Caricabatterie per batterie al nichel-cadmio. Schema, descrizione

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Caricabatterie per batterie al nichel-cadmio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche

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Attualmente, soprattutto tra i giovani, sono molto popolari i lettori MP3 in miniatura e le fotocamere elettroniche alimentate con una fonte di tensione di 1,2...1,5 V. L'uso di elementi galvanici usa e getta qui è difficilmente giustificato: il consumo di corrente è relativamente elevato e anche durante il funzionamento continuo a lungo termine. Le normali celle del tipo “AAA” devono essere cambiate in questa modalità più volte al giorno, il che è piuttosto costoso, ma la batteria può far risparmiare significativamente nervi e denaro.

Affinché la batteria funzioni a lungo, è necessario garantirne la modalità ottimale, sia di carica che di scarica.

Le batterie al nichel-cadmio sono caratterizzate dal cosiddetto “effetto memoria”. Consiste nel fatto che se si carica una batteria parzialmente scarica, dopo un'ulteriore scarica rilascerà solo una parte dell'energia, a partire dal livello da cui è iniziata la ricarica. Pertanto, prima di iniziare la ricarica, è consigliabile scaricare la batteria a una tensione inferiore a 1 V. E solo dopo avviare la ricarica. La figura mostra un diagramma di un caricabatterie: un collegamento a una fonte di alimentazione da laboratorio, che misura la tensione sulla batteria, scarica la batteria a 1 V prima di caricarla e la carica a 1,4 V. Il caricabatterie stesso è costituito da uno stabilizzatore di corrente su A1 Il valore della corrente di carica può essere impostato su 60 mA, 80 mA o 120 mA tramite l'interruttore S2.

(clicca per ingrandire)

Il caricabatterie viene acceso e spento utilizzando i transistor VT3 e VT4. Per iniziare la ricarica è necessario applicare uno zero logico alla base VT3. E per interrompere la ricarica: uno (tramite il resistore R14).

Il circuito di scarica è realizzato su un interruttore a transistor su VT5 e VT6, collegato secondo un circuito a transistor composto. Il carico di scarica è il resistore R16.

La tensione sulla batteria (G1) viene misurata da un contatore sul chip policomparatore A1. I LED HL1-HL6 indicano la tensione sulla batteria e le cascate su VT1 e VT2 formano livelli logici per fornire informazioni sulla tensione sulla batteria a un semplice circuito di controllo logico su due flip-flop RS realizzati su elementi del microcircuito K561LE5. Consideriamo ora il funzionamento del circuito nel suo insieme. Quando la batteria è collegata, il microcircuito A1 misura la tensione su di essa. Il risultato della misurazione può essere visualizzato su un display composto da sei LED. La misurazione viene effettuata senza carico. Per scoprire la tensione sotto carico, è necessario premere il pulsante "Start" S1. In questo caso il trigger RS D1.3-D1.4 viene impostato su uno stato logico sull'uscita D1.4. L'interruttore a transistor VT5-VT6 si apre e carica la batteria con il resistore R16. Se in questo caso la tensione sulla batteria scende a 1 V e al di sotto si apre uno dei diodi VD1-VD3, che porta all'apertura del transistor VT2. Sul suo emettitore appare una tensione unitaria logica che, dopo un certo tempo (R8-C2), commuta il trigger RS D1.3-D1.4 nello stato opposto.

Il carico (R16) dalla batteria è scollegato. Contemporaneamente un'unità visualizzata sull'uscita D1.3 imposta il trigger D1.1-D1.2 su uno stato con zero logico sull'uscita D1.2. Ciò fa sì che il caricabatterie si accenda. A2 (apre VT4). Inizia la ricarica della batteria.

Se la tensione ai capi di una batteria carica è superiore a 1 V, verrà mantenuta sotto carico finché la tensione ai suoi capi non diventa 1 V o inferiore. E solo dopo inizierà la ricarica.

La ricarica continuerà fino a quando la tensione sulla batteria raggiunge 1,4 V. Successivamente, il transistor VT1 si apre e sul suo collettore viene stabilito il livello di tensione di quello logico.Il trigger RS D1.1-D1.2 passa allo stato con uno sull'uscita D1.2 .XNUMX e la ricarica della batteria si interromperà.

Lo svantaggio di questo schema è che è possibile caricare solo una batteria alla volta. Non è possibile caricare le batterie. Anche se si realizza un divisore commutabile all'ingresso del microcircuito A1, il caricabatterie non sarà in grado di funzionare bene con la batteria, poiché è impossibile determinare dalla tensione totale della batteria quanto è scarica l'una o l'altra batteria inclusa in essa . Pertanto, se è necessario caricare più batterie contemporaneamente, è necessario realizzare un numero adeguato di tali circuiti.

Il microcircuito K561LE5 può essere sostituito con un analogo domestico K176LE5 o qualsiasi analogo straniero. Il microcircuito LM3914 può essere sostituito con qualche analogo, ma soggetto a indicazione lineare (non logaritmica) utilizzando il metodo del punto corrente. Oppure costruisci un circuito comparatore utilizzando amplificatori operazionali.

La configurazione consiste nell'impostare la corrente di carica selezionando le resistenze R10-R12 e calibrare il voltmetro regolando il resistore R2.

Ancora una cosa: quando il LED HL6 è spento, la tensione su R4 dovrebbe essere zero. In caso contrario, è necessario collegare un diodo di tipo KD1 nella direzione in avanti al circuito dell'emettitore VT522. Lo stesso vale per il transistor VT2 (la tensione sul suo collettore dovrebbe essere zero quando i LED HL1, HL2, HL3 non sono accesi).

Autore: Zamkov V.S.

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