быстрая зарядка и зарядное устройство переходит в режим плавающего заряда. Ток, генерируемый в этом режиме достаточно низкий, поэтому при необходимости аккумулятор можно оставить подключенным к зарядному устройству на неопределенный срок.
Пример расчета
Итак, для закрепления пройденного материала в качестве примера приведем расчет зарядного устройства для блока из четырех никель-металлгидридных аккумуляторов (1,2 В) емкостью 1800 мА/ч, которые мы хотим зарядить за 2 часа.
Вычислим I_fast: I_fast₌C/t, т.е. 1,8/2=0,9А
Подключение PGM2 и PGM3: PGM2 подключим к BATT-, а PGM3 к REF, так как мы хотим зарядить за 2 часа, то есть 120 минут (на самом деле мы получим максимум 132 минуты).
Подключение PGM0 и PGM1: PGM0 подключим к V+, а PGM1 к BATT-, так как наша батарея состоит из четырех элементов.
Определим V_A: V_A = минимум 6,3 В. Мы выберем 9 В, чтобы избежать любых проблем с возможными колебаниями напряжения питания.
Мощность транзистора VT1: P_D= (9 — 4) x 0,9, то есть 4,5 Вт, исходя из этого возьмем к примеру транзистор TIP32A.
Вычислим сопротивление R1: R1 = (9-5)/0,01 = 400 Ом. Возьмем самое близкое предпочтительное значение, т. е. 390 Ом.
Вычислим сопротивление R6: R6 = 0,25/0,9 = 0,27 Ом.
Вычислим мощность R6: P_R6=0,5 x 0,9 = 0,45 Вт.
Как вы можете видеть, нам потребовалось всего пять минут, чтобы рассчитать зарядное устройство, идеально соответствующее нашим потребностям.
Автоматическое отключение цепи зарядного устройства nimh при полном заряде
Это цепь зарядного устройства NiMH с автоматическим отключением.
Никель-металлогидридная батарея, также известная как NiMH, является вторичным элементом. Это тип аккумуляторной батареи. Они широко используются в фотоаппаратах и других электронных устройствах.
Потому что это дешево и очень часто используется для элементов AA с различной емкостью по мере необходимости. Мы можем сразу заменить стандартную батарею.
Важно . Возможность новой подзарядки во много раз зависит от ее емкости.
Меньшая емкость, от 1700 до 2000 мАч можно заряжать до 1000 раз
Батареи от 2100 до 2400 мАч могут дать от 600 до 800 раз
Большая емкость, аккумуляторные батареи AA 2500 мАч можно заряжать только примерно 500 раз
Все скорость в режиме медленной зарядки.
Мы увидим, что это экономит много денег. Но для этого нужно хорошее зарядное устройство. Мы можем купить мгновенный в магазине рядом с вашим домом.
Но мы изобретатели электроники.Мы должны построить это сами. Потому что он дешевый и качественный.
Feature
Проект представляет собой схему зарядного устройства NiMH аккумуляторов с автоматическим отключением при полной зарядке. Вы можете заряжать аккумуляторы от 2 до 8 штук, в зависимости от входного напряжения.
В схеме есть два светодиодных индикатора.
Первый светодиод, показывает состояние зарядки, когда аккумулятор полностью заряжен, он не горит.
Второй светодиод, правильно подключите аккумулятор.
Входное напряжение может использовать блок питания 12В, 2А.При заряженном токе до 800мА.
Примечание: Эта схема также является схемой автоматического зарядного устройства Nicd. Например аккумулятор Nicad 1500mAh, 1.2V. Теперь я никогда не вижу меньше 500 мАч.
Продолжайте читать: «Сделайте солнечное зарядное устройство AA с помощью TL497» »
Как это работает

Обновлено: 22 июля 2019 г.
Рисунок 1 Схема автоматического зарядного устройства NiMH с использованием TL072
Схема в Рисунок 1 , когда мы подключаем батарею к обеим точкам P3 и P4.Светодиод 2 загорится, если все батареи подключены правильно. Если полярность батареи перепутана, этот LED2 погаснет, нам нужно проверить их еще раз.
Напряжение от аккумулятора сравнивается с IC1. Который TL072 установлен в схеме компаратора напряжения между контактами 2 и 3.
В случае, если напряжение от аккумулятора для зарядки каждой ячейки все еще низкое. Выходной сигнал с контакта 1 микросхемы IC1 будет направлен на транзистор Q1.
Транзистор-Q1 будет включать-выключать рабочий транзистор-Q2.Таким образом, ток может течь к батарее.
Пока цепь заряжается, LED1 будет показывать состояние зарядки.
Когда батарея полностью заряжена, ее напряжение сравнивается на IC1, и выход на выводе 1 IC1 переходит в режим остановки работы Q1. Затем также вызывает остановку транзистора Q2.
Окончание зарядки аккумулятора, светодиод 1 не горит, чтобы показать, что аккумулятор полностью заряжен.
Величина тока в зарядном аккумуляторе проекта определена на уровне 800мА. Под резистором R7 есть ограничитель тока, как указано выше.
Переключатель S1, чтобы начать зарядку, если аккумулятор исправен. Мы также нажимаем S1, чтобы снова зарядить, чтобы проверить, полностью ли батарея заряжена.

Вот макет печатной платы Ленни Зинка. Спасибо за ваш обмен и предложения.
Он отличный любитель электроники. Мне нравится его жизнь. Подробнее: Lennie’s Projects
Как собрать этот проект
Этот проект состоит из нескольких компонентов, которые так легко построить. Во-первых, сделайте одностороннюю разводку печатной платы, как Рисунок 2 , или вы можете легко использовать универсальную печатную плату.Затем соберите все детали на печатной плате, как Рисунок 3 Мы просто рекомендуем небольшую деталь, потому что я думаю, вы можете легко создать сами.

