Зарядка для одного пальчикового аккумулятора своими руками

Автоматическое зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов

Предлагаемое устройство предназначено для зарядки аккумуляторов одного типа стабилизированным током. По окончании зарядки аккумулятор автоматически отключается.

При установке аккумулятора в зарядное устройство и подачи на него (устройство) напряжения, начинается зарядка стабилизированным током. В качестве стабилизатора используется интегральная микросхема DA2, включенная в режиме стабилизатора тока. При указанных на схеме номиналах резистора R9 ток зарядки приблизительно равен 100 мА. Светодиод VD2 «Зарядка» светится.

По мере зарядки аккумулятора напряжение на нем растет и как только оно достигнет заданной величины (устанавливается резистором R2), сработает компаратор DA1, вход которого включен в диагональ измерительного моста, собранного на резисторах R1R2R3R10R11. Сигнал с его выхода закрывает ключ, собранный на транзисторах VT1VT2, который обесточивает стабилизатор тока. Зарядка прекращается, светодиод VD2 гаснет. Для исключения погрешности срабатывания компаратора при изменении входного напряжения, и он, и одно плечо измерительного моста запитаны через параметрический стабилизатор, собранный на элементах VD1R4C1.

Налаживание устройства сводится к установке зарядного тока в зависимости от типа и емкости аккумулятора. Это делается подбором резистора R9, ток заряда выбирается в пределах 0.1…0.2 номинальной емкости заряжаемого аккумулятора. Устанавливать на место R9 переменный или подстроечный резистор не стоит, поскольку через него течет слишком большой (для переменного резистора) зарядный ток. При необходимости оперативной регулировки зарядного тока можно установить набор постоянных резисторов и галетный переключатель – это будет и удобно, и, что немаловажно, надежно.

Напряжение срабатывания компаратора устанавливается резистором R2. Для обычного пальчикового аккумулятора это напряжение равно 1.35 В. При зарядных токах до 200 мА транзистор VT2 и микросхему DA2 на радиатор устанавливать не нужно.

На месте DA2 может работать любой интегральный стабилизатор из серии К(КР)142ЕН5 или 8 с любой буквой. В качестве источника питания можно использовать любой источник (можно не стабилизированный) напряжением 9-15 В и выдерживающий зарядный ток.

Источник

Делаем самодельное зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов

На сегодняшний момент, достаточно много различных устройств, работающих на батарейках. И тем досаднее, когда в самый неподходящий момент наше устройство перестает работать, потому что батарейки попросту сели, а их заряда недостаточно для нормального функционирования прибора.

Приобретать каждый раз новые батарейки довольно затратно, а вот попытаться изготовить своими руками самодельное устройство для зарядки пальчиковых аккумуляторов вполне себе стоит.

Многие умельцы отмечают, что предпочтительнее заряжать подобные аккумуляторы (AA или AAA) с помощью постоянного тока, потому что такой режим наиболее выгоден в плане безопасности для самих батареек. Вообще, переданная сила заряда от сети составляет порядка 1,2-1,6 от значения емкости самого аккумулятора. К примеру, никель-кадмиевый аккумулятор, емкость которого будет составлять 1А/ч, будет заряжаться током емкостью 1,6 А/ч. При этом, чем меньше показатель данной мощности, тем лучше для процесса зарядки.

Процесс изготовления

В современном мире существует достаточно много бытовых приборов, оснащенных специальным временным таймером, отсчитывающим определенный промежуток, затем сигнализируя об его окончании. При изготовлении своими руками устройства для зарядки пальчиковых аккумуляторов, можно также применить данную технологию, которая уведомит вас об окончании процесса заряда аккумуляторов.

Зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов AAпредставляет собой прибор, генерирующий постоянный ток, заряжая мощностью до 3 А/ч. При изготовлении использовалась самая обычная, даже классическая схема, которую вы видите ниже. Основой, в данном случае, является транзистор VT1.

Напряжение на данном транзисторе обозначено с помощью светодиода красного цвета VD5, выполняющий роль индикатора, при включении прибора в сеть. Резистор R1 задает определенную мощность токов, проходящих через данный светодиод, в результате чего колеблется напряжение в нем. Значение коллекторного тока формируется сопротивлением от R2 до R5, которые включены в VT2 — так называемую «эмиттерную цепь». При этом, меняя значения сопротивления, можно контролировать степень зарядки. R2 постоянно включен в VT1, задавая ток постоянного действия с минимальным значением — 70 мА. Чтобы повысить мощность заряда, необходимо подключать остальные резисторы, т.е. R3,R4 и R5.

