Jednoduché obvody pro nabíjení široké škály baterií

Tento článek popisuje výrobu jednoduchého zařízení určeného k bezpečnému nabíjení malých baterií. „Bezpečností“ zde rozumíme možnost ručně nastavit doporučený nabíjecí proud pro každý konkrétní typ baterie a také automaticky snížit výstupní proud na nulu poté, co je baterie plně nabita na své jmenovité napětí. Taková nabíječka (nabíječka) samozřejmě nemůže sloužit jako plnohodnotná náhrada „značkové“ nabíječky, která je vyvinuta pro konkrétní typ baterie a zajišťuje její optimální režim nabíjení. Je však vhodné mít po ruce, pokud často musíte používat různé typy baterií, ale pro tyto baterie neexistují žádné speciální „nabíječky“. Nabíječka umožňuje nabíjet baterie různých typů se jmenovitým napětím od 1.2 V („tablety“, „prstové“), baterie mobilních telefonů různých modelů (napětí 3.7. 4.5 V), ale i 9 a 12voltové baterie. Nabíjecí proud může být až 500 mA a vyšší, záleží pouze na výkonu použitých prvků v obvodu.

Princip činnosti

Nabíjecí proud baterie doporučený výrobcem je zpravidla 1/10 jmenovité kapacity C na typovém štítku_А, která se měří v A/h (ampér/hodina) a je uvedena na jejím těle. To znamená, že například pro baterii s kapacitou 700 mAh bude optimální nabíjecí proud 70 mA. Vzhledem k tomu, že proud bude během nabíjení klesat, může být jeho počáteční hodnota nastavena mírně vyšší, než je doporučeno, aby se urychlil proces nabíjení (v případě potřeby). To by však mělo být provedeno v mírných mezích, aby se zabránilo přehřátí baterie. Doporučuje se nastavit maximální hodnotu počátečního nabíjecího proudu maximálně (0.2 – 0.3) C_А.

Navržený obvod umožňuje ruční nastavení hodnoty tohoto proudu a možnost jeho vizuálního zobrazení a ovládání během procesu nabíjení pomocí LED a malého vestavěného ukazovátka.

Obrázek 1.

Schematické schéma univerzální paměti.

Schematické schéma nabíječky je na obr. 1.

Přímé usměrněné napětí je přiváděno z usměrňovače Br1 do obvodu omezovače proudu s indikační jednotkou namontovanou na tranzistorech VT1, VT2 a LED VD1. Poté je přes stabilizátor napětí na čipu DA1 přiváděn nabíjecí proud do baterie připojené na piny J1 a J2. Nastavitelný stabilizátor napětí na mikroobvodu DA1 (MC) v tomto případě umožňuje měnit napětí stabilizace obvodu pomocí spínače S1 v souladu s provozním napětím připojené baterie. Pokud je baterie vybitá a její napětí je menší než hodnota stabilizačního napětí obvodu, začne rezistorem P1 protékat proud, jehož hodnota bude tím větší, čím větší bude stupeň vybití baterie. Na začátku nabíjení napětí na tomto odporu překročí 0.6 V, tranzistor VT2 se otevře a VT1 se naopak uzavře, čímž se omezí výstupní proud obvodu. Rezistor R2 v základním obvodu tranzistoru VT2 jej chrání před přetížením a LED v jeho kolektorovém obvodu slouží jako indikátor a svítí během procesu nabíjení. Když je baterie plně nabitá a její napětí se rovná stabilizačnímu napětí MS DA1, proud rezistorem P1 klesne a tranzistor VT2 se uzavře, což povede k zhasnutí LED a úplnému otevření tranzistoru VT1. V tomto případě napětí na nabíjené baterii nepřekročí hodnotu stabilizačního napětí MS DA1 (nastavenou přepínačem S1) a tím bude baterie chráněna před přebitím. Proměnný odpor P1 je tedy jakýmsi „proudovým senzorem“, jehož změnou odporu můžete nastavit počáteční maximální nabíjecí proud.

