Файлы:
Архив RAR
Фотография

Все вопросы в Форум.

Зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов

В некоторых устройствах, в качестве элементов питания, используются никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторы, которые предусматривают многократное восстановление (перезарядку)при помощи зарядного устройства. При правильной эксплуатации число циклов перезарядки для NiCd аккумуляторов — 500… 1000, а для NiMH — несколько тысяч.

Установлено, что оптимальным, с точки зрения проходящих внутри электрохимических реакций, является ток, составляющий 10% от номинальной емкости Q, то есть

Iзар = 0,1Q.

В этом случае время зарядки аккумуляторов необходимо выдержать порядка 12-14 часов , элемент наберет 100% своей номинальной емкости, а срок службы аккумуляторов будет максимальным.

Большинство зарядных устройств предусматривает работу от бытовой сети переменного тока, напряжением 220 В, с понижением напряжения до нужного уровня. При самостоятельном изготовлении зарядного устройства, когда требуется небольшой ток заряда (до 100 мА), имеет смысл сделать бестрансформаторное зарядное устройство. Для понижения напряжения применяется высоковольтный конденсатор небольших размеров, за счет чего габариты всей конструкции удается уменьшить. Схема такого зарядного устройства, предназначенного для одновременного заряда двух аккумуляторов, приведена на рисунке 1.

Схема обеспечивается асимметричный режим заряда, что позволяет продлить срок службы элементов. Заряд аккумуляторов GB1 и GB2 проводится током около 90 мА.

Для индикации наличия сетевого напряжения используется светодиод HL1, типа АЛ307 и др. Конденсатор С1 из серий К73-17, К73-21, МБГ и другие высоковольтные, на напряжение 400 вольт.

При правильной сборке устройства настройки не потребуется.

Следует помнить, что нельзя прикасаться к аккумуляторам и другим элементам схемы во время их зарядки, подключенным в сеть переменного тока. После окончания заряда необходимо отключить устройство из сети, а только потом изъять аккумуляторы и не оставлять их подключенными в устройстве, т.к. они будут разряжаться через резисторы R5, R6.

Такое зарядное устройство можно применить для зарядки аккумуляторов емкостью 600-1000 мА, т.к. для аккумуляторов большей емкости время заряда будет значительно больше 15-и часов, что не целесообразно.

Несмотря на принимаемые меры защиты, все же лучше, если зарядное устройство будет иметь гальваническую развязку от сети, Тем более что в продаже несложно найти подходящий по мощности трансформатор, а выбирать его надо не менее чем с двойным запасом по току.

Схема зарядного устройства с трансформатором представлена на рис. 2, и позволяет одновременно заряжать 2 аккумулятора.

Заряд элементов производится поочередно, через резисторы R2 и R3, в разные полупериоды питающего напряжения. В то время когда нет заряда, происходит разряд элемента током, в 10 раз меньшим, чем зарядный ток Iзар, через резисторы R4, R5.

Аккумуляторы прослужат дольше, если их зарядку выполнять от источника стабильного тока. Простой стабилизатор тока можно выполнить на основе транзистора, рис. 3:

В схеме опорное напряжение берется со светодиода (одновременно он является и индикатором того, что идет процесс заряда), а отрицательную обратную связь по току обеспечивает резистор R2.

Величина зарядного тока в диапазоне 10… 100 мА устанавливается за счет изменения напряжения токовой обратной связи подстроечным резистором R2.

Зарядное устройство может быть собрано на микросхеме КР142ЕН12А(Б) или ее импортном аналоге LM317T. Схема зарядного устройства на микросхеме К142ЕН12 представлена на рисунке 4:

С помощью такого источника тока можно заряжать не только отдельные элементы, но и составленные из них батареи, включенные последовательно. Для нормальной работы схемы надо, чтобы напряжение после выпрямителя было на 6…7 В больше, чем номинальное напряжение заряжаемого аккумулятора.