Стоит отметить, что зарядное устройство функционирует только тогда, когда осуществлено подключение аккумуляторов.

После включения прибора в сеть, на резисторе R2 появляется определенное напряжение, передающееся на транзистор VT2. Затем, ток протекает дальше, в результате чего начинает интенсивно гореть светодиод VD7.

Рассказ про самодельное устройство

Зарядка от USB-порта

Можно изготовить зарядное устройство для никель-кадмиевых батарей на основе обычного USB-порта. При этом, заряжаться они будут током емкостью примерно 100 мА. Схема, в таком случае, будет следующей:

На сегодняшний момент, существует достаточно много различных зарядных устройств, продающихся в магазинах, но их стоимость может быть достаточно высокой. Учитывая, что главный смысл различных самоделок — это именно экономия денежных средств, то самостоятельная сборка еще более целесообразна в данном случае.

Данную схему можно доработать, добавив дополнительную цепь для зарядки пары аккумуляторов AA. Вот, что в итоге получилось:

Чтобы было более наглядно, вот те комплектующие, которые использовались в процессе сборки:

Понятно, что без элементарного инструментария нам не обойтись, поэтому перед началом сборки необходимо удостовериться, что у вас в наличии есть все необходимое:

• паяльник;
• припой;
• флюс;
• тестер;
• пинцет;
• различные отвертки и нож.

Интересный материал про изготовление своими руками, рекомендуем к просмотру

Тестер необходим для того, чтобы проверить работоспособность наши радиодетали. Для этого нужно сравнить их сопротивление, после чего сверить с номинальным значением.

Для сборки нам также понадобится корпус и батарейный отсек. Последний можно взять из детского симулятора Тетрис, а корпус может быть изготовлен из обычного пластмассового футляра (6,5см/4,5см/2см).

Крепим отсек для батарей на корпусе, используя шурупы. В качестве основы для схемы прекрасно подойдет плата от приставки Денди, которую нужно выпилить. Удаляем все ненужные компоненты, оставляя только гнездо питания. Следующим шагом будет пайка всех деталей, основываясь на нашей схеме.

Шнур питания для устройства можно взять обычный шнур от компьютерной мыши, обладающий входом USB, а также часть питающего провода со штекером. При пайке нужно строго соблюдать полярность, т.е. припаивать плюс к плюсу и т.д. Подключаем шнур к USB, проверяя напряжение, которое подается на штекер. Тестер должен показывать 5В.

В завершении нужно установить зарядный ток. Для этого необходимо разорвать цепь, соединяющую VD1 и плюсовую полярность аккумулятора. Подключаем тестер таким образом, чтобы его плюс соединялся с диодом, а минус — с аккумулятором. Выставляем режим измерения тока (200 мА).

Включаем в есть, после чего должен загореться светодиод, конечно, если все сделано правильно. Затем устанавливаем необходимый ток зарядки (100 мА), путем изменения сопротивления на резисторе R1. Проводим данную процедуру и для второго аккумулятора AA.

Еще одно интересное видео на это тему

Заключение

Естественно, если у человека нет необходимых знаний, то ему и смысла нет браться за подобное дело, ведь толка от этого не будет абсолютно никакого.

Вообще, если сделать все правильно, соблюдая основные рекомендации, то можно забыть о постоянной покупке новых батарей для своих приборов общего пользования. Подобная экономия очень кстати, ведь цена за раcходные материалы постоянно растет, а заряда батарей хватает на очень короткое время.

Источник

Простое малогабаритное автоматическое зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов

Сергей Чернов, Самара km450 (At) mail. ru

Oпубликовано множество схем устройств для зарядки никель-кадмиевых пальчиковых (Ni-Cd) аккумуляторов. Но когда возникла необходимость собрать зарядку для себя, ничего на свой вкус не нашел. Можно конечно купить готовое, но это не для радиолюбителя. Пришлось разработать свое. Предлагаемое устройство предназначено для заряда пальчиковых аккумуляторов всех типов, работает в автоматическом режиме, простое в повторении, имеет малые размеры и не содержит дефицитных деталей. Внешний вид конструкции показан на Рис.1. Устройство доступно для повторения начинающими радиолюбителями.