Konstrukce a detaily

Obvod lze napájet z libovolného malého transformátoru s napětím na sekundárním vinutí 12 . 20 V. Zde je vhodný například transformátor z „nabíjení“ pro staré typy mobilních telefonů (v „ nabíjení“ nových typů, zpravidla se používají pulzní obvody, které nemají takový snižující transformátor). Střídavé napětí z tohoto transformátoru je usměrněno diodovým můstkem Br1 a následně vyhlazeno kondenzátorem C1 (tyto prvky lze také odebírat ze stejného „nabíjení“ jako transformátor). Kapacita C1 může být 470 μF i více, napětí všech kondenzátorů v obvodu není nižší než 36 V. Diody usměrňovacího můstku jsou libovolný usměrňovač s proudem 0.5 A (KD226, 1N4007 atd.), můžete použijte diodový můstek typu KTs403. Tranzistory VT1, VT2 – střední nebo vysoký výkon, typ npn (například KT815, KT817, KT805 s libovolným písmenem nebo importovanými analogy jako PN2222). Přípustný kolektorový proud takových tranzistorů umožňuje nastavit nabíjecí proud na 1.5 A, ale při proudech větších než 200 mA je nutné tyto tranzistory instalovat na malé chladiče. LED může být jakákoliv nízkoenergetická, například AL307. Čip DA1 je nastavitelný stabilizátor napětí LM317 nebo domácí analog KR142EN12A (s přihlédnutím k pinoutu). Takové stabilizátory umožňují regulovat výstupní napětí v širokém rozsahu – od 1.25 do 35 V. Místo plynulé úpravy výstupního napětí je v tomto případě výhodnější použít diskrétní přepínač s několika polohami odpovídajícími jmenovitým hodnotám. baterií, které mají být touto nabíječkou nabíjeny. Například: 1.2 V – 2.4 V – 3.6 V – 3.9 V – 9 V – 12 V. Ve zde zobrazené verzi nabíječky je k tomuto účelu použit malý posuvný vypínač se 6 pevnými polohami. Požadované hodnoty napětí se nastavují během nastavení výběrem rezistorů R9 . R14, jejichž hodnoty se pohybují od desítek Ohmů do několika kOhmů.

Nabíjecí proud lze kromě LED řídit pomocí přídavného mikroampérmetru připojeného na výstup obvodu v sérii se zátěží (baterií). K tomuto účelu se hodí například číselník úrovně záznamu starých magnetofonů nebo něco podobného. Můžete se bez něj samozřejmě obejít vytvořením obvodu s danými pevnými hodnotami nabíjecího proudu. Pak bude nutné místo proměnného odporu P1 použít sadu konstantních odporů, přepínatelných v závislosti na požadované hodnotě nabíjecího proudu. V tomto případě budete potřebovat další přepínač. Ale použití samostatného ukazovacího zařízení pro tyto účely bude práce s nabíječkou mnohem pohodlnější a samotný proces nabíjení bude jasně zobrazen po celou dobu jeho trvání. LED VD1 navíc při poklesu proudu pod 10-15 mA (podle typu) úplně zhasne a nebude to odpovídat plnému nabití připojené baterie, kterou bude stále protékat malý proud . Proto je lepší navigovat podle šipky zařízení.

Nabíječka pro verzi s LM317 MS je namontována na malé desce plošných spojů o rozměrech 25 × 30 mm (obr. 2). Při použití jiných typů MS je třeba vzít v úvahu umístění jejich pinů, může se lišit.

Obrázek 2.

Nabíječka desek plošných spojů.

Paměť lze sestavit do malého pouzdra vhodných rozměrů například ze síťového adaptéru. Uspořádání dílů v těle této možnosti je znázorněno na Obr. 3.