Схема содержит минимальное количество элементов и может быть универсальной. Предлагаемая схема позволяет получать разный ток стабилизации, в зависимости от выбора резистора R2 (см. таблицу 1) :

При желании сопротивление задающего ток резистора можно изменять галетным

переключателем — в этом случае возможно заряжать разные типы аккумуляторов, а в автономных условиях в качестве источника напряжения применить подключение к автомобильному аккумулятору.

Диод VD1 в схеме на рисунке 4 предотвращает повреждение микросхемы в случае, если заряжаемый элемент будет подключен раньше, чем включено питание устройства.

микросхему лучше закрепить на теплоотводе (радиаторе), обеспечив его изоляцию от корпуса конструкции.

Зарядку аккумуляторов можно автоматизировать двумя способами. Первый способ заключается в ограничении времени зарядки с помощью таймера, отключающего зарядное устройство через заданное время.

Второй способ заключается в том, что параллельно заряжаемому аккумулятору устанавливается пороговое устройство, отключающее заряд при достижении на аккумуляторе расчетного предельного напряжения.

По материалам книги «Путеводитель, в мир электроники. Книга 2.» Авторы: Семенов Б. Ю., Шелестов И. П.- М.: COЛOH-Пресс. — 2004, 352 с.

Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов аа с функцией разряда

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 аккумуляторовпотрепанных 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

тест

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 модель разрядного устройства для Proteus. 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 скачать плату разрядного устройства в формате Sprint Layout 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.

Смотрите также: схемы защиты акб от глубокого разряда
.
—Схема индикатора разряда батареи

Комментируйте, и присылайте ваши самоделки нам на почту samodelkainfo{собачка}yandex.ru либо регистрируйтесь и самостоятельно публикуйте.

Самоделкин

Живу в Мире самоделок, размещаю статьи которые присылают читатели. Иногда пишу на темы: полезные самоделки для дома и самоделки для радиолюбителей.

Новые самоделки автора Самоделкин (Смотреть все)

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

   Всё ещё много электронных устройств имеют батареечное питание от стандартных пальчиковых или мини пальчиковых аккумуляторных батареек АА и ААА. Особенно это касается прожорливых китайских игрушек с моторчиками и лампочками. Для заряда таких 1,4-вольтовых элементов питания можно купить готовое промышленное ЗУ, которое вешается на розетку. Но если вы хотите немного сэкономить, а также исключить опастность поражения током (если зарядным пользуется ребёнок), рекомендуем собрать вот такое несложное зарядное устройство своими руками. Оно не зависит от наличия сети 220В и способно взять энергию от любого подходящего USB девайса — ноутбука, планшета и т.д. То есть заряжать батарейки можно и от автомобиля (при наличии специального юсб-адаптера в прикуриватель). Любой порт USB может выдавать 5V с током до 500 мА. Это делает порт USB удобным источником энергии для различных компактных устройств, в том числе для этого зарядного устройства.

Схема простого зарядного USB — АА

Рисунок печатной платы ЗУ

   Итак, зарядное устройство предназначено для зарядки двух АА NiMH или NiCd ячеек аккумуляторов любой ёмкости при токе около 470 мА. Таким образом оно будет заряжать 700mAh NiCd около 1,5 часов, 1500mAh NiMH около 3,5 часов, и 2500mAh NiMH в около 5,5 часов. Здесь режим не 0,1С, поэтому заряд ускоренный.

   Схема зарядного устройства включает в себя блок автоматического отсечения напряжения в зависимости от температуры батареек, поэтому их можно оставить в зарядном устройстве на неопределенный срок, в том числе после отключения.

   Основа зарядного устройства — Z1A, одна половина двойного компаратора напряжения LM393. Выход (контакт 1) может быть в одном из двух состояний, плавающем или низком. Во время зарядки, выход управляет транзистором через R5. Элемент Z1B является другим компаратором той-же микросхемы LM393, и выполняет ту-же сравнительную функцию, как и Z1A. Только он управляет светодиодным индикатором, означающим, что зарядка продолжается. Резистор R6 ограничивает ток светодиода до 10 мА. Термистор TR1 должен иметь контакт с корпусом АКБ. При сильном перегреве — он даст сигнал на прекращение процесса заряда. Транзистор TIP31 — маломощный составной.

