9zip.ru - технологии для людей
9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Автоматическое умное зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов АА

Как нетрудно догадаться из названия, речь в этой статье пойдёт о простом, но полезном зарядном устройстве. Несмотря на свою простоту, оно умеет делать то, что под силу лишь дорогим фирменным зарядкам и что неведомо дешёвым из магазинов. А именно:
  • восстановление ёмкости аккумуляторов, потерянной вследствие неправильной зарядки или эксплуатации
  • правильный заряд, рекомендованный производителями
Для начала рассмотрим, как же работают обычные зарядные устройства в ценовом диапазоне 500 (и даже 700) рублей: они заряжают аккумулятор фиксированным током, часто - повышенным в несколько раз. Если передержать аккумулятор в такой зарядке дольше положенного, то он начнёт перегреваться, сокращая свой драгоценный ресурс работы.

Более дорогие зарядные устройства обеспечивают правильный цикл, который рекомендуют производители аккумуляторов:
  • разряд аккумулятора
  • заряд с автоматическим определением его окончания
  • отключение
Аккумулятор в таких зарядках можно оставлять без боязни повреждения, однако при отключении от сети аккумулятор может разрядиться через цепи зарядки в виду конструктивных недоработок устройства.

Схема зарядного устройства, предлагаемого здесь, лишена всех недостатков и выполнена с учётом всех требований. Её автором является Сергей Задорожный, ссылка на страницу с авторским описанием:



Схема автоматического умного зарядного устройства для аккумуляторов

Архив со схемой, рисунком печатной платы в разрешении 1:1 и схемой расположения элементов: charger_pcb.zip

Алгоритм работы устройства следующий:
  • установка аккумулятора
  • включение питания
  • разряд аккумулятора     (горит красный светодиод). этот этап можно пропустить, просто нажав кнопку.
  • автоматическое определение окончания разряда по напряжению на аккумуляторе
  • заряд     (горит желтый светодиод) током 1/10 ёмкости
  • автоматическое определение окончания заряда по напряжению на аккумуляторе
  • подзаряд         (горят жёлтый и зелёный светодиоды) низким током
Важно: первые два пункта нельзя менять местами!

В режиме подзаряда аккумулятор может находиться сколь угодно долго, поэтому можно смело оставлять аккумулятор в таком зарядном устройстве на ночь - он не будет перегрет и повреждён.

Нетрудно догадаться, что десяток циклов разряд-заряд может частично восстановить аккумулятор, потерявший ёмкость.

Устройство, несмотря на свою функциональность, выполнено без использования микроконтроллеров. Используется лишь одна распространённая микросхема LM2903 (можно заменить на LM393), имеющая в своём составе два компаратора. Один из них управляет процессом разряда аккумулятора, второй - зарядом и подзарядом.

Плата зарядного устройства Печатная плата - двухсторонняя, используются компоненты как в выводном исполнении, так и в SMD. Микросхема - в DIP корпусе, стабилизатор TL431 также выводной. Все транзисторы и почти все резисторы - SMD. Резисторы разряда и заряда - выводные, резистор подзаряда - SMD.

Замена деталей: IRLML2402 заменены на IRLML2502 (маркировка G2 ZA 5), IRLML6302 заменены на IRLML6402 (маркировка EB KK 8).

Рассчитывать номиналы элементов необходимо для конкретных аккумуляторов в зависимости от их ёмкости. Как известно, оптимальный режим заряда NiMH аккумуляторов - током, в 10 раз меньшим их ёмкости, в течение примерно 10 часов. Например, для аккумуляторов ёмкостью 1300мА/ч это будет 130мА.

Ток разряда аккумулятора задаётся резистором R7, его сопротивление рассчитывается следующим образом: (Uразр/Iразр). Чтобы разрядить аккумулятор за оптимальное время, в районе одного часа, зададимся током разряда в 250мА. Напряжение на разряженном аккумуляторе должно быть порядка 1,18 вольт. По формуле находим: 1,18/0,25 = 4,7 Ом. Рассеиваемая мощность при этом = U2*R = 1,182*4,7 = 0,3Вт.