Схема печатной платы автоматического зарядного устройства NiMH батареи

Компоновка компонентов печатной платы.
Компоненты деталей
IC1 = TL072 — НИЗКОШУМНЫЕ ДВОЙНЫЕ РАБОЧИЕ УСИЛИТЕЛИ J-FET = 1 шт.
Q1 = BC327–50V 800mA PNP транзистор = 1 шт.
Q2 = MJE2955… 50 В, 3 А, PNP-транзистор = 1 шт.
D1, D4 = 1N4148… 75 В, 150 мА Диоды = 2 шт.
D2, D3 = 1N4001—50V 1A Диоды = 2 шт.
Конденсаторы электролитические
C1, C4 = 1000 мкФ 25 В — Конденсаторы электролитические = 2 шт.
C5 = 1 мкФ 50 В — Электролитические конденсаторы = 1 шт.
C2, C3 = 0,1 мкФ 100 В — полиэфирные конденсаторы = 2 шт.
0,25Вт 1% Резисторы
R1 = 10К = 1 шт.
R2 = 1M = 1 шт.
R3, R9 = 1K = 1 шт.
R4 = 470 Ом = 1 шт.
R5 = 150 Ом — 2 Вт = 1 шт.
R6, R8 = 100К = 2 шт.
R7 = 1 Ом-2 Вт = 1 шт.
Также эти схемы зарядного устройства NiMH
Зарядное устройство стабилизированного тока от LM723
Зарядное устройство от IC LM317T
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
NiMH схема зарядного устройства — самодельные проекты схем
Один современный чип, транзистор и несколько других недорогих пассивных компонентов — единственные материалы, необходимые для создания этого выдающегося, саморегулирующегося, контролируемого перезарядкой, автоматического устройства. Схема зарядного устройства NiMH аккумулятора. Давайте изучим всю операцию, описанную в статье.
Основные характеристики:
Как работает схема зарядного устройства
Обращаясь к диаграмме, мы видим, что используется одна ИС, которая сама по себе выполняет функцию универсальной схемы зарядного устройства высокого качества и обеспечивает максимальную защиту подключенной батареи, пока она находится. заряжается схемой.
ПОЛНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Это помогает сохранить аккумулятор в здоровой окружающей среде и при этом заряжать его с относительно высокой скоростью. Эта ИС обеспечивает длительный срок службы батареи даже после многих сотен циклов зарядки.
Внутреннее функционирование цепи зарядного устройства NiMH батареи можно понять с помощью следующих пунктов:
Когда цепь не запитана, ИС переходит в спящий режим, и заряженная батарея отсоединяется от соответствующего вывода ИС действием. внутренней схемы.
Спящий режим также запускается, а режим выключения инициируется, когда напряжение питания превышает заданный порог IC.
Технически, когда Vcc превышает фиксированный предел ULVO (блокировка при пониженном напряжении), IC запускает спящий режим и отключает аккумулятор от зарядного тока.
Пределы ULVO определяются уровнем разности потенциалов, обнаруживаемым в подключенных ячейках. Это означает, что количество подключенных ячеек определяет порог отключения ИС.
Количество подключаемых ячеек должно быть изначально запрограммировано с помощью IC через соответствующие настройки компонентов; этот вопрос обсуждается далее в статье.
Скорость зарядки или ток зарядки можно установить извне через программный резистор, подключенный к выводу PROG на ИС.
В данной конфигурации встроенный усилитель вызывает появление виртуального опорного напряжения 1,5 В на выводе PROG.
Это означает, что теперь программный ток течет через встроенный N-канальный полевой транзистор к делителю тока.
Делитель тока обрабатывается логикой управления состоянием зарядного устройства, которая создает разность потенциалов на резисторе, создавая условия быстрой зарядки для подключенной батареи.
Делитель тока также отвечает за обеспечение постоянного уровня тока на батарее через вывод Iosc.
Указанный выше вывод в сочетании с конденсатором ТАЙМЕРА определяет частоту генератора, используемую для подачи входного сигнала зарядки к батарее.
Вышеупомянутый зарядный ток активируется через коллектор подключенного извне PNP-транзистора, в то время как его эмиттер соединен с выводом SENSE IC для передачи информации о скорости зарядки на IC.
Понимание функций распиновки LTC4060
Понимание выводов ИС упростит процедуру сборки этой схемы зарядного устройства NiMH батареи, давайте рассмотрим данные со следующими инструкциями:
DRIVE (контакт # 1): Вывод подключен к базе внешнего PNP-транзистора и отвечает за подачу смещения базы на транзистор. Это достигается за счет приложения постоянного тока стока к базе транзистора. Вывод имеет токовый защищенный выход.
BAT (контакт № 2): этот контакт используется для контроля зарядного тока подключенной батареи, пока она заряжается схемой.
SENSE (контакт № 3): как следует из названия, он определяет ток зарядки, подаваемый на батарею, и контролирует проводимость транзистора PNP.
ТАЙМЕР (контакт № 4): определяет частоту генератора ИС и помогает регулировать пределы цикла заряда вместе с резистором, который рассчитывается на выводах PROG и GND ИС.
SHDN (контакт № 5): когда на этом выводе срабатывает низкий уровень, микросхема отключает вход зарядки аккумулятора, сводя к минимуму ток питания микросхемы.
PAUSE (контакт № 7): этот вывод может использоваться для остановки процесса зарядки на некоторое время. Процесс можно восстановить, вернув на вывод низкий уровень.
PROG (вывод 7): виртуальное опорное напряжение 1,5 В на этом выводе создается через резистор, подключенный к этому выводу и земле. Зарядный ток в 930 раз превышает уровень тока, протекающего через этот резистор.Таким образом, эту распиновку можно использовать для программирования зарядного тока, соответствующим образом изменяя номинал резистора для определения различных скоростей зарядки.
ARCT (контакт № 8): это распиновка автоматической перезарядки IC и используется для программирования порогового уровня тока заряда. Когда напряжение аккумулятора падает ниже предварительно запрограммированного уровня, зарядка немедленно возобновляется.
SEL0, SEL1 (контакты № 9 и № 10): эти выводы используются для обеспечения совместимости ИС с различным количеством заряжаемых ячеек.Для двух ячеек SEL1 подключен к земле, а SEL0 — к напряжению питания IC.
Как заряжать 3 серии Количество ячеек
Для зарядки трех последовательно подключенных ячеек SEL1 подключается к клемме питания, а SEL0 подключается к земле. Для кондиционирования четырех последовательно соединенных ячеек оба контакта подключаются к шине питания, то есть к плюсу ИС.
NTC (вывод № 11): к этому выводу может быть встроен внешний резистор NTC, чтобы схема работала в соответствии с уровнями температуры окружающей среды.Если условия становятся слишком горячими, вывод обнаруживает это через NTC и прекращает работу.
CHEM (контакт № 12): этот вывод определяет химический состав батареи путем измерения параметров отрицательного уровня Delta V NiMH ячеек и выбирает соответствующие уровни заряда в соответствии с измеренной нагрузкой.
ACP (вывод 13): как обсуждалось ранее, этот вывод определяет уровень Vcc, если он достигает значений ниже указанных пределов, в таких условиях распиновка становится высокоимпедансной, отключает ИС в спящем режиме и отключает светодиод. .Однако, если Vcc совместим с характеристиками полной зарядки аккумулятора, то эта распиновка становится низкой, загорается светодиод и запускается процесс зарядки аккумулятора.
CHRG (контакт № 15): светодиод, подключенный к этому выводу, обеспечивает индикацию зарядки и указывает, что элементы заряжаются.
Vcc (контакт № 14): это просто клемма входа питания ИС.
GND (контакт # 16): как и выше, это отрицательный вывод питания IC.
Создание зарядного устройства AA NiMH и NiCd с питанием от USB
5 февраля 2007 г.
Я всегда жалуюсь на все зарядные устройства и бородавки, которые мне нужно носить с собой в поездку.Этот проект, который может заряжать пару никель-металлогидридных (NiMH) или никель-кадмиевых (NiCd) элементов AA, используя USB-порт ноутбука для питания, возник для решения части этой проблемы. (Кстати, если вы хотите облегчить нагрузку на свой ноутбук, обратите внимание на мышь MoGo Mouse.)
Любой USB-порт может подавать 5 В при токе до 500 мА. Стандарт USB указывает, что устройство не может использовать более 100 мА, пока оно не договорится о праве на использование 500 мА, но, по-видимому, нет портов USB, обеспечивающих выполнение этого требования. Это делает порт USB удобным источником питания для таких устройств, как это зарядное устройство.
Существуют коммерчески доступные решения для зарядки USB AA, но каждое из них имеет некоторые недостатки:
USBCell — это никель-металлгидридный элемент AA емкостью 1300 мАч со съемной крышкой, которая позволяет подключать его непосредственно к USB-порту. Отдельного зарядного устройства не требуется. К сожалению, емкость элемента очень мала (в наши дни большинство NiMH элементов AA имеют емкость 2500 мАч), и для каждой ячейки требуется свой собственный порт.
Существует двухэлементное зарядное устройство типа AA с питанием от USB, которое продается под разными названиями, но оно заряжается с очень низкой скоростью 100 мА.Дистрибьютор называет это «ночным зарядным устройством», но при 100 мА элементу 2500 мА потребуется около 40 часов для зарядки (40 часов вместо 25 из-за неэффективности зарядки при низких токах).