В USB кабеле контакты [+5 VSB] и [GND] находятся по краям разъема. Обычно от контакта [+5 VSB] идет красный провод, а от [GND] – черный. Но перед подключением к схеме обязательно надо промерять полярность мультиметром.

   Устройство собрано на небольшой печатной плате, файл которой находится тут. Пока зарядил два аккумулятора с проверкой тестером до 3-х вольт с 2,5В за 2 часа. Дальнейшая работа с устройством никаких проблем не выявила. Сборка и испытание схемы зарядного — Igoran.

Форум по данной схеме

   Обсудить статью ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

какие можно подзарядить и как это сделать

О том, как зарядить батарейку, чтобы она снова работала, думают многие пользователи бытовой техники и электронных гаджетов. Зарядке подлежат не все элементы питания, поэтому нужно смотреть на их маркировку.

Какие батарейки можно заряжать в зарядном устройстве

Отработав положенное время, батарейка перестает подавать электрический ток. Это происходит из-за того, что протекающие в ней химические процессы необратимы.

Определить гальванические элементы, не подлежащие восстановлению, просто. Производители пишут «do not recharge» на корпусе изделия. Это означает, что оно не подлежит перезарядке.

Но выбрасывать батарейку не нужно, она еще может послужить, если ее поставить в другое устройство, для работы которого не требуется полный заряд, например в телевизионный пульт.

Но есть гальванические элементы, которые перезаряжают много раз. Это аккумуляторные батареи, производители маркируют их как rechargeable battery. Если сравнивать такие элементы с обычными батарейками, их рабочее напряжение ниже. Чем больше циклов перезарядки они выдержат, тем выше их стоимость.

Чтобы их подзарядить, понадобится зарядное устройство. Его покупают отдельно, оно оборудовано индикатором, который показывает уровень зарядки аккумулятора. Для того чтобы полностью зарядить аккумуляторную батарею, потребуется от 8 до 12 часов.

Батарейки, которые можно заряжать в зарядном устройстве.

Подзарядка в домашних условиях

Чтобы аккумулятор работал долго, при покупке нужно обращать внимание на его емкость. Чем она больше, тем дольше будет функционировать элемент. Для обозначения этого показателя производители используют буквы mAh.

Аккумуляторная батарея (АКБ) стоит дороже обычных из-за возможности многократной зарядки. Простые батарейки не подзаряжают, но народные умельцы придумали несколько путей решения проблемы.

Если нужно зарядить элементы питания, делают следующее.

Для экстренной подзарядки берут зарядное устройство, рассчитанное на 4 аккумулятора. Алкалиновые элементы, которые нужно подзарядить, вставляют слева направо. Их помещают в первые три отсека. Аккумулятор ставят в четвертое гнездо, находящееся справа. Длительность зарядки составляет 5-10 минут. После этого батарейки вынимают. Они снова будут работать, но это не продлится долго. Этот способ считается относительно безопасным, но его нельзя назвать эффективным.

Химические реакции внутри батареек не повернуть вспять. Можно лишь слегка воздействовать на электролит, извлечь из него несколько процентов мощности.

Для этого нужно помять батарейку. Ее берут плоскогубцами либо стучат ею о твердый предмет. Но нужно делать это аккуратно, чтобы корпус не был поврежден. При сильном сжатии или ударе электролит вытечет, тогда батарейка не будет функционировать.

Нагревать батареи запрещено, это приводит к взрыву. Если есть желание продлить срок эксплуатации элементов, не нужно использовать их на морозе. При отрицательной температуре заряд теряется быстро.

Гальванические элементы разряжаются, если ими не пользоваться длительное время, поэтому о сроке хранения стоит узнавать при покупке. Элементы питания будут служить меньше, если в бытовой прибор одновременно вставить старые и новые батареи или совмещать разные типы устройств.

