на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

ЗУ для аккумуляторов типоразмеров АА и ААА из ЗУ сотового телефона

Электропитание
1 месяц назад

ЗУ для Ni-Cd или Ni-Mh аккумуляторов типоразмеров АА и ААА из ЗУ сотового телефона


В распоряжении радиолюбителей часто имеются зарядные устройства (ЗУ) от старых сотовых кнопочных телефонов, которые лежат без использования. Эти ЗУ можно использовать для изготовления ЗУ для аккумуляторов, например Ni-Cd или Ni-Mh. Известно, что зарядку аккумуляторов, даже если потом они входят в состав батареи, желательно проводить независимо друг от друга. Это позволит исключить перезарядку или недозарядку отдельных аккумуляторов и тем самым продлить срок их службы.
Для изготовления такого устройства не требуется какой-либо доработки самого ЗУ. Желательно, чтобы его корпус был не слишком маленький, чтобы можно было установить на нём все элементы дополнительного ЗУ - печатную плату и держатель элемента типоразмеров АА и/или ААА. Это придаст новому ЗУ законченный вид и небольшие размеры, а также избавит от "болтающихся" проводов. Для каждого аккумулятора будет отдельная зарядная ячейка. Это позволит заряжать одновременно и независимо друг от друга несколько разнотипных аккумуляторов.

Исходя из этого, из всех доступных ЗУ было выбрано одно со специфическим разъёмом (рис. 1) и максимальным выходным током 700 мА от старого кнопочного телефона. Именно такой максимальный суммарный ток зарядки и может обеспечить это ЗУ.

Рис. 1.

 

Рис. 2.

 

Схема одной зарядной ячейки показана на рис. 2. Её основа - микросхема параллельного стабилизатора напряжения DA1 TLV431BCLP [1]. Её особенность, отличающая её от других микросхем серии хх431хх, - напряжение переключения 1,24 В. Это обеспечивает возможность её использования как компаратора для контроля напряжения Ni-Cd или Ni-Mh аккумуляторов. На транзисторе VT1 собран коммутатор тока зарядки, максимальное значение которого задают токоограничивающие резисторы R2 и R3. Светодиоды HL1 и HL2 сигнализируют о режимах зарядки аккумулятора.

Работает устройство следующим образом. При подключении разряженного аккумулятора напряжение на входе (вывод 1) микросхемы DA1 будет менее 1,24 В, поэтому ток через неё не превысит 50 мкА [1]. В результате ток через резистор R6 откроет транзистор VT1, и через него и резисторы R2, R3 потечёт максимальный ток зарядки. При этом напряжения на резисторе R6 будет недостаточно для того, чтобы включился светодиод HL2. В то же время на резисторах R2, R3 будет напряжение более 2 В, которого будет достаточно, чтобы включился светодиод HL1 "Зарядка" красного свечения, который будет сигнализировать о зарядке аккумулятора.

После начала зарядки ток сначала практически не изменяется. Следует учесть, что в этом случае напряжение на аккумуляторе Uа будет складываться из его собственного напряжения (ЭДС аккумулятора - Ea) и падения напряжения Uп = R·Iз на его внутреннем сопротивлении Ra при протекании зарядного тока, поэтому Uа = Ea + Uп. Но когда напряжение на аккумуляторе достигнет Uа = 1,42 В (или другого значения, которое устанавливают резистором R4), ток через микросхему DA1 увеличится, напряжение на базе транзистора VT1 уменьшится, а в результате уменьшится напряжение на резисторах R2, R3, т. е. ток зарядки. Поэтому по мере увеличения Ea будет уменьшаться ток Ia, а устройство станет поддерживать на аккумуляторе постоянное значение Ua.

По мере зарядки аккумулятора напряжение на резисторе R6 будет увеличиваться, и в какой-то момент включится светодиод HL2, и яркость его свечения станет увеличиваться. А вот напряжение на резисторах R2, R3 станет уменьшаться, поэтому светодиод HL1 станет плавно гаснуть, вплоть до полного погасания. В зависимости от параметров элементов (светодиодов и резисторов) возможна ситуация, когда светодиод HL1 погаснет, а светодиод HL2 пока ещё не включится, но через некоторое время это произойдёт. Перезарядка аккумулятора исключена, поскольку устройство контролирует его напряжение, поэтому он может находиться в устройстве продолжительное время.

После подключения устройства к сети без аккумулятора станет светить светодиод HL2. При установке разря женного аккумулятора должен включиться светодиод HL1, если же светодиод HL2 останется включённым, это может свидетельствовать о том, что нет контакта, у аккумулятора слишком большое внутреннее сопротивление Ra или ток зарядки Ia слишком большой.

Рис. 3.

 

Все элементы ячейки, за исключением держателя аккумулятора, смонтированы на печатной плате, изготовленной из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1.5 мм. Чертёж печатной платы показан на рис. 3. Применены постоянные резисторы МЛТ, C2-33, подстроечный резистор - 3229-1,3306F-1, СП3-19, транзистор PN2222A можно заменить транзистором KST2222A, светодиоды - обычные маломощные с диаметром корпуса 5 мм. Светодиод HL1 должен быть обязательно красного свечения, светодиод HL2 - зелёного. Вид смонтированной платы показан на рис. 4. Для уменьшения её высоты светодиоды можно расположить параллельно плате.

Рис. 4.

 

Налаживание сводится к установке подстроечным резистором R4 напряжения, до которого должен зарядиться аккумулятор. Сделать это можно и без аккумулятора, контролируя напряжение на разъёме ХТ1 (ХТ2). Подборкой резисторов R2, R3 устанавливают максимальный ток разрядки. Для этого устанавливают разряженный аккумулятор и подбирают эти резисторы, включив миллиамперметр между ними. Применённый транзистор допускает ток коллектора 600 мА, если ток зарядки будет больше, следует применить более мощный транзистор.

Рис. 5.

 

Рис. 6.

 

Палату с помощью термоклея крепят на корпусе держателя аккумулятора (рис. 5), а затем эту сборку закрепляют на корпусе ЗУ. Размещение одной зарядной ячейки показано на рис. 6. В зависимости от размеров корпуса базового ЗУ на нём можно разместить несколько зарядных ячеек, например, две для элементов типоразмера АА и две для типоразмера ААА. Можно также установить держатели только для аккумуляторов типоразмера АА, а для зарядки аккумуляторов типоразмера ААА применить дополнительные насадки [2]. Если планируется сделать несколько ячеек с разным максимальным током зарядки, каждая из них должна быть соответствующим образом промаркирована.

Литература

1.TLV431x Low-Voltage Adjustable Precision Shunt Regulator. - URL: https:// pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/789629/TI1/TLV431 BCLP.html (31.08.22).

2.Нечаев И. Гальванический элемент или аккумулятор типоразмера ААА взамен АА. - Радио, 2022, № 7, с. 62, 63.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат