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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregador automático alimentado não apenas por 220 volts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Entre as publicações na literatura de rádio amador, muitas vezes é possível encontrar descrições de dispositivos e componentes eletrônicos projetados para carregar baterias para diversos fins em uma rede de 220 V CA. De fato, esse fluxo de esquemas é ilimitado e variado. Recentemente, no entanto, o interesse dos radioamadores tem sido cada vez mais atraído por carregadores de várias baterias operando com outras fontes de tensão - baterias de carros, várias baterias (baterias) e um computador pessoal. Com o advento das baterias portáteis Ni-Mn e Ni-Cd no mercado público, com aparência compatível com as baterias AA e AAA (pilhas de dedo de vários diâmetros e comprimentos) com tensão de operação de 1,2 ... 1,4 V, a necessidade para dispositivos que carregam essas baterias apenas aumenta. Os dispositivos de carregamento eletrônico oferecidos pela indústria já podem ser adquiridos em qualquer lugar, mas é improvável que seu preço satisfaça um rádio amador novato ou alguém que saiba fazer um carregador com as próprias mãos. Além disso, tal dispositivo não requer peças caras, é simples de repetir, montar, confiável na operação (segurança elétrica e contra incêndio) e levará apenas uma noite. O dispositivo mais simples para recarregar baterias com tensão de 1,2 ... 1,4 V é o circuito elétrico mostrado na fig. 7. Este dispositivo foi projetado para se conectar ao barramento USB de qualquer computador pessoal moderno (doravante denominado PC). Como você sabe, 4 contatos da porta USB multifuncional têm a seguinte finalidade: dois - respectivamente, potência "+" e "-" (5 V), os outros dois servem como barramento de informações para troca de dados com dispositivos periféricos. Conforme o diagrama (na Fig. 7), neste caso, são utilizados apenas dois contatos de potência de ±5 V.
Com este dispositivo, você pode carregar baterias portáteis com uma corrente de aproximadamente 100 mA (de acordo com a resistência do resistor R7 indicada no diagrama da Fig. 1). Uma vez que diferentes pilhas AA têm diferentes capacidades de energia, levará um tempo diferente para carregar essas pilhas de acordo. Assim, baterias com capacidade de 1400 mAh com tensão nominal de 1,2 V precisarão ser carregadas neste circuito por cerca de 14 horas consecutivas e, por exemplo, outras baterias com a mesma tensão nominal de 1,2 V, mas com energia capacidade de 700 mAh, precisará ser carregada com um PC funcionando continuamente por apenas 7 horas, ou seja, Metade do tempo. Aqui cabe lembrar que o retorno de energia útil para diferentes tipos de baterias (baterias) será diferente, principalmente comparável à intensidade energética de cada bateria específica. A corrente de carga neste circuito flui através do circuito R1 - VD1. Além disso, a bateria é conectada por meio de um conector ou contatos removíveis. O circuito indicador R2, HL1 é introduzido no circuito para uma representação visual do modo de operação do carregador. Enquanto a bateria não está conectada, o LED HL1 não acende, assim que ocorre a corrente de carga no circuito (e isso acontece quando a carga está conectada, ou seja, GB1), o LED indicador HL1 começa a acender. Pode ser de qualquer tipo e cor, com corrente de até 10 mA. Se não houver necessidade de indicar o estado do dispositivo, o que não é incomum, já que o consumo de corrente dentro de 100 mA é seguro para a porta USB. PC, ao qual até mesmo LEDs ultrabrilhantes e lâmpadas de iluminação local podem ser conectados) - o circuito R2, HL1 é excluído do circuito. A corrente de carga pode ser ajustada alterando a resistência do resistor R1. Assim, com os valores dos elementos indicados no diagrama, a corrente de carga será de 100 mA, e com a diminuição da resistência do resistor R1, a corrente de carga aumentará proporcionalmente. Não apenas radioamadores, mas também muitos fabricantes de carregadores industriais, inclusive estrangeiros, seguem o caminho considerado. Na fig. 8. É mostrado um carregador de bateria AAA alimentado por uma porta USB do PC.