Nastavení

Nastavení navrženého nabíjecího obvodu začíná nastavením požadovaných nabíjecích napětí na výstupu. K tomu se místo baterie připojí na svorky J1 a J2 odpor asi 100 Ohmů (s výkonem alespoň 5 W, nejlépe drátěný, jinak se velmi zahřeje!). Nastavte přepínač S1 do krajní polohy odpovídající připojované baterii, např. „1.2 V“. Volbou rezistoru R9 dosáhneme napětí na výstupních svorkách o 15–20 % většího než jmenovité napětí nabíjené baterie. To znamená, že v tomto případě nastavíme výstup na cca 1.4 V. Poté přepneme S1 do další polohy (například „2.4 V“) a volbou odporu R10 nastavíme výstup na cca 2.8 V. A tak dále pro všechny požadované hodnoty. Maximální napětí, které lze takto nastavit, je určeno maximální hodnotou výstupního napětí MS DA1 a vstupní napětí obvodu (na kolektoru VT1) musí převyšovat výstupní napětí alespoň o 3 V, aby byla zajištěna normální stabilizaci mikroobvodu.

Obrázek 3.	Umístění dílů v krytu nabíječky.

Po nastavení všech požadovaných hodnot výstupního napětí byste měli zkalibrovat ukazovací zařízení – mikroampérmetr. K tomu připojíme do série zkoušečku nebo ampérmetr a na výstupní svorky – proměnný odpor (vodič, vysoký výkon) asi 100 Ohmů a změnou jeho hodnoty dosáhneme na výstupu maximální hodnoty proudu pro který bude naše nabíječka určena (např. 300 mA). Místo proměnného odporu zde lze použít sady konstantních odporů. Poté vybereme bočník – odpor, který připájeme mezi kontakty našeho číselníku. Musí být zvolen tak, aby při zvoleném maximálním proudu ručička ukazovala na konec stupnice. Tento odpor (je vidět na obr. 3) pro použitý úchylkoměr typu „M476“ byl 1 Ohm. V tomto případě bude plné vychýlení ručičky na konec stupnice odpovídat nabíjecímu proudu 300 mA. Stupnice může být odstupňovaná – lze použít označení odpovídající proudům od 0 do 0.5 A, ale není to nutné. V praxi bude zcela postačovat určení přibližné hodnoty proudu.

Práce s pamětí

Nastavte přepínač S1 do polohy odpovídající jmenovitému napětí baterie, kterou je třeba nabít.

Po připojení vybitého akumulátoru na svorky J1, J2 se rozsvítí LED a ručička přístroje se vychýlí ke konci stupnice. Pomocí proměnného rezistoru P1 nastavíme maximální nabíjecí proud pro danou baterii. Jak se baterie nabíjí, jas LED bude postupně klesat a ručička přístroje se přiblíží k začátku stupnice. V poslední fázi nabíjení LED zhasne, ale je lepší posoudit, zda je baterie plně nabitá, podle šipky zařízení – když je na „nule“ (to znamená na samém začátku měřítko). Poté může baterie zůstat v nabíječce libovolně dlouho – nedojde k jejímu přebití.

Pokud máte „baterii“ baterií (několik kusů zapojených paralelně nebo sériově), pak je lepší nabíjet každou z baterií samostatně a ne ve skupině. Protože vnitřní odpor každého z nich, byť nepatrně, se od ostatních liší, a to může vést k přebíjení či podbíjení jednotlivých prvků baterie, což se negativně projeví na její celkové kapacitě. Například pro nabíjení 4 prstových baterií je lepší vyrobit čtyři moduly (desky) připojené ke každé baterii zvlášť. Transformátor, usměrňovač (diodový můstek) a vyhlazovací elektrolytický kondenzátor mohou být společné, ale dimenzované na celkový výkon zátěže.

Obrázek 4.	Vzhled sestavené paměti.

Vzhled nabíječky s ovládacími prvky je na Obr. 4.

Poznámka

Rezistory R3. R8 lze samozřejmě nahradit jedním (nominální 150 Ohm) a zbývající kontakty spínače S1 lze zapojit paralelně. Ale připojení samostatného odporu ke každému kontaktu (jak je znázorněno ve schématu na obr. 1) umožňuje v případě potřeby přesnější nastavení na požadované výstupní napětí.

Koupit LM317 na RadioLotsman Ceny – od 0.73 na 720 ₽

88 nabídek od 42 dodavatelů

LM317T je stabilizátor s nastavitelným výstupním napětím v obvodu kladného pólu Charakteristika stabilizátoru napětí LM317T: Pouzdro: do220 Maximální zatěžovací proud: 1.5 AD přípustný rozsah vstupního napětí.

