Уже более 4-х лет верой и правдой мне служит самодельное зарядное устройство для заряда аккумуляторов «аа» и «ааа» (Ni-Mh, Ni-Ca) с функцией разряда
акб до фиксированного значения напряжения (1 Вольт). Блок разряда аккумуляторов создавался для возможности проведения КТЦ
(Контрольно-тренировочный цикл), говоря проще: для восстановления емкости аккумуляторов
потрепанных неправильными китайскими зарядниками с формулой последовательного заряда 2-х или 4-х акб. Как известно, такой способ заряда укорачивает жизнь аккумуляторам, если вовремя их не реставрировать.
Технические характеристики зарядного устройства:
- Количество независимых каналов заряда: 4
- Количество независимых каналов разряда: 4
- Ток заряда: 250 (мА)
- Ток разряда 140 (мА)
- Напряжение отключения разряда 1 (В)
- Индикация: светодиодная
Собиралось зарядное не на выставку, а что называется из подручных средств, то есть утилизировалось окружающее добро, которое и выкинуть жалко и хранить особо не зачем.
Из чего можно самому сделать зарядку для «АА» и «ААА» аккумуляторов:
- Корпус от CD-Rom
- Силовой трансформатор от магнитолы (перемотанный)
- Полевые транзисторы с материнских плат и плат HDD
- Прочие компоненты или покупались или выкусывались:)
Как уже отмечалось, зарядка состоит из нескольких узлов, которые могут жить абсолютно автономно друг от друга. То есть, одновременно можно работать с 8 аккумуляторами: от 1 до 4 заряжать + от 1 до 4 разряжать. На фото видно, что кассеты для аккумуляторов, установлены под форм-фактор «АА» в простонародье «пальчиковых аккумуляторов», если необходимо работать с «мини-пальчиковыми акб» «ААА» достаточно подложить под минусовую клему гайку небольшого калибра. При желании можно продублировать держателями под размер «ааа». Наличие акб в держателе индицируется светодиодом (отслеживается прохождение тока).
Блок заряда
Заряд осуществляется стабилизированным током , у каждого канала свой стабилизатор тока. Для того, что бы ток заряда был неизменным при подключении как 1 так и 2,3,4 аккумуляторов, перед стабилизаторами тока установлен параметрический стабилизатор напряжения. Естественно, кпд этого стабилизатора не на высоте и потребуется установить все транзисторы на теплоотвод. Заранее планируйте вентиляцию корпуса и размеры радиатора, учитывая то что в закрытом корпусе температура на радиаторе будет выше чем в разобранном состоянии. Можно модернизировать схему, введя возможность выбора тока заряда. Для этого схему необходимо дополнить одним переключателем и одним резистором на каждый канал, который будет увеличивать ток базы транзистора и соответственно повышать ток заряда проходящий через транзистор в аккумулятор. В моем случае блок заряда собран навесным монтажом.
Блок разряда акб
Блок разряда более сложен и требует точности в подборе компонентов. В основе лежит компаратор типа lm393, lm339 или lp239 функцией которого является подача сигнала «логической единицы», либо «ноля» на затвор полевого транзистора. При открытии полевого транзистора он подключает к аккумулятору нагрузку в виде резистора значение которого определяет ток разряда. При снижении напряжения на аккумуляторе до установленного порога отключения 1 (Вольт). Компаратор захлопывается и устанавливает на своем выходе логический ноль. Транзистор выходит из насыщения и отключает нагрузку от аккумулятора. Компаратор имеет гистерезис, который обуславливает повторное подключение нагрузки не при напряжении 1,01 (В) а при 1,1-1,15 (В). Смоделировать действие компаратора вы сможете скачав . Подобрав значения резисторов вы сможете перестроить устройство на нужное вам напряжение. Например: подняв порог отключения до 3 Вольт можно сделать разрядное для li-on и Li-Po аккумуляторов.
Вы можете она проектировалась для применения компаратора lm393 в DIP-корпусе. Питание компараторов должно осуществляться от стабилизированного источника напряжением 5 вольт, его роль выполняет TL-431 усиленный транзистором.
Сайт находится в тестовом режиме. Приносим извинения за сбои и неточности.
Просим Вас писать нам о неточностях и проблемах через форму обратной связи.
Зарядные приставки для аккумуляторных батарей 6F22.
