25/02/2012

Зарядное устройство АА

Зарядное устройство АА

Зарядим, перезарядим и запитаем...

В последнее время практически все зарядные устройства для аккумуляторов автоматические. Как правило, такое автоматическое зарядное устройство предназначено для определенного типа аккумуляторов и далеко не столь идеально в обеспечении максимального срока службы особенно “не своих” клиентов, чаще всего пальчиковых аккумуляторов формфактора АА и ААА. Кроме того, имеются всяческие вторичные ограничения для применения автоматических зарядных устройств, такие как, установка в определенной полярности, зарядка только батарейного комплекта аккумуляторов, высокая стоимость устройств, невозможность заряда разных типов аккумуляторов, возможность существенного сбоя во время пропадания напряжения сети и т.п. Так что, по моему мнению, чем проще устройство для заряда аккумуляторов, тем лучше.

Идея

Проще всего заряжать аккумуляторы постоянным током, это их предпочтительный режим заряда, так сказать, тише едешь – дальше будешь. Обычно во время зарядки аккумулятора полная емкость заряда, переданного полностью разряженному аккумулятору от сети, составляет от 1,2 до 1,6 номинального значения ёмкости аккумулятора, например, для никель-кадмиевого аккумулятора при емкости 1Ач, зарядная емкость составит 1,6Ач. Чем это значение меньше, тем больше КПД и эффективность применения таких аккумуляторов. Для домашней оценки насколько аккумулятор (АА или ААА) разряжен или заряжен можно применить устройство (http://www.afterwork.com.ua/?p=3173).

Зарядный ток для большинства типов аккумуляторов обычно рекомендуют брать численно равным 0,1 от значения номинальной ёмкости, например, для никель-кадмиевых аккумуляторов ёмкостью 1Ач, значение постоянного зарядного тока должно составлять 0,1А, а время заряда для закачивания ёмкости 1,6 Ач, составляет 16ч. Если значения зарядного тока менять, то время заряда также изменяется. Удобнее, чтобы время заряда оставалось значительным (больше 10 часов), тогда 1-2 часовой перезаряд существенно не скажется на сроке службы аккумулятора, другими словами излишний заряд будет не слишком значительным и не приведет к фатальным результатам. Кроме того, очень часто аккумуляторы на зарядку устанавливают на ночь, т.е. на время около 8-9 часов, а этот интервал отлично подходит для продолжительности заряда, особенно в свете сказанного выше.

Еще одна особенность современного быта – это наличие большого количества встроенных таймеров времени и будильников, например, в мобильных телефонах, приемниках, будильниках, телевизорах, микроволновках и т.п. Все эти устройства способны проинформировать Вас об окончании заряда. Поэтому, ели собрать  простой регулируемый генератор тока, то передать одиночным или группе последовательно включенных аккумуляторов АА (ААА) заданную емкость на протяжении заданного интервала времени окажется простецкой задачей.

Схема

Зарядное устройство представляет собой генератор постоянного тока для заряда аккумуляторов АА или ААА ёмкостью от 500мАч до 3Ач (или других подобных аккумуляторов). Устройство оснащено индикатором подключения аккумуляторов или нагрузки, а также может быть использовано для питания 5-6 вольтовых устройств, заряда мобильных телефонов, проверки кабелей и других надобностей в домашней электротехнической практике после работы.

Зарядное устройство АА

Делать бестрансформаторный источник тока (как здесь - http://www.afterwork.com.ua/?p=1875) не хотелось, потому для питания генератора тока используется сетевой 50 Гц трансформатор с понижением напряжения до 6-7 В. Это может быть и старый накальный трансформатор (тип ТН или ТАН) или другой трансформатор (аналогичный …) небольших габаритов, обеспечивающий ток до 0,5А и гальваническую развязку от первичной сети. Выпрямление переменного тока и сглаживание пульсаций выполнено при помощи диодного моста VD1..VD4, нагруженного на конденсатор C1. Напряжение на конденсаторе С1 около 9В и позволяет подключить для заряда аккумуляторную батарею из не менее 4-х аккумуляторов (по 1,25В каждый), что для домашней практики вполне достаточно.

Генератор тока собран на транзисторе VT1 по самой простой и классической схеме(рис.1).  Подобная схема применена для заряда аккумуляторов фототира. Напряжение на базе транзистора VT1 зафиксировано при помощи светодиода VD5 красного свечения, который одновременно есть индикатором включения всего устройства в сеть. Прямое падение напряжения на светодиоде, как и на любом полупроводниковом переходе достаточно стабильное в большом диапазоне протекающих через него токов, которые задает резистор R1, потому может быть использовано аналогично классическому стабилитрону. Значение коллекторного тока в этом случае определяется сопротивлением(R2..R5), включенным в цепь эмиттера VT2, изменяя это сопротивление можно регулировать ток заряда. Сопротивление R2 (20 Ом) включено в цепь эмиттера VT1 постоянно и задает минимальный зарядный ток (70мА). Для увеличения тока заряда параллельно R2, при помощи многопозиционного переключателя, подключаются резисторы R3..R5, определяющие другие зарядные токи ( в моем случае 100, 133, 200мА).

Зарядный ток протекает только после того, как в коллекторную цепь подключена нагрузка (аккумулятор или аккумуляторная батарея). Для дополнительной защиты нагрузки от неправильной полярности включения применен диод VD6. После старта зарядного тока на резисторе R2 появляется напряжение, которое открывает электронный ключ, собранный на VT2. Через транзистор VT2 начинает протекать ток и загорается светодиод VD7 (цвет значения не имеет). Ток через VT2 ограничивается резистором R7.