Schéma napájecího zdroje založeného na miniaturní baterii 3.7V-4.2V z mobilního telefonu

V poslední době a vlastně i nyní existuje mnoho zařízení napájených galvanickými bateriemi, obvykle se jedná o dva prvky 1,5V, tedy 3V. Patří mezi ně dálkové ovladače, přijímače, hračky a mnoho dalšího. Samozřejmě existuje alternativa – 1.2V „prstové“ baterie. Ale tady jsou dva.

Nabíjecí obvod pro nikl-kadmiové (Ni-Cd) baterie

Domácí nabíječka pro nikl-kadmiové (Ni-Cd) baterie, schéma zapojení. Aby baterie sloužila dlouhou dobu, je nutné zajistit její optimální režim, a to jak nabíjení, tak vybíjení. Nikl-kadmiové baterie se vyznačují tzv. „paměťovým efektem“. Spočívá v tom, že .

Nabíjecí obvod s časovačem pro AA a AAA baterie

Nabíječky prodávané v obchodech jsou většinou velmi jednoduché a poskytují režim rychlého nabíjení, při kterém baterie stárne mnohem rychleji. Je bezpečnější nabíjet baterii jmenovitým nabíjecím proudem (0,2 kapacity na typovém štítku), ale to vyžaduje hodně času, a tentokrát.

Nabíječky telefonu do auta, dva okruhy

Obvod nabíječky je znázorněn na obrázku 2, jedná se o DC-DC měnič, který poskytuje stabilní napětí +5V při proudu do 0,5A, a vstupní napětí v rozsahu 7-18V. Při pohledu na diagram může vyvstat otázka: proč taková složitost, když, zdá se, vystačíte s jediným „klikem“? Otázka .

Jak používat +5V nabíjení telefonu pro NiCd a NiMH baterie

Schematické schéma set-top boxu pro síťový adaptér mobilního telefonu, který umožňuje nabíjet NiCd a NiMH baterie. Náklady na „suché baterie“ jsou nyní poměrně vysoké a jsou zcela srovnatelné s náklady na baterie. Ale baterie se dají nabíjet. Většina zařízení napájených „suchými články“ má napětí 1,5 V.

Automatická nabíječka olověných akumulátorů

Po předčasném selhání baterie v jednom z mnoha zařízení (pravděpodobně proto, že jsem zapomněl nabíjet podle doporučeného plánu), jsem začal hledat automatickou nabíječku. Baterie SLA se běžně nazývají gelové články, protože elektrolyt je .

Nabíječka pro notebook ASUS M5200

Jsem majitelem malého notebooku ASUS M5200. Vzhledem k mému pracovnímu zaměření musím hodně cestovat a notebook mám neustále u sebe. Když cestuji, notebook používám příležitostně. Bohužel se standardní baterie notebooku vybíjí poměrně rychle a to se stává v nejméně vhodnou dobu.

Nabíječka pro baterie s kapacitou 4-7Ah

Olověné baterie s kapacitou 4 Ah, které se používají v nepřerušitelných zdrojích energie, jsou oblíbené mezi cestujícími radioamatéry, protože jsou levné, malé a nemají paměťový efekt. Jedna taková baterie vám umožní pracovat aktivně několik hodin.

Nabíječka a regenerační zařízení pro NiCd a NiMH baterie

Jak víte, nic na zemi není věčné. Ale člověk se vždy snaží prodloužit životnost všeho, co je v jeho sféře zájmu. Baterie je srdcem každého elektrifikovaného zařízení, a tak jí radioamatéři věnují velkou pozornost ne náhodou. Život malých rozměrů.

Stabilní generátor proudu pro nabíjení baterií, napájení

Dotyčný generátor stabilního proudu (GCT) je vhodný pro nabíjení baterií (až 12 V). Nabíjecí proud lze nastavit v rozmezí 0 A. Tento GTS však nebyl vyroben ani tak pro nabíjení baterií, ale pro jiné účely. Výkonný GTS umožňuje rychle vyhodnotit téměř jakákoli kontaktní spojení na základě hodnoty přechodového odporu (kontakty relé, spínače atd.).