Я нашел зарядное устройство на 2/4 элемента, которое может питаться от USB-порта, автомобильного адаптера или стенной бородавки, но оно такого же размера, как и настенное зарядное устройство, которое я пытаюсь заменить. Здесь и здесь можно найти разные, но для зарядки аккумуляторов емкостью 2500 мАч требуется от 10 до 12 часов.
[ Обновление за декабрь 2007 г.: Sanyo представила зарядное устройство с питанием от USB для своих аккумуляторов Eneloop.Это зарядное устройство не имеет недостатков, перечисленных выше, и заряжает пару элементов емкостью 2000 мАч примерно за 5 часов или одну ячейку за половину этого времени. Хотя он разработан для Eneloops (см. Мой обзор), он также будет работать с обычными ячейками NiMH. Следите за обзором на этом сайте в ближайшее время. ]
Зарядное устройство в этом проекте предназначено для зарядки двух никель-металлгидридных или никель-кадмиевых элементов AA любой емкости (при условии, что они одинаковы) примерно до 470 мА. Он будет заряжать никель-кадмиевые батареи емкостью 700 мАч примерно за 1,5 часа, никель-металлогидридные батареи емкостью 1500 мАч примерно за 3 часа.5 часов и 2500 мАч NiMH примерно за 5,5 часов. Зарядное устройство включает в себя схему автоматического отключения заряда в зависимости от температуры элемента, и элементы могут оставаться в зарядном устройстве на неопределенное время после отключения.
Технические характеристики
Это зарядное устройство имеет следующие характеристики:
Размер: 3,8 ″ Д x 1,2 ″ Ш x 0,7 ″ В (9,7 см x 3,0 см x 1,5 см).
Ячейки: два AA, NiMH или NiCd
Зарядный ток: 470 мА
Метод прекращения зарядки: температура батареи (33 ° C)
Ток утечки: 10 мА
Источник питания: настольный компьютер, ноутбук или концентратор USB-порт
Условия эксплуатации: от 15 до 25 ° C (от 59 до 77 ° F)
Схема
Сердце этого зарядного устройства — Z1a, половина двойного компаратора напряжения LM393.Выход (контакт 1) может находиться в одном из двух состояний: плавающем или низком. Во время зарядки выходной сигнал понижается внутренним транзистором, потребляя около 5,2 мА тока через Q1 и R5. Q1 имеет бета около 90, поэтому около 470 мА будет проходить через два заряжаемых элемента AA. Это позволит полностью зарядить пару элементов емкостью 2500 мАч чуть более чем за 5 часов.
Схема зарядного устройства AA
с питанием от USB.
Во время зарядки R1, R2 и R4 образуют трехсторонний делитель напряжения, который дает около 1,26 В на неинвертирующем входе Z1a (вывод 3, Vref ).
TR1 — это термистор, который находится в прямом контакте с заряжаемыми элементами. Он имеет сопротивление 10 кОм при 25 ° C (77 ° F), которое обратно пропорционально температуре примерно на 3,7% на каждые 1 ° C (1,8 F °). R3 и TR1 образуют делитель напряжения, значение которого подается на инвертирующий вход (вывод 2, Vtmp ). При температуре 20 ° C (68 ° F) TR1 составляет около 12 кОм, что составляет Vtmp около 1,76 В.
Как только элементы будут полностью заряжены, зарядный ток буквально исчезнет в виде тепла.При повышении температуры ячейки сопротивление TR1 падает. При 33 ° C (91 ° F) сопротивление будет около 7,4 кОм, что составляет Vtmp около 1,26 В, что соответствует напряжению Vref .
Зависимость напряжения аккумулятора от времени. Ячейки заполнены, когда напряжение достигает пика, и вскоре после этого зарядное устройство отключается.
При повышении температуры выше 33 ° C значение Vtmp станет меньше, чем Vref , и выходной сигнал с открытым коллектором Z1a будет высоким. Следовательно, ток, протекающий через R5, значительно уменьшается, так как теперь он ограничен R1, R2 и R4.В результате ток, протекающий через Q1 и элементы, снижается до 10 мА.
Кроме того, поскольку R4 теперь подключен к + 5V через R5 и Q1, вместо того, чтобы удерживаться Z1a на уровне 0,26 В, напряжение Vref изменяется примерно до 2,37 В. Это гарантирует, что при понижении температуры элемента зарядное устройство больше не включится. Чтобы напряжение Vtmp достигло 2,37 В, TR1 должен достичь около 20 кОм, что соответствует температуре около 6 ° C (43 ° F), чего никогда не должно происходить при комнатной температуре.
Z1b — второй компаратор на микросхеме LM393, и пристальный взгляд на схему показывает, что он выполняет то же сравнение, что и Z1a. Однако вместо того, чтобы управлять зарядным транзистором, он включает светодиод, который указывает на то, что идет зарядка. R6 ограничивает ток светодиода примерно до 10 мА. При запуске светодиода от его собственного компаратора (который находится на микросхеме, независимо от того, используем мы его или нет), ток светодиода не влияет на Vref .
Наконец, C1 нужен для того, чтобы зарядка началась, когда вставлена пара ячеек.При отсутствии элементов питания и выключенном зарядном устройстве на C1 подается около 1,9 В (5–0,7 В — Vref). Как только вставляется вторая из двух ячеек, положительная сторона C1 внезапно понижается до напряжения батареи (около 2,4 В). Это немедленно понижает отрицательную сторону на 1,9 В ниже этого значения, примерно до 0,5 В. Поскольку он подключен к Vref , выход Z1a становится низким, вызывая начало зарядки. Через несколько миллисекунд C1 подстраивается под новую разницу напряжений, создаваемую R1, R2 и R4 с одной стороны и ячейками с другой, и больше не влияет на схему.
Строительство
Схему лучше всего строить на печатной плате. Обратитесь к моей статье на эту тему « Создание отличных печатных плат ». Вот макет печатной платы:
Медная сторона. Фактический размер: 3,8 x 1,2 дюйма (9,7 x 3,0 см). Нажмите, чтобы увеличить.
Начните с установки всех резисторов и конденсатора. Резисторы следует устанавливать горизонтально. Установите LED1, обязательно сориентируя его так, чтобы отрицательная клемма была подключена к контакту 7 Z1b.
Схема размещения компонентов. Нажмите, чтобы увеличить.
Затем установите Z1, убедившись, что контакт 1 (обозначенный маленькой точкой или обозначением в одном углу ИС) ориентирован, как показано на схеме размещения. При желании используйте розетку для Z1.
Транзистор Q1 установлен на небольшом радиаторе. Сначала отогните провода назад на 90 ° там, где они начинают сужаться. Не сгибайте их слишком сильно, иначе они могут сломаться. Вставьте Q1 в отверстия для вывода и сдвиньте радиатор под ним. При пайке выводов удерживайте все на месте зажимом.Не снимая зажима, просверлите отверстие для болта радиатора.
Зарядное устройство со всеми установленными электронными компонентами. Обратите внимание, что под Q1 есть место для радиатора. Область платы, в которую будет помещаться держатель батареи, имеет потертости, чтобы улучшить адгезию.
Следующим шагом является установка держателя батареи. Я использовал держатель с 2 ячейками, сделанный путем отрезания двух внешних позиций ячеек от расположенного рядом держателя с 4 ячейками. Вы, конечно, можете просто купить держатель на 2 ячейки, но когда я пошел в магазин запчастей, его не было в наличии.У моего подхода есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что ячейки легче вставлять и извлекать, поскольку стороны держателя не загибаются внутрь над ячейками.
Перед установкой держателя снимите участок центральной перегородки длиной ¼ дюйма, чтобы освободить место для термистора. Также припаяйте некоторые выводы к клеммам держателя ячеек. Приклейте держатель к монтажной плате заподлицо с краями и краями платы. Когда клей высохнет, просверлите отверстия TR1 в плате, чтобы сделать соответствующие отверстия в держателе батареи.Если вы все сделали аккуратно, эти два отверстия должны быть прямо на центральной линии, где вы сняли раздел разделителя.
Вставьте термистор в отверстия, а затем вставьте пару элементов AA в держатель. Со стороны меди надавите на термистор, чтобы он плотно прилегал к элементам, а затем припаяйте его на место. Затем удалите элементы и подсоедините провода держателя батареи к отверстиям, отмеченным B + и B- на схеме размещения.
Укомплектованное зарядное устройство с одним элементом на месте.Держатель для 2 ячеек был изготовлен путем отрезания внешних позиций от держателя для 4 ячеек. Обратите внимание, как установлен термистор, чтобы обеспечить физический контакт с заряжаемыми элементами. Небольшой радиатор сохраняет Q1 прохладным.
Последним шагом является подключение кабеля питания USB. Либо купите кабель, либо отрежьте один от выброшенного USB-устройства, например сломанной мыши. Отрежьте кабель до желаемой длины и снимите с конца около 1 дюйма внешней оболочки. Откатите экран и найдите провода + 5V и GND.Обычно это красный и черный цвет соответственно. Зачистите и залудите их концы и припаяйте к клеммам USB + 5V и USBGND зарядного устройства.
Тестирование