Устройство содержит два идентичных канала заряда аккумуляторов, поскольку проектировалось конкретно под своми нужды. Один расчитан на заряд двух аккумуляторов типа «АА» емкостью до 2600 ма/ч, другой трех типа «ААА» емкостью до 900 ма/ч. Принципиальная схема представлена на Рис.2. Питание устройства осущесвляется от сети 220в через малогабаритный трансформатор Т1 и выпрямитель VD1, напряжение на выходе которого при полной нагрузке составляет около 9 вольт. Индикация работы осуществляется двумя двухцветными светодиодами, красное свечение которых сигнализирует о процессе заряда, зеленое — о его окончании.

Рис. 2. Принципиальная схема

На микросхеме DA4 TL431 (аналог LM431) собран прецизионный источник опорного напряжения, на микросхемах DA1 и DA2 LM317T стабилизатор зарядного тока, величина которого определяется емкостью аккумулятора и составляет от нее десятую часть. Схема управления и индикации собрана на DA3 LM393, состоящей из двух компараторов с открытым коллектором, ключей для управления стабилизаторами зарядного тока на транзисторах VT1, VT2, индикатором работы на транзисторах VT3, VT4 и двухцветных светодиодах VD6, VD7.

Описание работы.

При подключении разряженных аккумуляторов напряжение на прямых входах компараторов ниже, чем опорное на инверстных. На выходах компараторов соответственно присутствует нулевой потенциал, что приводит к открытию транзисторов VT1 и VT2. Включаются стабилизаторы тока, величина которого определяется резисторами R29-R32. Величина сопротивления резистора в омах, согласно спецификации производителя, расчитывается по формуле 1.25v/Ia. На плате предусмотрено место под два резистора для удобства подбора. R32 у меня отсутствует, не пригодился. Транзисторы VT3 и VT4 закрыты, светодиоды VD6, VD7 светятся красным цветом.

По окончании заряда транзисторы VT1 и VT2 закрываютя, заряд аккумуляторов прекращается. Транзисторы VT3 и VT4 открываются, светодиоды светятся зеленым цветом. Далее аккумуляторы находятся под небольшим током порядка 1 ма, который практически совершенно безопасен для них но необходим для устойчивой работы компараторов, и в таком состоянии могут оставаться длительное время.

Компараторы имеют небольшой гистерезис порядка 10 мв, определяемый резисторами R16, R17, R19 и R20. По два резистора заложено для удобства подбора и резервирования иместа на плате при ее разводке. Практически хватило по одному на компаратор. При проектировании использовалась программа PCAD 4.5.

Детали и налаживание.

Трансформатор собран на сердечнике размерами 40*32*18 мм. Первичная обмотка содержит 4020 витков провода диаметром 0.08мм, вторичная обмотка намотана проводом диаметром 0.38мм и содержит 198 витков. Резисторы RP1 и RP2 проволочные многооборотные типа СП5-1. Транзисторы VT1 и VT2 составные, можно заменить обычными средней мощности. Надо только подобрать коэффициент усиления побольше и может быть придется уменьшить сопротивление резисторов R4 и R7 до 1ком. Также необходимо учесть их цоколевку приразводке. Транзисторы VT1 и VT2 любые маломощные, так же как и диоды VD2-VD5. Светодиоды любые двухцветные на свой вкус. Резистор R1 номиналом 10-30 ом выполняет роль предохранителя, поскольку потребляемый ток от сети порядка 15-20 ма, и на такой ток предохранителя не нашлось. Резисторы применены типа МЛТ-0.05, можно использовать и МЛТ-0.125, установив их вертикально. R29-R32 типа МЛТ-0.25. Налаживание заключается в установке напряжения на инвестных входах компараторов равным напряжению полностью заряженных аккумуляторов. В литературе часто встречается величина этого напряжения равной 1.48 вольта. Мне этого достичь не удалось. То ли тестер такой, то ли аккумуляторы. Я делал следующим образом. Разрядил аккумуляторы до 1 вольта (на 1 элемент), затем заряжал их в течении 12-14 часов. Этого достаточно для полного заряда. Далее замерил реальное напряжение и установил порог срабатывания компараторов на 5-10 мв ниже замеренного. У меня оно составило 1.44в на элемент.

Микросхемы DA1 и DA2 установлены на небольших радиаторах, на плате они показаны прямоугольниками, и впаяны проводами.

Корпус конструкции расчитан на установку сразу в розетку, выполнен из листового полистирола и склеен дихлорэтаном. Для охлаждения деталей в корпусе высверлены отвестия.

На Рис.3 показано расположение деталей на плате, на Рис.4 печатная плата со стороны деталей, на Рис.5 — с обратной стороны.

Источник

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.

Источник