Выбрав необходимый ток заряда, рассчитываем сопротивление параллельно соединённых резисторов R9||R10 по конечной формуле: 2,94/Iзар-4,7. Для тока в 130мА это будет 2,94/0,13-4,7=18 Ом. Так как это - нужное сопротивление двух параллельно соединённых резисторов, то сопротивление каждого из них должно быть вдвое больше, то есть - 36 Ом. Мощность, выделяемую на каждом из этих резисторов, можно рассчитать по формуле: (Iзар/2)2*2R = (0,13/2)2*36=0,15Вт.

Ток подзаряда целесообразно выбрать величиной в 2/5 от тока заряда. В рассматриваемом случае - это 50мА. Сопротивление резистора R18 рассчитывается по конечной формуле: 0,6/Iподзар = 0,6/0,05 = 12 Ом. Рассеиваемая при этом мощность равна Iподзар2*R = 0,052*12 = 0,03 Вт.

Наладка устройства следующая:
  • Резистор R1 переводится в крайнее левое по схеме положение
  • Аккумулятор устанавливается в зарядное устройство
  • Подключается питание
  • Начинается разряд (горит красный светодиод)
  • Засечь время начала заряда (зажёгся жёлтый светодиод)
  • Через 10 часов, медленно вращая переменный резистор R1, добиться зажигания зелёного светодиода.
Для питания устройства можно использовать зарядное от мобильного телефона, если оно выдаёт 5В ± 10%.

В качестве альтернативы: универсальное зарядное устройство для любых аккумуляторов на микроконтроллере ATMEGA8, готовый вариант - Lii-100b.


17 нравится? 10


20.04.2014 © 9zip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор

Понравилась статья?
Мойдодыр говорит:
поделись с друзьями!

Хочешь почитать ещё про схемы своими руками? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843
Миниатюрный дозиметр на микроконтроллере
Зарядное устройство на UC3842/UC3843 с регулировкой напряжения и тока



Есть вопросы, комментарии? Напиши:

Имя
Комментарий
Длина текста:
число с картинки
Правила прочитал(а)
Как вставить картинку в свой комментарий?

Алексей14 июн 2023 1:34
Этой зарядкой, по схеме Задорожного, пользуюсь уже лет 12, работает отлично. Единственное плохо бывает когда на ночь поставил аккумуляторы на зарядку, а ночью электричество на пару минут выключили и утром имеем свежеразряженные аккумуляторы. :)

LA13 авг 2019 14:39
Спасибо за замечание, исправлено. Если есть желание, присылайте печатную плату, добавим к статье.

Tonwood13 авг 2019 10:35
Все бы хорошо, но на схеме очепятка - верхний конец R5 и исток VT2 не подключены к +5в. Конечно, тем, кто повторил платки, это неважно, а я разводил свою, и _нарвался_ .

Влад10 дек 2016 14:53
Журнал Радио 2007 №4 стр.60 Автомат.зарядн.устройство с функц.разряда акб.

Гость04 ноя 2014 10:39
Самое простое - сделать зарядный резистор переменным.

Valeriy04 ноя 2014 8:12
Собрал заработало сразу, только подобрал резисторы для своего аккумулятора. Плохо только то что под другие ёмкости нужно перепаивать резисторы заряд-разряд, нужно что-то придумать.

Пользовательские теги: зарядное ля пальчиковых аккумуляторов схемы 3удля 2аа схема [ Что это? ]

Дальше в разделе Радиотехника, электроника и схемы своими руками: Простой измеритель ёмкости и индуктивности на микроконтроллере AT89C2051, Схема и описание полезного прибора на микроконтроллере at89c2051 для радиолюбительской лаборатории, который позволит измерять ёмкость конденсаторов и индуктивность в максимально широких пределах

Главная 9zip.ru База знаний радиолюбителя Контакты
Девять кучек хлама:

Радиотехника, электроника и схемы своими руками Ремонт домашней электроники Виртуальный музей старых радиодеталей XX века Ламповый звук hi-end и ретро электроника Катушки Теслы Радиодетали и модули с Aliexpress Интернет и сети, компьютеры и программы Категория свободна Инструкции


Дайджест
радиосхем

Новые схемы интернета - в одном месте!

 7.10 Усилитель стрелочного индикатора
 7.10 Генератор DDS на ATtiny25
 29.9 Сканер шины I2C на Discovery

Задай вопрос радиолюбителям!


20.1 С помощью выходов К561ИЕ8 можно зажечь поочередно, ...
375
2.9 В чём прелесть ретрогейминга и каковы вообще его ...
4
6.10 В чём разница между микроконтроллерами ATMEGA8 и ...
2