Перед подключением зарядного устройства к источнику питания внимательно осмотрите свою работу. Убедитесь, что все компоненты ориентированы правильно (в частности, Q1, LED1, Z1 и держатель батареи).
Для начальных тестов я использовал USB-концентратор для питания. Пара лезвий хобби-ножа №11 между ячейками и контактами позволила мне подключить монитор напряжения.
Для начальных тестов я предлагаю вам использовать концентратор USB с питанием. Используя концентратор, вы гарантируете, что зарядное устройство не потребляет энергию от вашего компьютера, поскольку неисправность зарядного устройства может привести к повреждению источника питания. Однако обратите внимание, что большинство концентраторов с питанием не будут выдавать мощность, если концентратор не подключен к компьютеру. В качестве альтернативы вы можете использовать регулируемый источник питания 5 В, временно подключенный к дорожкам + 5 В и GND на печатной плате.
При включенном питании убедитесь, что светодиод не горит.Если он включен, используйте резистор 330 Ом, чтобы на мгновение замкнуть TR1 (это заставляет схему думать, что элементы сильно нагрелись). Если светодиод не гаснет, что-то не так.
При выключенном светодиоде измерьте напряжение между GND и Vref (контакт 3 Z1). Это должно быть примерно 2,37 В. Это может быть немного больше или меньше в зависимости от точного напряжения питания и изменения номиналов резисторов. Также проверьте напряжение на Vtmp (контакт 2). При комнатной температуре это значение должно быть в пределах 1.От 60 В до 1,85 В, в зависимости от температуры.
Теперь вставьте пару подходящих никель-металлгидридных элементов AA, желательно частично или полностью разряженных. Как только вы вставите вторую ячейку, должен загореться светодиод. Снова измерьте напряжение Vref ; теперь оно должно быть около 1,26 В. Vtmp также может немного измениться из-за падения напряжения питания, вызванного нагрузкой, размещенной на источнике питания.
Зарядное устройство заряжается, и напряжение на клеммах аккумулятора должно возрасти.Через некоторое время скорость увеличения должна замедлиться. Когда уровень заряда элементов составляет около 75%, скорость нарастания снова возрастет. Наконец, когда ячейки достигнут 100% заряда, напряжение начнет снижаться, и элементы начнут нагреваться. Через 15–20 минут зарядное устройство должно выключиться. Если элементы становятся неприятно нагретыми, а зарядное устройство не отключается, что-то не так.
Также стоит измерить ток заряда. Самый простой способ сделать это — вставить две тонкие проводящие полоски, такие как латунную прокладку, разделенные изолятором, между одним элементом и контактом держателя батареи.Затем подключите к двум полоскам амперметр, чтобы зарядный ток прошел через счетчик. Счетчик должен показывать где-то между 450 и 490 мА. Если он будет выше, вы превысите спецификацию источника тока USB, поскольку само зарядное устройство использует дополнительные 10 мА (в основном для светодиода).
Если измеренный ток, I , слишком высокий или слишком низкий, замените R5 резистором другого номинала по следующей формуле:
R5 = 1,6 x I
Используйте ближайшее стандартное значение.Например, если вы измеряете ток 510 мА, замените R5 резистором 820 Ом. Если измеренный ток составлял 420 мА, используйте резистор 680 Ом.
Корпус
На момент написания этой статьи я еще не сконструировал корпус для этой схемы, но планирую сделать это в ближайшем будущем, поскольку голая плата недостаточно прочна, чтобы бросить ее в сумку для ноутбука во время поездки. Корпус будет изготовлен из пластика 1/16 дюйма или авиационной фанеры по бокам и снизу, с полупрозрачной пластиковой панелью поверх схем.Батарейный отсек останется открытым. Устройство для снятия натяжения предотвратит обрыв USB-проводов в местах их присоединения к плате. Для охлаждения планирую просверлить отверстия по бокам и сверху в области радиатора.
Использование зарядного устройства
Зарядное устройство использовать очень просто. Просто подключите его к USB-порту и вставьте две ячейки, которые хотите зарядить. Когда светодиод гаснет, зарядка завершена. Приблизительное время зарядки:
Тип ячейки Время зарядки
700 мАч NiCd 1.5ч
1100 мАч NiCd 2,5 часа
1600 мАч NiMH 3.5h
2000 мАч NiMH 4.5h
2500 мАч NiMH 5.5h
Важно, чтобы два заряжаемых элемента были одного типа и с одинаковым уровнем разряда. Если ячейки не соответствуют друг другу, одна из них будет полностью заряжена раньше другой. Когда она достигнет 33 ° C, зарядное устройство отключится.Если второй ячейке требуется примерно на 200 мАч больше, чем первой ячейке, она не будет полностью заряжена.
Это зарядное устройство с подходящим корпусом идеально подходит для использования в поездках, где для питания зарядного устройства используется ноутбук. Ноутбук должен быть подключен к розетке, чтобы не разрядить его аккумулятор.
Как правило, если две ячейки используются вместе в одном устройстве (цифровая камера, GPS и т. Д.), Они останутся синхронизированными и могут заряжаться вместе.
По завершении зарядки зарядное устройство переключится на постоянную подзарядку 10 мА.Этого достаточно, чтобы преодолеть естественную скорость саморазряда элементов, но достаточно низкую, чтобы элементы можно было оставлять в зарядном устройстве на неопределенный срок. Однако не оставляет элементов в зарядном устройстве, если зарядное устройство не подключено к включенному USB-порту. В противном случае элементы будут подавать питание на схему и в процессе этого разряжаться.
При использовании этого зарядного устройства с любым компьютером убедитесь, что компьютер не настроен на переход в режим энергосбережения, который отключает питание портов USB.В этом случае зарядка прекратится, а заряжаемые элементы разрядятся. При использовании ноутбука в качестве источника питания лучше всего подключить блок питания ноутбука, поскольку зарядное устройство потребляет значительный объем энергии и, вероятно, займет больше времени, чем хватит на аккумулятор ноутбука.
При питании зарядного устройства от концентратора USB обязательно используйте концентратор с питанием. Концентратор без питания не сможет подавать достаточный ток на зарядное устройство, так как он должен разделять 500 мА, исходящие от компьютера, с портами концентратора (обычно четыре).Дополнительная длина кабеля также снижает напряжение, достигающее зарядного устройства.
Зарядка элементов AAA
Если пружины в держателе батареи достаточно длинные, зарядное устройство также можно использовать для зарядки пары элементов AAA. Однако затем необходимо вставить прокладки между элементами и сторонами держателя батареи, чтобы гарантировать, что элементы остаются в контакте с термистором. Заряжайте только современные элементы AAA емкостью 700 мАч и более.
Список запчастей
Некоторые детали можно приобрести в Radio Shack, но более крупные поставщики электроники, такие как Digi-Key, с большей вероятностью будут иметь в наличии все необходимые детали.
Часть Описание
R1 56кОм Вт, 5% резистор
R2 27кОм Вт, резистор 5%
R3 22кОм ¼Вт, резистор 5%
R4 47кОм Вт, 5% резистор
R5 750 Ом Вт, 5% резистор
R6 220 Ом Вт, резистор
TR1 Термистор 10 кОм при 25 ° C, прибл.3,7% / C ° NTC
Radio Shack # 271-110 (снято с производства ^†)
C1 Конденсатор 0,1 мкФ 10 В
1 квартал Транзистор TIP32C PNP, корпус ТО-220
Z1 ИС двойного компаратора напряжения LM393, DIP
LED1 Красный, зеленый или желтый светодиод, 10 мА
Другое Держатель двухэлементной батареи AA
Кабель USB
Маленький радиатор
^† Обратите внимание, что термистор Radio Shack снят с производства.Хотя я не пробовал ни один из них, есть и другие похожие термисторы, например Vishay # 2381 640 54103 (Digi-Key # BC2298-ND). Температурный коэффициент немного отличается (около 4,6% / C °), но в интересующем нас диапазоне достаточно близок. При использовании этого термистора температуры отключения и включения будут примерно 32 ° C (89 ° F) и 10 ° C (50 ° F) соответственно.
В качестве альтернативы вы можете использовать указанные ниже значения резисторов с термистором Vishay, чтобы поднять температуру отсечки обратно до 33 ° C, снизив при этом температуру включения до 3 ° C (37 ° F).
Часть Значения альтернативных резисторов для использования с
Vishay # 2381640 54103 Термистор
R1 82кОм Вт, 5% резистор
R2 33кОм Вт, 5% резистор
R3 27кОм Вт, резистор 5%
R4 39кОм Вт, резистор 5%
Я не тестировал эту комбинацию, но значения были вычислены с использованием той же программы, которую я использовал для вычисления значений, которые использовались с термистором Radio Shack.Не совмещайте , а не , и сопоставляйте значения из этой таблицы со значениями, перечисленными выше. Если вы измените любое из значений на значения в этой таблице, измените все из них.
Если кто-нибудь найдет альтернативный источник термистора Radio Shack, дайте мне знать.

