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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caricabatterie automatico alimentato non solo da una rete a 220 volt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Tra le pubblicazioni nella letteratura radioamatoriale si possono spesso trovare descrizioni di dispositivi e componenti elettronici progettati per caricare batterie per vari scopi da una rete a 220 V CA. In verità questo flusso di schemi è illimitato e vario. Tuttavia, recentemente l'interesse dei radioamatori è stato sempre più suscitato dai caricabatterie per varie batterie che funzionano da altre fonti di tensione: batterie per auto, varie batterie (batterie) e un personal computer. Con l'avvento sul mercato pubblico delle batterie portatili Ni-Mn e Ni-Cd, che hanno un aspetto simile alle batterie AA e AAA (batterie a penna di vari diametri e lunghezze) con una tensione di funzionamento di 1,2...1,4 V , la necessità di dispositivi per la ricarica di queste batterie non fa che aumentare. I dispositivi di ricarica elettronici offerti dall'industria possono già essere acquistati ovunque, ma difficilmente il loro prezzo soddisferà un radioamatore alle prime armi o qualcuno che sia in grado di realizzare un caricabatterie con le proprie mani. Inoltre, un dispositivo del genere non richiederà parti costose, è facile da ripetere, assemblare, è affidabile nel funzionamento (sicurezza antincendio e elettrica) e richiederà solo una sera. Il dispositivo più semplice per ricaricare le batterie con una tensione di 1,2...1,4 V è il circuito elettrico mostrato in Fig. 7. Questo dispositivo è progettato per connettersi al bus USB di qualsiasi moderno personal computer (di seguito denominato PC). Come sapete, i 4 contatti della porta USB multifunzione hanno il seguente scopo: due - alimentazione “+” e “-” (5 V), rispettivamente, i restanti due fungono da bus informazioni per lo scambio di dati con dispositivi periferici. Secondo lo schema (in Fig. 7), in questo caso vengono utilizzati solo due contatti di potenza ±5 V.
Utilizzando questo dispositivo è possibile caricare batterie portatili con una corrente di circa 100 mA (secondo la resistenza del resistore R7 indicata nello schema di Fig. 1). Poiché batterie AA diverse hanno capacità energetiche diverse, saranno necessari tempi diversi per caricarle. Pertanto, le batterie con una capacità di 1400 mAh con una tensione nominale di 1,2 V dovranno essere caricate utilizzando questo circuito per circa 14 ore consecutive e, ad esempio, altre batterie con la stessa tensione nominale di 1,2 V, ma con sarà necessaria una capacità energetica di 700 mAh. Ricarica utilizzando un PC in funzione continua in sole 7 ore, ovvero. nella metà del tempo. È opportuno ricordare qui che l'energia utile prodotta dai diversi tipi di batterie sarà diversa, sostanzialmente paragonabile all'intensità energetica di ciascuna specifica batteria. La corrente di carica in questo circuito scorre attraverso il circuito R1 - VD1. Inoltre, la batteria è collegata tramite un connettore o contatti rimovibili. Nel circuito è incluso il circuito indicatore R2, HL1 per una rappresentazione visiva della modalità operativa del caricabatterie. Mentre la batteria non è collegata il led HL1 non si accende; non appena nel circuito si verifica la corrente di carica (e questo avviene quando è collegato il carico, cioè GB1), il led di segnalazione HL1 inizia ad accendersi. Può essere di qualsiasi tipo e colore, con una corrente fino a 10 mA. Se non è necessario indicare lo stato del dispositivo, e questo non è raro, poiché il consumo di corrente entro 100 mA è sicuro per una porta USB. Un PC al quale si possono collegare anche LED ultraluminosi e lampade per illuminazione locale) - circuito R2, HL1 sono esclusi dal circuito. La corrente di carica può essere regolata modificando la resistenza del resistore R1. Pertanto, con i valori nominali degli elementi indicati nel diagramma, la corrente di carica sarà di 100 mA e se la resistenza del resistore R1 diminuisce, la corrente di carica aumenterà proporzionalmente. Non solo i radioamatori, ma anche molti produttori di caricabatterie industriali, anche esteri, seguono questa strada. Nella fig. 8. Viene presentato un caricabatterie per batterie AAA, alimentato dalla porta USB di un PC.
Il circuito elettrico di questo dispositivo è paragonabile per semplicità ed efficienza al circuito del caricabatterie mostrato in Fig. 7. Un'altra questione non meno importante è la ricarica di batterie portatili per vari scopi con corrente continua proveniente da batterie per auto con una tensione di 12 e 24 V (questi ultimi sono rilevanti per alcuni tipi di camion nazionali ed esteri, ad esempio Volvo FL7). A questo scopo vengono utilizzati vari caricabatterie. Informazioni per radioamatori È possibile caricare le batterie portatili dalle batterie per auto (quando la tensione nominale delle batterie portatili è inferiore a quella delle batterie per auto), ma questo metodo comporta una rapida usura della batteria portatile, non è sicuro e può essere utilizzato solo per un breve periodo in circostanze di emergenza, sul campo (e simili), in via eccezionale, quando è impossibile caricare una batteria portatile con altri mezzi. In una situazione del genere, è meglio utilizzare un caricatore speciale con corrente di uscita regolabile, il cui circuito elettrico è mostrato in Fig. 9.
