Caricabatterie automatico semplice per batterie Ni-Cd

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

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L'articolo descrive un semplice dispositivo che carica le batterie per sette ore e poi le spegne automaticamente, eliminando così la possibilità di sovraccarico.

Negli ultimi anni, con l'aumento del numero di apparecchiature domestiche portatili a bassa tensione e giocattoli elettronici per bambini, è aumentato anche il numero di batterie acquistate per loro. In tali apparecchiature, è meglio utilizzare batterie alcaline (la loro designazione contiene le lettere LR) o, più giustamente, batterie. Inoltre, queste ultime sono molto più economiche e redditizie delle celle galvaniche.

Di solito la prima domanda posta da una persona la cui batteria si è "scaricata" è come rimetterla in servizio correttamente e allo stesso tempo più velocemente. E qui, quando rispondi, devi trovare un ragionevole compromesso. La modalità di ricarica rapida richiede un sofisticato dispositivo di controllo del processo di ricarica. Inoltre, la fretta può danneggiare la batteria o ridurne la capacità di alimentazione. La ricarica a bassa corrente (sicura) richiede tempi molto lunghi (più di 12 ore), cosa non sempre conveniente. Anche una violazione del regime temporaneo è indesiderabile, sebbene sia più sicura.

Quindi, hai bisogno di un dispositivo che carichi le batterie al nichel-cadmio con una corrente sicura e monitori esso stesso il tempo di ricarica. Sulla base di quanto sopra, è stato realizzato il caricabatterie proposto, costituito da un semplice stabilizzatore di corrente e da un timer autobloccante.

La maggior parte delle batterie moderne può essere caricata con una corrente pari a 0,2 della loro capacità per sette ore. Queste condizioni, così come un piccolo numero di parti, la semplicità del design erano alla base del dispositivo.

Il timer è realizzato su un chip orologio specializzato K176IE12 (vedi diagramma).

La frequenza di rete è stata utilizzata come frequenza master. Dopo la divisione, vengono generati impulsi sull'uscita M con un periodo di 10,5 ore Mentre l'uscita è bassa e dura sette ore a seguito del ripristino dei contatori con il pulsante "Start", il transistor VT2 è chiuso ei contatti K1.1 del relè K1 non interferiscono con il funzionamento dello stabilizzatore di corrente, realizzato sul transistor VT1. È in corso il processo di ricarica, indicato dal LED HL2 "In carica". Dopo sette ore, l'uscita di M aumenterà. Il transistor VT2 si apre, il relè K1 si attiva e con i suoi contatti K1.1 interrompe il funzionamento dello stabilizzatore di corrente e arresta il contatore, collegando l'ingresso Z alla linea di alimentazione negativa. Inoltre, i contatti K1.2 includono il LED HL3 - "Fine della carica".

Nel caso in cui la tensione possa venire a mancare nella rete (fino a 10 ... 12 ore), il dispositivo fornisce protezione. È realizzato su una batteria tampone per l'automazione digitale con una tensione di 9 V (7D-0,125). È adatta anche una batteria alcalina di celle galvaniche della stessa tensione (Krona, Korund e simili). Qui la batteria funziona da tampone e non necessita di manutenzione separata. Quando si utilizza una batteria ricaricabile, il diodo VD7 non è necessario. Durante il funzionamento, in caso di mancanza della tensione di rete, gli impulsi di clock non verranno inviati all'ingresso Z e il conteggio del tempo di carica verrà interrotto. Il diodo VD9 serve a impedire lo scaricamento della batteria in carica attraverso il circuito di giunzione del collettore VT1 - resistore R9 quando viene a mancare la tensione di rete. Non appena ricompare la tensione di rete, la ricarica riprenderà. Dopo la fine della carica, è sempre presente un livello alto all'uscita M del chip DD1, finché c'è tensione di rete o se si guasta, la batteria GB1 non si "siede" e il contatore viene azzerato.

Stabilire il dispositivo si riduce alla selezione dei resistori R5 - R7 nello stabilizzatore di corrente. La corrente di uscita dello stabilizzatore dipende dalla loro resistenza. Per caricare le batterie 7D-0,125 (o simili), la resistenza del resistore limitatore di corrente R5 dovrebbe essere di circa 35 ... 40 Ohm, batterie AAA - entro 18 ... 20 Ohm (R6), AA - circa 5 ... 8 Ohm (R7). In ogni caso, potrebbe essere necessaria una selezione più accurata. La cosa principale è che la corrente di carica non superi lo 0,2 della capacità della batteria.

Il trasformatore di rete T1 deve fornire una tensione sull'avvolgimento secondario senza carico (inattivo) di almeno 20 V e con una corrente di carico di 200 mA - almeno 12 V. Il relè K1 è selezionato con una tensione operativa non superiore alla tensione sul condensatore C1. Nella versione dell'autore viene utilizzato il relè RES9, versione RS4.529.029-02 o RS4.529.029-11. Il transistor VT1 è installato su un dissipatore di calore: una piastra in alluminio o rame con un'area di almeno 25 cm2.

Il caricabatterie consente di caricare una batteria 7D-0,125 o tre batterie AA o otto batterie AAA collegate in serie. Dopo aver installato le batterie e aver acceso il dispositivo alla rete con l'interruttore a levetta SA1, premere il pulsante "Start". Da questo momento partirà il tempo di ricarica. Il LED HL2 "Ricarica" ​​​​si accenderà con un contatto affidabile nel connettore delle batterie collegate. Dopo sette ore, il dispositivo interromperà automaticamente la ricarica e lo segnalerà accendendo il LED HL3 "Fine della ricarica". Allo stesso tempo, il LED HL2 si spegnerà.

Autore: D.Boev

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