Статьи по теме
Если вы нашли эту статью полезной, вас также могут заинтересовать:
Зарядное устройство для никель-металлгидридных аккумуляторов
Nifty — Codrey Electronics
А теперь еще один интересный маленький проект.После просмотра многочисленных онлайн-проектов я решил создать свою собственную простую схему зарядного устройства NiMH для аккумуляторов с использованием никель-металлгидридных аккумуляторов, потому что на полке лежит куча никель-металлгидридных элементов серии GP2100. Технические характеристики никель-металлгидридного элемента приведены ниже:
Элемент NiMH серии GP 2100
2 В минимум 2000 мАч
Стандартная зарядка 16 часов при 200 мА
По данным PowerStream (www.powerstream.com), никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы относятся к числу наиболее сложных для точной зарядки.Самый дешевый способ зарядить NiMH аккумулятор — зарядить при C / 10 или ниже (10% от номинальной емкости в час) в течение 15 часов, а минимальное напряжение для полной зарядки должно быть установлено как минимум 1,41 В на элемент. при 20 ° C. Этот метод «ночной зарядки» не требует датчика окончания заряда и обеспечивает полную зарядку.
Довольно простая схема, представленная здесь, позволяет заряжать пару никель-металлогидридных (NiMH) элементов в течение ночи с заданной величиной тока чуть выше 200 мА.Поскольку NiMH-элементы требуют постоянного тока (куб.см) для правильной зарядки, я собрал простой источник постоянного тока с помощью некоторых недорогих дискретных компонентов. Посмотрим:
Цепь зарядного устройства для никель-металлгидридных аккумуляторов
Схема сердечника хорошо известна, существует уже давно и, вероятно, является самой простой конструктивной идеей, способной обеспечить постоянный ток для подключенной нагрузки. Здесь LED1 (желтый / оранжевый) обеспечивает фиксированное напряжение около 1,8 В, то же самое падает на переходе база-эмиттер T1 (S8550) и резисторе R1 (4.7 Ом). Значение R2 (680 Ом) выбрано таким образом, чтобы обеспечить достаточный ток для светодиодов LED1 и T1. Данная конфигурация схемы дает значение постоянного тока, которое пересекает отметку 240 мА. Для правильной работы схемы входное напряжение (Vin) должно быть как минимум на 1,8 В выше, чем оптимальное напряжение, требуемое для двух последовательно соединенных никель-металлгидридных элементов. Это требует 1,8 В + 2,8 В = 4,6 В, но с учетом D1 (1N5819) это означает минимальное значение 5 В.
Как вы могли заметить, в схему включены две паяные перемычки (SJ1 и SJ2).Это сделано намеренно, так как это позволит управлять основной схемой (необязательно) с помощью небольшого микроконтроллера, например, для обеспечения управления включением / выключением зарядного устройства. Хорошо, сразу к этому трюку:
Обнаружение окончания заряда (EoC)
Хотя это не очень важно для ночных зарядных устройств, вы можете добавить цепь обнаружения конца заряда / прекращения заряда с описанной здесь конструкцией. Для никель-металлгидридных аккумуляторов подходят два метода подключения: dT / dt и –dV / dt. dT / dt измеряет повышение температуры в конце заряда.После того, как аккумулятор полностью заряжен, он запускает новые химические реакции, чтобы поглотить ненужный ток, и этот процесс нагревает аккумулятор. Внезапное повышение температуры может быть использовано для прекращения процесса зарядки. Другой эффект вышеупомянутых химических реакций заключается в небольшом понижении напряжения батареи. Если мы сможем обнаружить это падение напряжения, например, Negative Delta V (–dV / dt) — максимальное пиковое напряжение с последующим внезапным падением примерно на 20 мВ — мы можем использовать этот сигнал для завершения процесса зарядки.Однако наиболее практичным методом является первый метод (dT / dt), поскольку падение напряжения в никель-металлгидридной батарее меньше и труднее обнаружить, а многие никель-металлгидридные батареи дают скользящие пики на ранних этапах цикла зарядки.
Короче говоря, мы можем создать интеллектуальное зарядное устройство NiMH, модифицируя данную базовую схему с помощью небольшого термистора и микроконтроллера для реализации эффективного завершения зарядки (с опцией непрерывной зарядки или без нее). Излишне говорить, что я работаю над этим, и скоро появятся новые. Будьте на связи!
Тем временем, желающие могут попробовать эту экспериментальную схему (см. Следующее изображение), прежде чем переходить к версии с микроконтроллером.Все, что нужно, — это просто собрать дополнительную схему на куске нулевой печатной платы и подключить ее переключающий транзистор к перемычке SJ1 с открытым припоем, как указано. Обратите внимание, что термистор 10K NTC должен находиться в прямом контакте с заряжаемыми элементами, и отрегулируйте подстроечный резистор 10K (RP1), чтобы отключить цепь зарядного устройства, когда температура батареи поднимается выше 33 градусов C (приблизительно). Одним из недостатков этой идеи является то, что когда температура элементов упадет, зарядное устройство снова включится. К счастью, есть способ решить эту проблему — раскрыть позже…
А зарядное устройство очень просто.Просто подключите его к источнику питания 5 В постоянного тока / USB-порту и подключите два NiMH-элемента, которые вы хотите зарядить. После завершения зарядки убедитесь, что LED1 погас. Используйте теоретические и эмпирические методы для точной настройки схемы зарядного устройства. Я хочу видеть результаты!
(первичная апробация концепции — с авторского верстака)
Цепь зарядного устройства для нескольких NiCd и NiMH аккумуляторов
NiMH и NiCd аккумуляторы на химической основе в основном имеют одинаковые атрибуты с точки зрения характеристик и свойств зарядки и разрядки.Нормальное напряжение средней точки эквивалентно 1,2 В. Их разрядное напряжение составляет 0,9 В (75% от 1,2 В). Эти батареи обычно заряжаются постоянным током и позволяют батарее подняться до уровня заряда.
В этом уроке «Сделай сам» мы демонстрируем проект схемы автоматического зарядного устройства для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов. Безопасная быстрая зарядка зависит от цикла зарядки при умном наблюдении. Теперь это эффективно достигается в этом дизайне. Эта конфигурация зарядного устройства подходит для зарядки никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.Интригующий и ценный дизайн различных схем зарядного устройства для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые могут заряжать широкий спектр никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.
Оборудование Компоненты [inaritcle_1]
Принципиальная схема
Работа схемы
С помощью таблицы входного напряжения вы можете заряжать различные аккумуляторы напряжения. Например, если вам нужно зарядить аккумулятор 1,2 В, в этот момент базовое напряжение должно быть 6.5 В и самое крайнее должно быть 10 В. Вы также можете изменить ток выхода на требуемый стимул, изменив оценку резистора RX. На текущий график доходности есть дополнительная ссылка ниже.
Лучше заряжать нынешнюю батарею раз в десять меньше лимита батареи. Если вы удвоите зарядный ток, в этот момент аккумулятор будет заряжаться за равное время. Я рекомендую вам заряжать аккумулятор в течение 15 часов, если вы выберете ток зарядки в десять раз меньше, но если вы удвоите ток зарядки, в этот момент аккумулятор зарядится за 7 часов.
Приложения и способы применения
Это зарядное устройство может использоваться для зарядки аккумуляторов многих электронных устройств. Например,
Радио
Mp3-плееры
Мобильные телефоны и многое другое
Gameinstance.com — Smart NiMH Battery Charger
Что хорошего в NiMH-разряднике, если у вас нет надежного быстрого зарядного устройства. Большинство зарядных устройств, представленных на рынке, построены с учетом экономии и плохого обращения с аккумуляторами всеми возможными способами.Почти все они генерируют небольшие зарядные токи, а иногда только таймер предотвращает перезарядку аккумулятора. Излишне говорить, что это происходит за счет длительного времени зарядки до 10 или даже 15 часов. Многие зарядные устройства обрабатывают несколько ячеек последовательно, что обеспечивает несбалансированную зарядку. Использование несбалансированных ячеек в батарее сократит срок службы более слабых, поскольку они часто сильно разряжаются или даже меняются местами. Хотя несбалансированный ряд ячеек выравнивается при зарядке малым током в течение более длительных периодов времени, некоторые из ячеек начинают нагреваться — еще один фактор, сокращающий срок службы аккумуляторов.