Questo circuito è ampiamente utilizzato per ricaricare le batterie dei cellulari con una tensione nominale di 3,6...3,8 V dalla batteria di un'auto, ad esempio per i cellulari della famiglia Motorola o Sony Ericsson. In questo caso bisogna tenere conto dei diversi connettori per collegare i cellulari al caricabatteria, che come si può vedere dallo schema utilizza un led indicatore bicolore con catodo comune, che segnala rispettivamente in rosso se la batteria del cellulare è scarica (corrente di carica superiore a 15 mA) e verde se la batteria del cellulare è completamente carica (corrente di carica inferiore a 10 mA) o se il carico (telefono cellulare) non è affatto collegato. Inoltre, se non c'è carico all'uscita del caricabatterie, la tensione di uscita sarà leggermente superiore alla tensione nominale, ovvero circa 4,2...4,4 V. I condensatori all'ossido C1, C3 attenuano le increspature di tensione quando l'auto il motore è acceso. La base del circuito elettrico di questo dispositivo è presa da un caricatore per auto industriale per telefoni della famiglia Motorola, e il dispositivo stesso è mostrato nella foto (Fig. 10.
I caricabatterie per altri tipi di telefoni cellulari vengono creati secondo un principio simile. Per realizzare il tuo caricabatterie, puoi procedere in un altro modo assemblando un semplice circuito mostrato in Fig. undici.
Questo dispositivo carica batterie Ni-Cd (nichel-cadmio) e Ni-Mn (nichel-manganese). Il dispositivo è in grado di funzionare sia in modo autonomo (indipendentemente) sia come parte di un intero sistema di apparecchiature radio quando è richiesta un'alimentazione ininterrotta (una batteria di riserva è sempre pronta per l'uso). In questo caso la batteria può essere costantemente collegata al caricabatterie, indipendentemente dal fatto che la batteria sia attualmente utilizzata per alimentare o meno i dispositivi di carico. Il chip DA1 è un popolare timer K1006VI1, collegato come comparatore con due soglie di commutazione del carico. La particolarità di questo microcircuito è il suo potente stadio di uscita, che consente di fornire al carico una corrente massima fino a 300 mA. La tensione ridotta di riferimento per entrambi i comparatori (circuiti di confronto del timer K1006VI1) è fornita dalla sorgente di tensione di riferimento implementata sul diodo zener VD1. In questo caso, l'uscita del chip DA1 (pin 3) può contenere una tensione nell'intervallo 0...8,4 V, a seconda della tensione sui due ingressi di soglia (rispettivamente pin 2 e 6 del chip DA1). . La tensione su questi ingressi è impostata con resistori variabili in modo che vi sia un ritardo tra la comparsa della tensione di uscita sul pin 3 e la sua scomparsa (in modo che ci sia isteresi). Istituzione Per la configurazione, una sorgente di tensione costante regolabile è collegata all'uscita del dispositivo. Il dispositivo può caricare batterie portatili, sia sotto forma di singole celle di tipo finger, sia quelle costituite da batterie dello stesso tipo di celle collegate in serie. Il resistore variabile R6 funge da regolatore della soglia di spegnimento del caricabatterie (una volta che la batteria raggiunge la piena capacità). Utilizzandolo, è necessario impostare la soglia di spegnimento su 1,4 V (per un elemento della batteria di tipo AA o AAA - per le altre batterie viene utilizzata una tensione diversa in base ai dati del passaporto). La resistenza del resistore variabile R4 viene regolata in modo simile, a seconda della modalità di carica attivata. La soglia di carica dovrebbe essere di circa 1,1 V (se viene utilizzata una cella AAA). La corrente massima del caricabatterie è determinata dai parametri del chip DA1 e non può superare i 250 mA (poiché è presente un resistore limitatore R3). Il dispositivo può essere integrato con un amplificatore di corrente e un potente stadio di uscita, quindi aumenterà la corrente di carica utile, ma questo è oggetto di un altro articolo e di una proposta per innovare i radioamatori. In questo caso, per caricare batterie portatili di piccola capacità, la resistenza del resistore R3 viene selezionata in modo tale che la corrente di carica non sia superiore a 0,1 della capacità nominale della batteria (indicata nella scheda tecnica della batteria o sulla sua custodia in Ah). In pratica, la resistenza di questo resistore può rientrare in un ampio intervallo compreso tra 15 e 510 Ohm. Il diodo VD2 impedisce alla batteria di scaricarsi attraverso lo stadio di uscita del chip DA1 quando non c'è corrente di carica e c'è un basso livello di tensione sul pin 3 di DA1. Informazioni sui dettagli Tutti i resistori fissi sono di tipo MLT-0,25. Diodo Zener VD1 tipo KS456A, KS147A. Indicatore LED: qualsiasi con una corrente fino a 12 mA. La luce di questo LED indica che non c'è corrente di carica (nessun contatto con il carico - la batteria o l'accumulatore è completamente carico). Diodo raddrizzatore VD2 tipo D247, D213 con qualsiasi indice di lettere o simili. I resistori variabili R4, R6 sono multigiro, ad esempio SP 1-49V. Il condensatore all'ossido C1 tipo K50-29 o simile previene le interferenze (attenua le ondulazioni dell'alimentazione), ad esempio, quando il motore di un'auto è in funzione. Condensatori non polari tipo C2-C4. KM6 o simili. Il loro ruolo è impedire che le interferenze influenzino il funzionamento del microcircuito. Utilizzando questo dispositivo, grazie ad un'ampia gamma di regolazione della tensione di uscita con una corrente fino a 300 mA, è possibile caricare diversi tipi di batterie, ovvero questo dispositivo può essere utilizzato universalmente. Autore: Kashkarov A.P.
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