Caricatore esponenziale per piccole batterie. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche
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Il caricabatterie proposto per batterie di piccole dimensioni (NiCd e simili) carica con una variazione di corrente esponenziale decrescente. Ciò consente di ottenere la carica più completa e quindi di prolungare la durata delle batterie.
Per spiegare l'esponenzialità del processo di carica, usiamo il circuito equivalente (Fig. 1).
Collegare il condensatore C in serie con il resistore R a una sorgente di tensione costante Uin. Assumiamo che al momento iniziale il condensatore sia completamente scarico. Quindi il condensatore verrà gradualmente caricato attraverso il resistore R fino al valore Uin e la tensione ai capi del resistore R cambierà secondo la curva mostrata in Fig. 2.
Un diagramma di un caricabatterie che implementa il principio descritto è mostrato in Fig. 3.
La batteria ricaricabile G1 è collegata al condensatore di impostazione della corrente C1 attraverso uno stadio buffer su un transistor ad effetto di campo VT1, che ha una grande resistenza di ingresso e non carica il condensatore. Il resistore R1 imposta la corrente di carica iniziale. Il condensatore C1 e il resistore R5 sono elementi di temporizzazione. Il resistore R4 limita la corrente di cortocircuito accidentale della batteria.
I dispositivi PA1 e PV1 servono a controllare il processo di ricarica. Dopo aver inserito la batteria nel caricabatterie (l'interruttore a levetta SA3 è aperto e la tensione di alimentazione non è fornita), la sua tensione iniziale viene misurata utilizzando PV1. Le batterie NiCd hanno un "effetto memoria", pertanto, prima della ricarica, devono essere scaricate a circa 1 V. Per fare ciò, l'interruttore a levetta SA2 si chiude e la tensione sulla batteria viene monitorata tramite il dispositivo PV1. Dopo aver raggiunto una tensione di 1 V su G1, SA2 si apre e SA3 si chiude.
Il resistore R1 con l'interruttore a levetta SA1 chiuso imposta la corrente di carica iniziale pari a (0,3 ... 0,5) C (C è la capacità nominale della batteria). In questa modalità, G1 viene caricato per 3...4 ore. Inoltre, l'interruttore a levetta SA1 si apre e l'ulteriore carica va in modalità esponenziale. La batteria non viene ricaricata, quindi puoi tranquillamente lasciarla nel caricabatterie per molto tempo, ad esempio durante la notte.
La resistenza R5 e la capacità C1 sono selezionate in modo tale che la costante di tempo T del circuito esponenziale sia:
Т=С1R5=20...000 (s).
In termini di ore, sono 5 ... 6 ore. Nel dispositivo descritto, la capacità del condensatore è di 4700 uF e la resistenza del resistore è di 5,1 MΩ. A causa del fatto che la resistenza di ingresso del transistor ad effetto di campo VT1 è molto grande, la resistenza R5 può raggiungere 10 ... 15. MOhm.
L'alimentatore per il caricabatterie deve avere una potenza di uscita di almeno 10 W a una tensione di 9 V. Non è necessario installare un condensatore di filtro dopo il raddrizzatore.
Autori: A.Partin, L.Partina, Ekaterinburg
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