В этой статье предлагается DIY Arduino Smart NiMH Recharger, способный определять состояние каждой отдельной ячейки и обрабатывать ее соответствующим образом.
Обзор
Если вы не знаете, с чем столкнетесь, никель-металлгидридные аккумуляторы необходимо заряжать постоянным током. Они поглощают этот ток при комнатной температуре и хранят его в химической ячейке практически без теплового эффекта. После полной зарядки энергия, передаваемая зарядным устройством, превращается в тепло. Следовательно, температура внутри ячейки начинает быстро расти.Еще один — очень незаметный — признак заряженного аккумулятора — небольшое падение напряжения. Однако индикаторы не могут быть обнаружены при малых токах зарядки, около C / 10. Они становятся видимыми только при подаче более высоких токов, начиная с C / 4 — от 600 мА для аккумулятора на 2400 мАч.
Интеллектуальная схема быстрого зарядного устройства должна обеспечивать постоянный ток, достаточно высокий, чтобы зарядить элемент за пару часов и остановить его в нужный момент, чтобы предотвратить перезаряд. С этой целью он контролирует внешние параметры, такие как напряжение, температура, ток и продолжительность зарядки.
Схема
будет использовать несинхронный понижающий преобразователь, испытанный несколько месяцев назад и улучшенный после того, как оценка эффективности показала большие коммутационные потери. Он будет управляться микроконтроллером Atmega328 с использованием ШИМ-сигнала с разрешением 11 бит на частоте 8 кГц с рабочим циклом, который будет непрерывно регулироваться для обеспечения постоянного тока перезарядки.
Для предотвращения эффекта памяти частично разряженных аккумуляторов в устройстве предусмотрена разрядная цепь. R1 будет действовать как шунтирующий резистор для измерения как зарядного, так и разрядного токов.Учитывая его номинальную мощность 1,8 Ом и 2 Вт, можно безопасно ограничить зарядный ток на уровне 1 ампер.
Для контроля температуры батареи зарядное устройство также будет использовать термистор NTC в конфигурации делителя напряжения. Это обеспечит важную обратную связь от аккумулятора, которая поможет определить, можно ли заряжать аккумулятор. Он также укажет, когда следует завершить процесс зарядки.
Смелая попытка
Я знаю, так что скрестим пальцы. После того, как несколько из моих аккумуляторных блоков были приготовлены из на фирменном зарядном устройстве, мне пришлось искать альтернативы.Я начал покупать более дешевые NiMH элементы, но, как оказалось, 1, а иногда и 2 из 4 в упаковке были плохими, так как высокое внутреннее сопротивление плохо. Я нашел несколько хороших умных зарядных устройств, но в процессе исследования понял, что могу сделать это сам.
Обновление: выписка Часть 2 — Сборка.
Линейное зарядное устройство
для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей
Хотя перезаряжаемый литий-ионный и литий-полимерные батареи имеют в последнее время был предпочтительным аккумулятором в высоком производительность портативных продуктов, старая рабочая лошадка никель кадмий (NiCd) и новый никель-металлгидрид (NiMH) батареи по-прежнему важны источники портативного питания.Никель аккумуляторы на базе прочные, способные высокой скорости разряда, хорошего срока службы и относительно недороги. NiMH батареи заменяют NiCd во многих приложений из-за более высокого номинальная мощность (на 40-50% выше) и из-за экологических проблем кадмий, содержащийся в элементах NiCd. В этой статье рассказывается о батареях NiCd / NiMH. основы зарядки и знакомит с Линейное зарядное устройство LTC4060.
Различные способы зарядки Батареи на никелевой основе делятся на категории по скорости: медленно, быстро и быстро.В Самый простой тип зарядного устройства — медленный зарядное устройство с таймером, относительно низкий ток заряда около 14 часов. Это тоже может быть долго для многих портативных приложений. Для более короткого времени зарядки, быстрой и быстрые зарядные устройства применяют постоянный ток при мониторинге напряжения аккумуляторной батареи и / или температуру для определения когда прекратить или прекратить заряд цикл. Время зарядки обычно варьируется от 3 до 4 часов (быстро зарядки) примерно до 0,75–1,5 часов (быстрая зарядка).
Зарядные устройства для быстрой и быстрой зарядки постоянный ток заряда и разрешить напряжение батареи подняться до уровня требуется (в определенных пределах) заставить это Текущий.Во время цикла зарядки зарядное устройство измеряет напряжение аккумулятора через регулярные промежутки времени, чтобы определить, когда для завершения цикла зарядки. В течение цикл заряда, напряжение аккумулятора повышается по мере принятия заряда (см. рисунок 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение батареи начинает сильно расти быстрее достигает пика, затем начинает падать. Когда напряжение батареи упало фиксированное количество мВ от пика (–ΔV), аккумулятор полностью заряжен и цикл зарядки заканчивается.
Рисунок 1.Типичный профиль заряда для 4-элементного никель-металлгидридного аккумулятора емкостью 2000 мАч, заряжаемого со скоростью 1С.
Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время как напряжение на ячейке падает со своего пика, температура батареи и внутренняя давление быстро повышается. Если быстрая зарядка продолжается в течение значительного количества время после достижения полной зарядки герметичное уплотнение аккумулятора может на мгновение открываются, вызывая выход газа. Этот не обязательно катастрофичен для батарея, но когда ячейка вентилирует, некоторые также выделяется электролит.Если вентиляция происходит часто, клетка со временем неудача. Кроме того, после вентиляции уплотнение может закрываться неправильно, и электролит может высохнуть.
Напряжение холостого хода (номинальное 1,2 В) и напряжение в конце срока службы (от 0,9 В до 1 В) почти идентичны между двумя типы аккумуляторов, но характеристики зарядки несколько отличаются. Все элементы NiCd может заряжаться непрерывно, но некоторые NiMH-элементы не могут и могут быть поврежденным, если капельный заряд продолжается после достижения полной зарядки.Также профиль напряжения батареи во время цикл быстрой зарядки различается между два типа батарей.
Для NiMH ячеек снижение напряжение аккумуляторной батареи (–ΔV) после достижения пик составляет примерно половину NiCd ячеек, таким образом заряжая прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и чем выше температура, тем выше уменьшает величину –ΔV, которая возникает при достижении полной зарядки. Для Ячейки NiMH, –ΔV практически не существует при высоких температурах для зарядки ставки меньше, чем C / 2.(См. Боковую панель для определение «C»). Старые батареи и несоответствие элементов еще больше сокращают уже минута падает в батарее Напряжение.
Другие различия между двумя химия включает более высокую энергию плотность и значительно пониженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячеек, хотя никель-кадмиевые по-прежнему предпочтительны для приложений с большим током утечки. NiCd-элементы также обладают более низким саморазрядом. характеристики, но NiMH технологиям есть куда совершенствоваться в этом отношении, в то время как технология NiCd довольно зрелый.
LTC4060 — это полностью NiCd или Контроллер линейного зарядного устройства NiMH что обеспечивает постоянный ток заряда и прекращение заряда для быстрого зарядка до четырех последовательно соединенных клетки. Простой в использовании и требующий минимум внешних компонентов, IC управляет недорогим внешним PNP транзистор для обеспечения тока заряда. Базовая конфигурация требует только пять внешних компонентов, хотя включены дополнительные функции, такие as, вход NTC для температуры батареи квалификация, регулируемое напряжение перезарядки, выходы состояния, способные управлять светодиод и входы выключения и паузы.Выбор химического состава аккумулятора и количество заряжаемых ячеек достигнуто закрепив булавки, а ток заряда программируется с помощью резистор стандартного номинала. При адекватном тепловое управление, ток заряда возможно до 2А, а то и выше ток при использовании внешнего тока чувствительный резистор параллельно с внутренний резистор считывания.