Для питания малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры сегодня широко используют Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы типоразмеров АА и ААА. Менее распространены аккумуляторные батареи, применяемые взамен гальванических напряжением 9 В («Крона», «Корунд»): отечественные Ni-Cd «Ника», 7Д-0,125 и зарубежные Ni-MH типоразмера 6F22 разных изготовителей (к этому же типоразмеру относятся батареи GP17R8H, GP17R9H и др. компании GP). Емкость названных батарей — 0,1…0,25 А·ч, номинальное напряжение — 8,4…9,6 В и для их зарядки требуются специализированные зарядные устройства, которые в продаже встречаются крайне редко (обычно возможность зарядки таких батарей имеется только в довольно дорогих универсальных устройствах). В публикуемой ниже статье описаны две приставки, позволяющие заряжать девятивольтные батареи от имеющегося источника питания. Зарядная приставка к стабилизированному источнику питания с выходным напряжением 12 В собрана на трех транзисторах (2 х КТ315Б, КТ361Б), приставка к ЗУ для сотового телефона, представляющая собой регулируемый повышающий преобразователь напряжения, — на трех транзисторах КТ342АМ и микросхеме К561ЛН2. Даны чертежи печатных плат обеих приставок. .
Среди множества схем сборки зарядных устройств для аккумуляторов типа «Крона» нашлась и относительно простая и доступная. Кстати, 9-вольтовая батарейка, известная в России и странах СНГ как «Крона», имеет стандарт 6F22.
Аккумулятор состоит из 7 никель-металлгидридных батарей стандарта 4A, соединенных последовательно. Рекомендованный для заряда ток составляет не более 20-30 мА.
Зарядное устройство изготавливается путем переделки зарядника для мобильных телефонов китайского производства.
Существуют 2 вида недорогих зарядных устройств родом из Китая. Они импульсные, и в основе обоих лежат автогенераторные схемы, способные выдавать 5 В на выходе.
Первый вид самый распространенный. В нем отсутствует контроль напряжения на выходе, но подобрав стабилитрон, стоящий в таких схемах во входной цепи возле диода 1N4148, можно получить нужное напряжение. Обычно он двух видов - на 4,7 и 5,1 В.
Чтобы зарядить «Крону» необходимо напряжение порядка 10-11 В. Этого можно добиться, заменив стабилитрон на тот, что имеет соответствующее напряжение. Также рекомендуется поменять конденсатор, который расположен на выходе зарядки. Как правило, он на 10 В. Нужно поставить конденсатор на 16-25 В, имеющий емкость 47-220 мкФ.
Вторая разновидность таких схем имеет контроль напряжения на выходе, реализованное посредством установки оптопары и стабилитрона.
Взгляните на принцип переделки второй схемы.
Необходимо убрать все компоненты, имеющиеся после трансформатора, и оставить только узел, контролирующий напряжение на выходе. Этот узел состоит из оптопары, пары резисторов и стабилитрона.
Нужно произвести замену диодного выпрямителя, поскольку производители заявляют ток зарядки в 500 мА, а максимальный ток диода не более 200 мА, хотя пиковый ток около 450 мА. Опасно ведь! В общем, надо установить диод FR107. Таким образом, зарядка будет выдавать необходимое напряжение.
Следующее, что нужно сделать, - это собрать узел стабилизации тока, взяв за основу микросхему LM317. Вообще, можно обойтись одним гасящим резистором вместо того, чтобы собирать узел стабилизации.
Но в этом примере предпочтение отдается надежной стабилизации, ведь аккумулятор типа «Крона» не самый дешевый.
Резистор R1 влияет на ток стабилизации. Программу расчета можно скачать в Прикрепленных файлах, в конце статьи.
Принцип работы этой схемы заключается в следующем:
При подключении «Кроны» загорается светодиод.
На резисторе R2 создается падение напряжения. Постепенно ток в цепи уменьшается, и напряжение, позволяющее гореть светодиоду, в один момент становится недостаточным. Он попросту гаснет.
Это происходит в конце процесса зарядки, когда напряжение на аккумуляторе становится равным напряжению зарядника. Процесс заряда останавливается, и ток снижается почти до нуля.
Микросхему LM317 устанавливать на радиатор не требуется, в отличии от , ведь ток заряда очень мизерный.
Остается прикрепить к корпусу коннектор для аккумулятора, который можно изготовить из неработающей батарейки.
