Зарядні пристрої для пальчикових акумуляторів

У деяких пристроях, як елементи живлення, використовуються нікель-кадмієві (NiCd) і нікель-метал-гидридні (NiMH) акумулятори, які передбачають багаторазове відновлення (перезарядку) за допомогою зарядного пристрою. При правильній експлуатації число циклів перезарядки для NiCd акумуляторів - 500 ... 1000, а для NiMH - кілька тисяч.

Встановлено, що оптимальним, з точки зору проходять всередині електрохімічних реакцій, є струм, що становить 10% від номінальної ємності Q, тобто

Iзар = 0,1Q.

В цьому випадку час зарядки акумуляторів необхідно витримати близько 12-14 годин, елемент набере 100% своєї номінальної ємності, а термін служби акумуляторів буде максимальним.

більшість зарядних пристроїв передбачає роботу від побутової мережі змінного струму, напругою 220 В, з пониженням напруги до потрібного рівня. При самостійному виготовленні зарядного пристрою, коли потрібно невеликий струм заряду (до 100 мА), має сенс зробити бестрансформаторних зарядний пристрій. Для зниження напруги застосовується високовольтний конденсатор невеликих розмірів, за рахунок чого габарити всієї конструкції вдається зменшити. Схема такого зарядного пристрою, призначеного для одночасного заряду двох акумуляторів, наведена на малюнку 1.

Схема забезпечується асиметричний режим заряду, що дозволяє продовжити термін служби елементів. Заряд акумуляторів GB1 і GB2 проводиться струмом близько 90 мА.

Для індикації наявності напруги використовується світлодіод HL1, типу АЛ307 і ін. Конденсатор С1 з серій К73-17, К73-21, МБГ і інші високовольтні, на напругу 400 вольт.

При правильній збірці пристрою настройки не потрібно.

Слід пам'ятати, що не можна торкатися до акумуляторів і інших елементів схеми під час їх зарядки, підключеним до мережі змінного струму. Після закінчення заряду необхідно відключити пристрій з мережі, а тільки потім вилучити акумулятори і не залишати їх підключеними в пристрої, тому що вони будуть розряджатися через резистори R5, R6.

таке зарядний пристрій можна застосувати для зарядки акумуляторів ємністю 600-1000 мА, тому що для акумуляторів більшої місткості час заряду буде значно більше 15-ї години, що не доцільно.

Незважаючи на вжиті заходи захисту, все ж краще, якщо зарядний пристрій матиме гальванічну розв'язку від мережі, Тим більше що у продажу нескладно знайти відповідний по потужності трансформатор, а вибирати його треба не менше ніж з подвійним запасом по струму.

Схема зарядного пристрою з трансформатором представлена ​​на рис. 2, і дозволяє одночасно заряджати 2 акумулятори.

Заряд елементів проводиться по черзі, через резистори R2 і R3, в різні напівперіоди напруги живлення. У той час коли немає заряду, відбувається розряд елемента струмом, в 10 разів меншим, ніж зарядний струм Iзар, через резистори R4, R5.

Акумулятори прослужать довше, якщо їх зарядку виконувати від джерела стабільного струму. Простий стабілізатор струму можна виконати на основі транзистора, рис. 3:

У схемі опорна напруга береться з світлодіода (одночасно він є і індикатором того, що йде процес заряду), а негативний зворотний зв'язок по току забезпечує резистор R2.

Величина зарядного струму в діапазоні 10 ... 100 мА встановлюється за рахунок зміни напруги струмового зворотного зв'язку підлаштування резистором R2.

зарядний пристрій може бути зібрано на мікросхемі КР142ЕН12А (Б) або її імпортному аналогу LM317T. Схема зарядного пристрою на мікросхемі К142ЕН12 представлена ​​на малюнку 4:

За допомогою такого джерела струму можна заряджати не тільки окремі елементи, але і складені з них батареї, включені послідовно. Для нормальної роботи схеми треба, щоб напруга після випрямляча було на 6 ... 7 В більше, ніж номінальна напруга акумуляторної батареї.

Схема містить мінімальну кількість елементів і може бути універсальною. Пропонована схема дозволяє отримувати різний струм стабілізації, в залежності від вибору резистора R2 (див. Таблицю 1):

При бажанні опір задає струм резистора можна змінювати галетним

перемикачем - в цьому випадку можливо заряджати різні типи акумуляторів, а в автономних умовах в якості джерела напруги застосувати підключення до автомобільного акумулятора.

Діод VD1 в схемі на малюнку 4 запобігає пошкодженню мікросхеми в разі, якщо заряджається елемент буде підключений раніше, ніж включено живлення пристрою.

мікросхему краще закріпити на тепловідвід (радіаторі), забезпечивши його ізоляцію від корпусу конструкції.

Зарядку акумуляторів можна автоматизувати двома способами. Перший спосіб полягає в обмеженні часу зарядки за допомогою таймера, що відключає зарядний пристрій через заданий час.

Другий спосіб полягає в тому, що паралельно заряджається акумулятора встановлюється граничний пристрій, що відключає заряд при досягненні на акумуляторі розрахункового граничного напруження.

За матеріалами книги "Путівник, в світ електроніки. Книга 2." Автори: Семенов Б. Ю., Шелестов І. П. М .: COЛOH-Пресс. - 2004, 352 с.