Простое автоматическое зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

В статье описано несложное устройство, которое заряжает аккумуляторы в течение семи часов, а затем автоматически их отключает, тем самым исключая возможность перезарядки.

В последние годы с увеличением числа низковольтной переносной бытовой аппаратуры и детских электронных игрушек возросло и число приобретаемых к ним элементов питания. В такой аппаратуре целесообразнее всего использовать щелочные элементы питания (в их обозначении присутствуют буквы LR) или, что более оправдано, аккумуляторы. Причем последние намного дешевле и выгоднее гальванических элементов.

Обычно первый вопрос, задаваемый человеком, у которого "сел" аккумулятор, - как правильно и в то же время быстрее вернуть его в строй. И тут, при ответе, нужно найти разумный компромисс. Быстрый режим зарядки требует наличия сложного устройства контроля зарядного процесса. К тому же поспешность может повредить аккумулятор или привести к снижению его энергоемкости. Зарядка же малым током (безопасным) требует очень длительного времени (более 12 ч), что не всегда удобно. А нарушение временного режима также нежелательно, хотя и более безопасно.

Итак, необходимо такое устройство, которое заряжало бы никель-кадмиевые аккумуляторы безопасным током и само следило за временем зарядки. Исходя из сказанного и было изготовлено предлагаемое зарядное устройство, состоящее из простейшего стабилизатора тока и таймера с самоблокировкой.

Большинство современных аккумуляторов допускает зарядку током, равным 0,2 от их емкости, в течение семи часов. Эти условия, а также малое число деталей, простота конструкции были положены в основу устройства.

Таймер выполнен на специализированной часовой микросхеме К176ИЕ12 (см. схему).

В качестве задающей использована частота питающей электросети. После деления на выходе М формируются импульсы с периодом 10,5 ч. Пока на выходе низкий уровень, а это в результате обнуления счетчиков кнопкой "Пуск" длится семь часов, транзистор VT2 закрыт и контакты К1.1 реле К1 не препятствуют работе стабилизатора тока, выполненного на транзисторе VT1. Идет процесс зарядки, который индицирует светодиод HL2 "Зарядка". Через семь часов на выходе М появится высокий уровень. Транзистор VT2 открывается, срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 прерывает работу стабилизатора тока и останавливает счетчик, соединяя вход Z с минусовой линией питания. Кроме того, контакты К1.2 включают светодиод HL3 - "Окончание зарядки".

На случай, когда в электросети может пропасть напряжение (до 10...12 ч), в устройстве предусмотрена защита. Она выполнена на аккумуляторной батарее резервного питания цифровой автоматики напряжением 9 В (7Д-0,125). Подойдет и щелочная батарея гальванических элементов такого же напряжения ("Крона", "Корунд" и им подобные). Здесь батарея работает как буфер и не требует отдельного обслуживания. При использовании аккумуляторной батареи диод VD7 не нужен. Во время работы при исчезновении напряжения сети тактовые импульсы не будут поступать на вход Z и счет времени зарядки прекратится. Диод VD9 служит для исключения разрядки заряжаемого аккумулятора по цепи коллекторный переход VT1 - резистор R9 при пропадании напряжения сети. Как только сетевое напряжение появится снова, зарядка возобновится. После окончания зарядки высокий уровень на выходе М микросхемы DD1 присутствует все время, пока есть сетевое напряжение или при его пропадании не "сядет" батарея GB1 и не обнулится счетчик.

Налаживание устройства сводится к подбору резисторов R5 - R7 в стабилизаторе тока. От их сопротивления зависит выходной ток стабилизатора. Для зарядки аккумуляторов 7Д-0,125 (или подобных) сопротивление токоог-раничительного резистора R5 должно быть около 35...40 Ом, аккумуляторов типоразмера AAA - в пределах 18...20 Ом (R6), АА - примерно 5...8 Ом (R7). В каждом конкретном случае может потребоваться более точный подбор. Главное, чтобы зарядный ток не превышал 0,2 от емкости аккумулятора.

Сетевой трансформатор Т1 должен обеспечивать напряжение на ненагруженной (холостой ход) вторичной обмотке не менее 20 В, а при токе нагрузки 200 мА - не менее 12 В. Реле К1 выбирают с напряжением срабатывания не более напряжения на конденсаторе С1. В авторском варианте применено реле РЭС9, исполнение РС4.529.029-02 или РС4.529.029-11. Транзистор VT1 устанавливают на теплоотвод - алюминиевую или медную пластину площадью не менее 25 см2.

Зарядное устройство обеспечивает зарядку батареи 7Д-0,125 или трех аккумуляторов АА либо восьми аккумуляторов AAA, соединенных последовательно. Установив аккумуляторы и включив устройство в электросеть тумблером SA1, нажимают на кнопку "Пуск". С этого момента начнется отсчет времени зарядки. Светодиод HL2 "Зарядка" включится при надежном контакте в разъеме подключенных аккумуляторов. Через семь часов устройство автоматически прекратит зарядку и просигнализирует об этом включением светодиода HL3 "Окончание зарядки". Одновременно выключится светодиод HL2.

Автор: Д.Боев

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Ультрафиолетовый телескоп UVEX 19.02.2024 NASA подтвердило разработку следующего поколения ультрафиолетового телескопа, который планируется отправить в космос к концу 2030-х годов. Это миссия Ultraviolet Explorer (UVEX) для исследования ближнего и дальнего ультрафиолетового спектра. Предыдущий аналогичный инструмент - Galaxy Explorer (GALEX) - функционировал с 2003 по 2013 год. Новый телескоп будет в 50-100 раз более чувствителен, чем приборы GALEX. Перед UVEX стоят две основные задачи. Во-первых, составить карту неба в ультрафиолетовом диапазоне. Во-вторых, обеспечить возможность быстро менять ориентацию для изучения переходных процессов: взрывов сверхновых, слияния звезд, джетов черных дыр и нейтронных звезд, а также других энергетических явлений. Это дополнит гравитационно-волновые наблюдения, помогая идентифицировать источники гравитационных волн. Наблюдение за небом в ультрафиолете позволит изучить самые тепловые объекты. Это молодые и старые звезды на стадиях интенсивной активности в своих ядрах. Кроме того, данные в ультрафиолетовом спектре откроют новые горизонты для исследования галактик с низким содержанием металлов и других астрономических объектов. Планируемые расходы на подготовку миссии UVEX, не включая стоимость запуска, оцениваются в $300 млн. Телескоп запланирован для двухлетнего научного путешествия. Основные технические детали миссии проработаны, и имеется техно-экономическое обоснование проекта. Ожидается, что производство аппарата и научных инструментов начнется через год-два. Миссия UVEX обещает перевернуть наше представление о космосе, раскрывая новые тайны и явления в ультрафиолетовом спектре. Ее разработка и запуск откроют двери для новых открытий в области астрофизики и космологии.

Другие интересные новости:

▪ Новый процессор новый двухъядерный процессор Pentium Е6300 от Intel

▪ Интерактивные доски в московских школах

▪ Toshiba обещает выпустить батарею со сроком службы 10 лет

▪ Сверхмощный лазер на алмазах

▪ Сантехник вооружается радиолокатором

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья Генри Филдинг. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как был придуман календарь? Подробный ответ

▪ статья Охрана труда при эксплуатации электроустановок

▪ статья Марганцевые олифы. Простые рецепты и советы

▪ статья Импульсный стабилизатор напряжения для телефона с АОН. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025