Подзарядка батареек в зарядном устройстве дома.

Использование специальных приборов

Зарядить алкалиновые батарейки можно, используя специальные устройства. Среди покупателей пользуется спросом Battery Wizard. Потребители, купившие его, отмечают, что траты на покупку новых гальванических элементов снизились.

Прибор может быть разной формы, например округлой, прямоугольной или квадратной. Чтобы подзарядить элемент питания, его помещают внутрь. После этого Battery Wizard подключают к бытовой сети.

Нужно следить за заряжающимся батарейками. Когда они станут чуть теплыми, их вытаскивают. Нельзя допускать их перегрева.

Опасность зарядки элементов питания

В состав батарей входит едкая щелочь. При зарядке, когда сквозь нее проходит электрический ток, элемент питания может взорваться. Это нужно учитывать, выполняя подзарядку в комнате, гараже или другом замкнутом пространстве.

Что может произойти при зарядке батареек.

Еще одной неприятностью, которая может возникнуть в процессе подзарядки, является течь электролита. Если небольшое количество вещества попадет на прибор, он будет поврежден.

При покупке гальванических элементов нужно учитывать, что подзарядить можно только щелочные (алкалиновые). Продлить срок службы солевых невозможно. Их подзарядка считается опасной. Они могут взорваться, в результате чего электролит попадет в глаза.

Можно ли продлить срок службы

Проверить заряд батареи можно мультиметром. Если батарея аккумуляторная, для зарядки нужно использовать специальные устройства. Они самостоятельно рассчитают, сколько времени требуется на восстановление заряда. Обычно не менее 8-14 часов.

Пальчиковые батарейки легко подзарядить следующим образом:

1. Взять 2 провода и гальванический элемент с полным зарядом.
2. Соединить плюс с плюсом, а минус с минусом. Через некоторое время старая батарейка подпитается от новой.

Эффективным способом является использование блока питания с мобильного телефона, плеера или другого оборудования, которое применяется для запитки напряжение от 1,5 до 3 В. Батарею подключают к существующим выводам либо разъем обрезают, получая плюс и минус.

При подключении блока питания к сети нужно соблюдать полярность. Если же минус подключить к плюсу, то элемент питания еще больше разрядится.

Заряжать батарею нужно до тех пор, пока она не нагреется до 50°С. После этого ее отключают и ждут остывания. Затем снова подключают, но держат на подзарядке не больше 2 минут. Снова отключают, а потом убирают в морозилку на 10 минут. Батарейку достают из холодильника и ждут, когда она нагреется в комнате естественным образом. После этого ее можно устанавливать в приборы.

Альтернативным способом зарядки алкалиновых батарей можно назвать их помещение в горячую воду. Держать много времени не нужно, достаточно 20 секунд.

Есть еще один прием. В емкость наливают подсоленную воду, помещают батарею. Кастрюлю ставят на плиту, раствор кипятят несколько минут. После этого заряжаемые элементы питания достают, оборачивают изолентой, а потом устанавливают в бытовые приборы.

Зарядить батарею можно, введя в нее химически активные вещества. Для этого в крышке делают несколько отверстий, располагая их вдоль графитового стержня. Глубина прокола не должна превышать ¾ глубины батареи. Проще всего работать шилом, на нем можно заранее отмерить необходимую длину прокола.

Когда отверстия будут готовы, в них заливают активную жидкость. Это может быть уксус. Если его нет, используют соляную кислоту в концентрации 8-10%. После заливки ждут 2-3 минуты, за это время реагенты впитаются в порошок. Процедуру повторяют 2-3 раза.

Используя реагенты, можно восстановить уровень зарядки до 80% от заводского. Чтобы закрепить результат, просверленные отверстия заделывают пластилином или герметиком.

Все перечисленные способы отличаются трудоемкостью, но с их помощью можно заряжать даже плоские таблетки и мизинчиковые элементы питания. Находясь в городе, проще купить новую батарейку, но в походе данные наработки можно использовать, когда возникнет экстренная ситуация.