Если использовать преобразователь DC-DC, то получится зарядное устройство для «Кроны» через USB-порт. на подобии этого .
Прикрепленные файлы: .
Паяем штекер к экранированному аудио кабелю Универсальная защита для аккумуляторов
Батареи типоразмера 6F22, как аккумуляторные, так и состоящие из гальванических элементов, пока ещё достаточно широко применяются для питания различной малогабаритной маломощной радиоаппаратуры. Если "свежей" батареи хватает ненадолго, предпочтительно применить аккумуляторный вариант, но тогда возникает проблема с его зарядкой.
В настоящее время широко распространены сетевые (в основном зарядные устройства для сотовых телефонов) и автономные или аккумуляторные (power bank) источники питания с выходным напряжением 5 В и выходным USB-разъёмом. Поскольку у аккумуляторных батарей типоразмера 6F22 номинальное напряжение около 8,7 В, заряжать их от указанных выше источников питания без повышающего преобразователя напряжения невозможно. Предлагаемое устройство представляет собой такой преобразователь с контролем тока зарядки.
Схема устройства показана на рис. 1. Повышающий преобразователь собран на микросхеме DA1 и дросселе L1. Импульсы напряжения, формирующиеся на автотрансформаторе, выпрямляет диод VD1, а пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор С3. Выходное напряжение такого преобразователя зависит от напряжения на управляющем входе OUT (вывод 2) микросхемы.
Рис. 1. Схема зарядного устройства
В исходном состоянии микросхема DA1 поддерживает на выходе (разъём Х2) напряжение, соответствующее максимальному для аккумуляторной батареи 6F22. По разным источникам - это около 9,8 В. Поскольку ток через резистор R3 не превышает 1 мА, напряжения на нём недостаточно для открывания транзистора VT1, поэтому светодиод HL2 погашен.
При подключении разряженной аккумуляторной батареи напряжение на движке резистора R2 уменьшится, поэтому выходное напряжение преобразователя станет увеличиваться. Поскольку ток зарядки протекает через батарею и резистор R3, напряжение на нём увеличится, транзистор VT1 откроется, светодиод HL2 включится и напряжение на входе OUT микросхемы DA1 увеличится. В результате выходное напряжение преобразователя уменьшится он перейдёт в режим стабилизации тока, значение которого задают подборкой резистора R3.
По мере зарядки аккумуляторной батареи напряжение на ней станет расти, а ток зарядки уменьшаться. Транзистор будет постепенно закрываться, яркость свечения светодиода HL2 уменьшаться, а выходное напряжение преобразователя расти. В какой-то момент времени транзистор закроется, светодиод HL2 погаснет, но зарядка аккумуляторной батареи продолжится с постепенно уменьшающимся током. Напряжение же на ней не превысит заранее установленного значения.
В этом устройстве ток зарядки на втором этапе зависит от напряжения аккумуляторной батареи, и чем ближе оно к максимальному, тем меньше ток, который уменьшается практически до нуля. Таким образом, в этом устройстве реализована зарядка по закону, близкому к закону Вудбриджа, в соответствии с которым в начале зарядки разряженного аккумулятора ток может в несколько раз превышать рекомендуемый (обычно 0,1...0,2 от ёмкости аккумулятора) для зарядки стабильным током. Такой способ зарядки позволяет зарядить батарею за несколько часов до ёмкости 70...80 %, а последующая дозарядка осуществляется уменьшающимся током без ущерба для неё, что может благоприятно сказаться на общей продолжительности её срока службы.
Чтобы не усложнять конструкции, индикатора окончания зарядки в нём нет. Светодиод HL2 индицирует переход устройства из режима стабилизации тока в режим стабилизации выходного напряжения. Светодиод HL1 - индикатор входного напряжения 5 В.
В устройстве применены постоянные резисторы Р1-4, МЛТ, С2-23, подстроечный - СП3-19, конденсаторы - К50-35 или импортные. Диод 1N4148 можно заменить любым диодом из серий КД510, КД521, КД522 или диодом Шотки серии 1N581X. Замена транзистора КТ3107Б - любой транзистор из серий КТ3107, PN2907. Светодиод HL1 может быть жёлтого, зёленого, синего или белого свечения повышенной яркости с диаметром корпуса 3 мм. Светодиод HL2 - аналогичный, но красного свечения. Дроссель намотан на кольцевом ферри-товом магнитопроводе от KJ1J1, его диаметр - 9,5 мм, высота - 3,3 мм. Обмотка содержит 20...22 витка провода ПЭВ-2 0,4 с отводом от 6-го витка. Разъём Х1 - обычный USB, Х2 - колодка от батареи "Крона".