Коэффициент усиления транзистора VT1 должен быть побольше (больше 100), тогда стабильность тока заряда будет повыше. Другими напряжение на аккумуляторе или батарее будет по мере заряда будет возрастать, а ток изменяться не будет.

Корпус

Для удобства применения корпус (рис.2) интегрирован с отсеком для аккумуляторов. Материал корпуса – пластик, который растворяется 647 растворителем. В качестве клея деталей корпуса используется тот же пластик но уже растворенный до состояния густой сметаны в 647 растворителе (почему то именно 647 растворитель лучше всего растворяет такую пластмассу). Подобным образом сделан, например, тройник (http://www.afterwork.com.ua/?p=596).

Зарядное устройство АА

На боковой панели корпуса (рис.2а) нанесена таблица заряда аккумуляторов, по которой для имеющихся аккумуляторов легко рассчитать время и ток заряда. На верхней панели (рис.2б) установлен отсек для аккумуляторов, склеенный из того же пластика, переключатель зарядного тока и два индикатора: “включение” и “заряд”. Передняя панель (рис.2в) оснащена дополнительным разъемом подключения блока из 4 аккумуляторов или питания сторонних устройств. Конструкция оказалась столь долговечной и востребуемой, что со временем обросла своими аксессуарами, такими как посадочное место для 4 батареек АА (рис. 3а), шунт для зарядки нечетного числа аккумуляторов в виде закороченной отслужившей батарейки и шнур-переходник для подзарядки мобильного телефона (рис.3б).

Зарядное устройство АА

Настройка

Настройка зарядного устройства АА состоит в подборе резисторов R2..R5 для получения нужных зарядных токов в коллекторной цепи VT2. Для измерения тока вместо аккумуляторов в правильной полярности подключается амперметр. Во время настройки следует обратить внимание не только на сопротивление но и на мощность использованных резисторов, так как при выборе больших зарядных токов она может быть до 2 Вт.

Применение

1. Переходник для зарядки мобильного телефона оказался очень кстати. Теперь зарядить телефон можно как дома, так и на работе.

2. Установить аккумуляторы ААА в отсеки для аккумуляторов АА возможно при помощи  такого переходника (http://www.afterwork.com.ua/?p=561).

3. Бокс для 4-х аккумуляторов АА с установленными заряженными аккумуляторами доступно использовать как временный или тестовый, или лабораторный источник напряжения 5В.

4. От такого источника тока (на пределе 200мА) прекрасно работает старый советский программируемый калькулятор (есть и такой), пробовал также запитывать базу телефона и разные игрушки рассчитанные на 3…4 батарейки АА, все работает, никаких проблем, кроме того, ничего то сгореть толком не может потому как ток то ограничен!.

5. Во время пропадания напряжения, которое обычно бывает не больше часа, аккумулятор продолжит заряжаться после появления напряжения сети.

Зарядим и перезарядим много раз!

Похожие записи

4 комментариев »

  1. Добрый день! Нужна консультация. Я не электрик. У меня стационарный телефон мод LSP-430T. В нем имеется аккумулятор LG WBA-L1450A и зарядное устройство. Аккумулятор накрылся, перестал заряжаться. Решил его поменять, но там оказался указанный аккумулятор с припаянными тремя проводками. Почему три провода? Если я куплю нормальный аккумулятор на 3,7 в, то куда мне припаивать эти провода? Спасибо.

    Комментарий by Анатолий — 24/12/2014 @ 16:13

  2. Современные аккумуляторы интеллектуальные, во многих стоит чип, контролирующий их работу, вот для взаимодействия с внутренней схемой кроме клемм питания, которые обычно бывают крайними, добалвляют еще один – два контакта. У меня тоже такая проблема возникла в статье http://www.afterwork.com.ua/mobilnaya-svetodiodnaya-lampa.html
    В старых вариантах аккумуляторов, или более простых моделях используют полупроводниковый элемент для контроля внутренней температуры аккумулятора, например, диод, один из выводов и подключен к третьему проводу. Короче желательно покупать аналогичный аккумулятор, потому как бывает много приколов в других случаях и не имея опыта эти приколы разрулить трудно.

    Комментарий by opyvovar — 25/12/2014 @ 11:51

  3. Всем здравствуйте. ИСПРАВТЕ ОШИБКУ в схеме. Второй каскад транзистора VT2 управляется от КОЛЛЕКТОРА VT1 через резистор R6, а не от эмиттера, как указано в схеме.После чего схема работает превосходно! Спасибо!

    Комментарий by Николай — 28/03/2015 @ 9:21

  4. НЕТ ТАМ ОШИБОК. Если зарядный ток не протекает, то напряжения не будет ни на коллекторе там на эммитере. Только на эммитере напряжение будет стабильное, а на коллекторе нет. Соответственно чем меньше зарядный ток, тем ярче будет светиться светодиод в коллекторной цепи VT2, что как то нелогично. Так что ошибка скорее в Ваших рассуждениях или в неидеальности (разбросе параметров) элементов.

    Комментарий by opyvovar — 28/03/2015 @ 10:05

RSS лента комментариев к этой записи.

Оставить комментарий



Творим После Работы работает на WordPress, русская версия WordPress от MyWordPress.Ru
Информация на сайте является собственностью авторов.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ копировать и размещать любую информацию без согласия авторов.