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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Кости вырастят из рыбьей чешуи 14.06.2012 Японские исследователи из Токийского технологического института разработали метод выращивания искусственных костей из коллагена рыбьей чешуи. В основе выращиваемой учеными костной ткани лежит коллаген I типа, экстрагируемый из чешуи тилапии. По мнению авторов, рыбья чешуя является идеальным сырьем для выделения коллагена, так как она не содержит жира и представляет собой практически чистый коллаген, который после окончания процедуры экстракции совершенно лишен характерного запаха рыбы. Экстрагируемый из рыбьей чешуи коллаген формирует волокнистые мембраны с шагом между волокнами, равным 67 нанометров, что соответствует периодичности структуры человеческого коллагена. Разработчики утверждают, что их технология позволяет выращивать искусственную костную ткань в течение 3 месяцев, что значительно быстрее занимающей 6 месяцев сходной процедуры с использованием коллагена из кожи свиней. Более того, использование коллагена чешуи для формирования костной ткани позволяет получить материал, качественно превосходящий субстанцию, получаемую из свиного коллагена. Он более прочен, быстрее трансформируется в костную ткань при имплантации в дефекты костей и, наконец, его использование исключает риск заражения пациентов вирусами млекопитающих, которым потенциально инфицирован материал, выделяемый из организма свиней. По словам авторов, одной из главных целей их исследования является разработка методов использования коллагена рыбьей чешуи для восстановления дефектов костной ткани, формирующихся в результате удаления опухолей у людей преклонного возраста, кости которых уже утратили способность к самостоятельному восстановлению. Однако бывают случаи, когда в трансплантации костной ткани нуждаются и молодые люди, утратившие значительные фрагменты костей в результате серьезных травм. Поэтому костная ткань из рыбьей чешуи может стать достаточно востребованным материалом в медицинской практике.

Другие интересные новости:

▪ Биотопливо: больше и дешевле

▪ Контроллер "умного" дома Logitech Pop

▪ CPU-кулер ID-Cooling SE-50

▪ Мотоцикл на воздушной подушке

▪ Высокопроизводительные с высокой емкостью чип-карты от SAMSUNG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Джон Рескин. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как давно получили широкое распространение кубики с буквами, знакомящие детей с азбукой? Подробный ответ

▪ статья Дуб черешчатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сетевая светодиодная лампа с блоком питания на микросхеме VIPer22A. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания с гасящим конденсатором, 220/3 вольта 0,5 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026