Рис. 2. Чертёж печатной платы прибора
Большинство элементов установлены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм. Её чертёж показан на рис. 2. Микросхема установлена со стороны печатных проводников. В качестве корпуса использован корпус от батареи "Крона", и размеры платы рассчитаны для этого случая. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Сначала в корпус вставляют разъём Х2 и крепят его с помощью клея, например эпоксидного. Затем вставляют плату и закрепляют с помощью термоклея, предварительно под неё со стороны печатных проводников подкладывают изолирующую прокладку из тонкого пластика размерами с плату. Сзади установлена штатная заглушка от "Кроны". В ней сделаны отверстия для светодиодов и кабеля питания. Если заглушка не пластмассовая, а металлическая, её надо изолировать от радиоэлементов на плате. Внешний вид устройства показан на рис. 4.
Рис. 3. Внешний вид смонтированной платы
Рис. 4. Внешний вид устройства
Налаживание начинают с установки движка подстроечного резистора R2 в среднее по схеме положение. Затем от лабораторного источника питания подают напряжение 5 В и с помощью вольтметра контролируют напряжение на выходе (разъёме Х2). Движком резистора R2 устанавливают его требуемое значение. Подключив разряженную до 7 В аккумуляторную батарею, подборкой резистора R3 устанавливают максимальный ток зарядки.
В случае возникновения короткого замыкания на выходе резистор R3 выполняет функцию ограничителя тока, поэтому на плате предусмотрена возможность установки двух резисторов R3" и R3"" мощностью по 0,5 Вт. Если блок питания 5 В имеет защиту от короткого замыкания или ограничение по току, мощность резистора R3 может быть уменьшена до 0,25.0,5 Вт.
Это устройство можно применить в качестве USB-источника питания с выходным напряжением 9 В, как замена батарее "Крона". Для этого взамен резистора R3 устанавливают проволочную перемычку, а элементы R4, VT1 и HL2 на плату не устанавливают. Резистором R2 устанавливают требуемое выходное напряжение. Но тогда надо обязательно поменять полярность напряжения на разъёме Х2. При этом максимальный выходной ток такого преобразователя - не более 50 мА. Но следует учесть, что при питании радиоприёмника преобразователь может создавать помехи приёму. Для их подавления в обе линии питания, между платой и разъёмом Х2, надо установить дроссели индуктивностью 100...500 мкГн, а непосредственно к выводам этого разъёма аккуратно припаять керамический конденсатор ёмкостью 100 нФ.
Лет пять назад мной был приобретен фотоаппарат Nikon Coolpix L320, который работает на четырех батарейках/аккумуляторах типа АА. По началу использовал только алкалайновые батарейки, но их хватало на пару десятков снимков, а дальше фотоаппарат отказывался работать, поэтому в целях экономии и стабильной работы, решился на покупку качественных Ni-Mh аккумуляторов Fujitsu 2000 mAh HR-3UTC EX без эффекта памяти с технологией LSD (низкий саморазряд) и высокой токоотдачей, что идеально подходит для зарядки фотовспышки.
Для зарядки аккумуляторов поначалу использовал зарядное устройство ATABA AT-308, которое покупалось очень давно, но качество зарядного устройства меня не устраивало.
Принцип заряда сводился к ограничению зарядного тока от трансформаторного источника питания посредством токоограничивающих резисторов, кроме того заявленный ток заряда 150 мА не соответствовал действительности и был гораздо меньше, такая же ситуация была и при зарядке 6F22 («Крона») ток заряда составлял менее 10 мА.