Как только аккумуляторная химия и количество ячеек установлено, необходимо определить правильный ток заряда. LTC4060 разработан для быстрого зарядка никелевых аккумуляторов и использует –ΔV в качестве окончания заряда метод.Температура батареи может также следует контролировать, чтобы избежать чрезмерного температура аккумулятора во время зарядки, а таймер безопасности отключает зарядное устройство, если прекращение заряда не происходит. Типичное напряжение быстрой зарядки профиль (быстрый подъем, затем падение по напряжению батареи (–ΔV) ближе к концу цикла заряда) происходит только при относительно высокий ток заряда. Если ток заряда слишком низкий, аккумулятор напряжение не дает необходимого падение напряжения батареи после достижения пик, необходимый для LTC4060 для завершения цикла зарядки.При очень низком токе заряда –ΔV делает не происходит вообще. С другой стороны, если ток заряда слишком велик, аккумулятор может сильно нагреться требует наличия термистора NTC, расположенного рядом с аккумулятором, чтобы приостановить заряд цикл, позволяющий батарее остыть перед возобновлением цикла зарядки.
При достаточном входном напряжении, аккумулятор не подключен и правильный ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко к входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядному устройству тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V _CELL (V _CELL — общая напряжение батареи, деленное на количество заряжаемых ячеек) цикл зарядки.
Если температура АКБ, как измеряется термистором NTC, составляет вне окна от 5 ° C до 45 ° C, цикл зарядки приостанавливается и не заряжается ток течет до приемлемого температура достигнута. Когда температура АКБ в допустимых пределах, напряжение аккумулятора измеряется и должно быть ниже максимального предела.
Если напряжение V _CELL ниже 900 мВ, зарядное устройство начинает капельный заряд 20% от запрограммированный ток заряда до напряжение превышает 900 мВ, после чего полный запрограммированный ток заряда начинается. Несколько сотен миллисекунд после начала цикла зарядки, если напряжение аккумулятора превышает 1,95 В, цикл зарядки прекращается. Это перенапряжение состояние обычно означает аккумулятор неисправен, требуется, чтобы зарядное устройство сбросить вручную, заменив аккумулятор, переключая контакт выключения, или снятие и повторное включение питания.
После запрограммированной константы ток заряда начинает течь, период времени, известное как «время задержки». Это время задержки колеблется от 4 минут до 15 минут в зависимости от ток заряда и время заряда настройки. Во время задержки окончание –ΔV отключено, чтобы предотвратить ложное прекращение начисления. А аккумулятор, который сильно разряжен или не был заряжен в последнее время может демонстрируют падение напряжения батареи во время ранняя часть цикла зарядки, который может быть ошибочно принят за действительный –ΔV прекращение.
Во время цикла зарядки аккумулятор напряжение медленно повышается. Когда аккумулятор приближается к полной зарядке, напряжение аккумулятора начинает расти быстрее, достигает пика, затем начинает падать. Зарядное устройство непрерывно измеряет напряжение батареи каждые 15-40 секунд, в зависимости от тока заряда и таймера настройки. Если каждое измеренное значение напряжения меньше, чем предыдущее значение, для четырех последовательных чтений, а общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ / элемент для NiMH или 16 мВ / элемент для NiCd, ток заряда прекращается, окончание цикл зарядки.Открытый сток выходной штифт «CHRG», который был вытащен низкий во время цикла зарядки, теперь становится высоким импедансом.
Подзарядка, программируемая пользователем функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение аккумулятора падает ниже установленного уровень напряжения из-за саморазряда или нагрузка на аккумулятор. Кроме того, если полностью заряженный аккумулятор более 1,3 В подключенный к зарядному устройству, клемма –ΔV схема обнаружения включена немедленно, без перерыва, таким образом сокращая цикл зарядки для аккумулятор, который уже почти полностью заряжен плата.
Если батарея достигает примерно 55 ° C во время цикла зарядки зарядное устройство приостанавливает работу до тех пор, пока температура падает до 45 ° C, затем возобновляет зарядку пока окончание –ΔV не закончит цикл зарядки. Если нет прекращения –ΔV происходит, таймер безопасности останавливается цикл зарядки. Если таймер остановит цикл зарядки, считается неисправностью состояние и зарядное устройство должно быть сбросить, удалив и заменив аккумулятор, переключение контакта SHDN или переключение входная мощность зарядного устройства.
Правильный ток заряда всегда зависит от емкости аккумулятора или просто «C».Буква «C» — это термин, используемый для обозначения заявленной производителем разрядной емкости аккумулятора, которая измеряется в мА • час. Например, батарея с номиналом 2000 мАч может обеспечивать нагрузку 2000 мА в течение одного часа, прежде чем напряжение элемента упадет до 0,9 В или нулевой емкости. В том же примере зарядка той же батареи со скоростью C / 2 будет означать зарядку с током 1000 мА (1 А).
Правильный ток заряда для быстрой зарядки никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов составляет примерно от C / 2 до 2C . Этот уровень тока необходим для того, чтобы элемент демонстрировал требуемый изгиб –ΔV, который возникает, когда элемент достигает полного заряда, хотя зарядка при 2 ° C может вызвать чрезмерное повышение температуры аккумулятора, особенно с небольшими NiMH элементами большой емкости.Из-за химических различий между двумя химическими составами аккумуляторов NiMH-элементы выделяют больше тепла при быстрой зарядке.
Не подключайте нагрузку напрямую к аккумулятор при зарядке. Заряд ток должен оставаться относительно постоянным для прекращения заряда –ΔV чтобы быть эффективной. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может сработать ложное прекращение заряда –ΔV. Для приложения, требующие нагрузки, см. к показанным компонентам силового тракта на рисунке 2.Когда входное напряжение в настоящее время нагрузка питается от входное питание через диод Шоттки D1 и аккумулятор изолирован от Загрузка. Снятие входного напряжения тянет ворота Q2 на низкий уровень, включая его обеспечение пути тока с низким сопротивлением между аккумулятором и нагрузкой.
Рис. 2. Зарядное устройство для 4-элементных никель-металлгидридных аккумуляторов 2 А с термистором NTC и управлением цепью питания
Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины и контакты с чрезмерным сопротивлением.Повышенное сопротивление в серия с аккумулятором может предотвратить цикл зарядки с момента запуска из-за состояние перенапряжения аккумулятора один раз начинается полный зарядный ток. Плохо сконструированные держатели аккумуляторов также могут произвести ложное прекращение обвинения, если движение батареи вызывает преждевременное –ΔV чтение.
В отличие от литий-ионных элементов, которые могут быть параллельно для увеличения емкости, NiCd или никель-металлгидридные элементы не должны подключаться параллельно, особенно при быстрой зарядке. Взаимодействие между ячейками мешает правильному прекращение заряда.Если больше емкости требуется, выберите ячейки большего размера.
Не все батареи NiCd или NiMH ведут себя так же при зарядке. Производители различаются материалами и строительство, приводящее к некоторому различные профили напряжения заряда или количество выделяемого тепла. Аккумулятор может быть разработан для общего назначения использовать или оптимизировать для большой емкости, быстрая зарядка или высокая температура операция. Некоторые батареи могут не предназначен для сильноточного (2C) заряда скорости, приводящие к высокой температуре ячейки при зарядке.Кроме того, самые новые клетки сформированы не полностью и требуют некоторой подготовки, прежде чем они достигают своей номинальной мощности. Кондиционирование состоит из многократного заряда и циклы разряда.
Термистор, установленный рядом с аккумулятором упаковка, желательно контактирующая с одной или несколькими ячейками, очень рекомендуется, как в целях безопасности и для увеличения срока службы батареи. В отличие от литий-ионных батарей, которые очень небольшое повышение температуры при зарядке, Никелевые батареи нагреваются во время цикл зарядки, особенно NiMH батареи.Минимизация продолжительности времени аккумулятор подвергается воздействию повышенной температуры продлевает срок службы батареи.
NiCd и NiMH батареи идеально подходят источники аккумуляторной энергии для многие портативные продукты и резервное копирование Приложения.

Принцип работы зарядного устройства для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов

Схема зарядного устройства для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов

Узел зарядки аккумуляторов

Узел разрядки аккумуляторов

Компоненты для сборки зарядного устройства

Процесс сборки зарядного устройства

Настройка и калибровка зарядного устройства

Преимущества самодельного зарядного устройства

Рекомендации по использованию зарядного устройства

Возможные проблемы и их решение

Собираем по схеме автоматическое зарядное устройство ni-cd и ni-mh аккумуляторов

Импульсная схема с компаратором напряжения

Схема на транзисторах

Настройка схемы

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Простое универсальное зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов

1. Описание работы и схема устройства

2. Конструкция и детали

3. Налаживание

Настройка уровня образцового напряжения

Настройка тока зарядки аккумуляторов

Настройка тока разрядки аккумуляторов

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

Схема простого зарядного USB — АА

Рисунок печатной платы ЗУ

Зарядка для никель кадмиевых аккумуляторов своими руками

Самодельные зарядные устройства для аккумуляторов серии аа. Зарядное устройство АА

ТЕСТ:

Ответы:

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Топ-3 производителей зарядных устройств

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

1 схема умного ЗУ

1 схема промышленного ЗУ

1 схема инверторного устройства

1 электросхема ЗУ электроника

1 схема мощного ЗУ

Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Какие батарейки можно заряжать

Рейтинг зарядных устройств

Можно ли сделать зарядное устройство для батареек и аккумуляторов своими руками

Зарядное устройство для NiCd и NiMH аккумуляторов на MAX713. Схема

Пример расчета

Автоматическое отключение цепи зарядного устройства nimh при полном заряде

Feature

Как это работает

Также эти схемы зарядного устройства NiMH

NiMH схема зарядного устройства — самодельные проекты схем

Как работает схема зарядного устройства

Понимание функций распиновки LTC4060

Как заряжать 3 серии Количество ячеек

Создание зарядного устройства AA NiMH и NiCd с питанием от USB

Технические характеристики

Схема

Строительство

Тестирование

Корпус

Использование зарядного устройства

Зарядка элементов AAA

Список запчастей

Статьи по теме

Nifty — Codrey Electronics

Обнаружение окончания заряда (EoC)

Gameinstance.com — Smart NiMH Battery Charger

Обзор

Схема

Смелая попытка

для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

Похожие записи

Замена подсветки монитора на светодиодную своими руками. Как заменить подсветку монитора на светодиодную своими руками: пошаговая инструкция

Машинка на пульте управления своими руками. Как сделать радиоуправляемую машину своими руками: пошаговая инструкция и советы

Полицейская сирена своими руками. Как сделать полицейскую сирену своими руками: пошаговая инструкция

Добавить комментарий Отменить ответ