Решено было сделать собственное зарядное устройство в корпусе АTABA AT-308, но с другой принципиальной схемой, которая включала бы в себя контроль заряда аккумулятора и визуальный контроль окончания заряда
Материалы:
микросхема LM324;
микросхема MC34063;
микросхема TL431 (регулируемый прецизионный стабилитрон);
микросхема LM317;
транзистор КТ815 (NPN транзистор);
светодиоды 5 шт;
резистор 0,5 Ом;
резистор 10 Ом 2Вт;
резистор 27 Ом;
резистор 39-51Ом;
резистор 180 Ом;
резистор 470 Ом;
резистор 750 Ом;
резистор 1 кОм;
резистор 2 кОм;
резистор 3 кОм;
резистор 8,2 кОм;
резистор 10 кОм;
резистор 36 кОм;
диод 1N4007;
диод Шотки 1N5819;
дроссель;
конденсатор не полярный 0,1 мкФ;
конденсатор не полярный 470 пФ;
конденсатор оксидный 100 мкФ;
конденсатор оксидный 470 мкФ.
Инструменты:
паяльник, припой, флюс;
электродрель;
лобзик;
сверла.
Пошаговая инструкция изготовления зарядного устройства для Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов
Сердцем зарядного устройства является микросхема LM324, в корпусе которой расположено четыре независимых друг от друга операционных усилителя.
Схема рассчитана на зарядку одного аккумулятора, поэтому я буду собирать устройство на четыре канала на микросхеме LM324, при этом цепочка R5-R6-R7-R8-TL431 будет общей для всех каналов. Инверсные входы LM324 объединяются и соединяются с R5. Напряжение на выходе (на аккумуляторах при зарядке) установлено 1,46 В с помощью регулируемого прецизионного стабилитрона TL431 и резисторов R6 и R7.
Ток заряда устанавливается резистором R3 и при значении 5 Ом, составляет порядка 260 мА, что незначительно превышает 0,1С для моего случая. Уменьшение номинала R3 приведет к повышению тока заряда пропорционально. Для получения требуемого тока я соединил параллельно два резистора по 10 Ом (не было нужного номинала). Мощность резисторов 2Вт.
Транзистор КТ815 возможно заменить на полный зарубежный аналог BD135 или другой, подобрав по характеристикам. У меня получилось 2 шт. КТ815, КТ817 и BD135
Об окончании заряда аккумуляторов сигнализирует светодиод. По мере заряда светодиод будет слабее светить до полного затухания в конце заряда. Светодиоды поставил сверхяркие 5 мм.
Кроме того зарядное устройство ATABA AT-308 предполагало зарядку 2 шт батарей 6F22 («Крона»), а так как я использую одну такую для питания мультиметра, то решил параллельно создать простенькую схему для заряда током 25-30 мА.
Первая часть схемы основана на микросхеме MC34063, которая будет преобразовывать 5В от блока питания, который я буду использовать для своей зарядки, в 10,5-11В. Это самое простое решение в моем случае, особенно при ограниченном пространстве для монтажа радиокомпонентов.
Для получения требуемого выходного напряжения необходимо подобрать резисторы делителя напряжения. В сети полно онлайн калькуляторов для этой микросхемы, если не хочется вести пересчет вручную.
Вторая часть схемы собрана на интегральном линейном стабилизаторе напряжения, а моем случае - тока, LM317L c выходным током до 100 мА. Собранный по такой схеме стабилизатор выполняет функцию стабилизации тока, что при зарядке аккумулятора является важной. Регулировка зарядного тока осуществляется подбором резистора R6, расчет которого можно посмотреть в даташите на микросхему либо рассчитать на онлайн калькуляторе. У себя поставил 51Ом для тока заряда 25 мА. Светодиод HL1 и резистор R5 выполняют роль узла индикации процесса заряда.
Поскольку схема должна была встать в корпусе АTABA AT-308, то пришлось разводить печатную плату с учетом «особенностей» корпуса, а именно - контактные площадки аккумуляторов, монтажные отверстия и индикаторные светодиоды должны были остаться на своих местах.
Печатную плату нарисовал в программе SprintLayout_6.0.
Перенес изображение на фольгированный текстолит по методу ЛУТ, протравил, просверлил отверстия на печатной плате и залудил печатные токоведущие дорожки оловяно-свинцовым припоем. Ну тут как обычно, рассказывать нечего.
Запаял радиокомпоненты на печатной плате в соответствии с принципиальной схемой. Резисторы R3 поднял над печатной платой для улучшения теплового режима.
Корпус бывшего АTABA AT-308 немного переделал, отрезав вилку для сетевого питания и заделал, образовавшееся отверстие, пластиковой вставкой.
Для подключения зарядного устройства к блоку питания сделал короткий USB шнур. Блок питания использую с характеристиками 5В 2,5А, что получается с запасом для зарядного устройства.