O circuito elétrico deste dispositivo é comparável em simplicidade e eficiência ao circuito do carregador mostrado na fig. 7. Outra questão igualmente importante é carregar baterias portáteis para diversos fins com corrente contínua de baterias de carros com tensão de 12 e 24 V (estas últimas são relevantes para alguns tipos de caminhões nacionais e estrangeiros, por exemplo, Volvo FL7). Para este propósito, vários carregadores são usados. Informações para radioamadores É possível carregar baterias portáteis de baterias de carro (quando a tensão nominal das baterias portáteis é menor que as baterias de carro) diretamente, mas esse método está repleto de rápida deterioração da bateria portátil, é inseguro e só pode ser aplicado em curtos termo em circunstâncias de emergência, em condições de campo (e similares), como exceção, quando for impossível carregar uma bateria portátil de outras maneiras. É melhor usar um carregador especial com corrente de saída ajustável em tal situação, cujo circuito elétrico é mostrado na fig. 9.
Este circuito é muito utilizado para recarregar baterias de celulares com tensão nominal de 3,6 ... 3,8 V de uma bateria de carro, por exemplo, para celulares da família Motorola ou Sony Ericsson. Aqui você deve levar em consideração os diferentes conectores para conectar telefones celulares ao carregador. Como pode ser visto no diagrama, ele usa um LED indicador de duas cores com um cátodo comum, que indica em vermelho se a bateria do celular está descarregada (a corrente de carga excede 15 mA) e em verde, se a bateria do celular estiver totalmente carregada (a corrente de carga for inferior a 10 mA) ou se a carga (telefone celular) não estiver conectada. Ao mesmo tempo, se não houver carga na saída do carregador, a tensão de saída será ligeiramente superior à nominal, ou seja, cerca de 4,2 ... 4,4 V. Os capacitores de óxido C1, C3 suavizam as ondulações de tensão quando o motor do carro é ligado. A base do circuito elétrico deste dispositivo é retirada de um carregador de carro industrial para telefones da família Motorola, e o próprio dispositivo é mostrado na foto fig. 10.
Carregadores para outros tipos de telefones celulares são construídos com base em um princípio semelhante. Para a fabricação própria do carregador, você pode fazer o contrário montando um circuito simples mostrado na Fig. onze.
Este dispositivo carrega baterias Ni-Cd (níquel-cádmio) e Ni-Mn (níquel-manganês). O dispositivo é capaz de funcionar de forma autônoma (independente) e como parte de um sistema completo de equipamento de rádio, quando é necessária uma fonte de alimentação ininterrupta (uma bateria sobressalente está sempre pronta para uso). Neste caso, a bateria pode estar permanentemente conectada ao carregador, independentemente de a bateria ser utilizada para alimentar os dispositivos de carga no momento ou não. O chip DA1 é um popular temporizador K1006VI1, incluído como um comparador com dois limites de comutação de carga. Uma característica deste microcircuito é seu poderoso estágio de saída, que permite fornecer uma corrente máxima de até 300 mA para a carga. A baixa tensão de referência para ambos os comparadores (circuitos de comparação do temporizador K1006VI1) é fornecida a partir de uma fonte de tensão de referência implementada no diodo zener VD1. Nesse caso, a saída do microcircuito DA1 (pino 3) pode ter uma tensão na faixa de 0 ... 8,4 V - dependendo da tensão nas duas entradas de limite (pinos 2 e 6 do microcircuito DA1, respectivamente) . A tensão nessas entradas é definida por resistores variáveis para que haja um atraso entre o aparecimento da tensão de saída no pino 3 e seu desaparecimento (para que haja histerese). Estabelecimento Para ajuste, uma fonte de tensão constante ajustável é conectada à saída do dispositivo. O dispositivo pode carregar baterias portáteis, tanto na forma de células de dedo individuais, como consistindo de baterias do mesmo tipo de células conectadas em série. O resistor variável R6 desempenha o papel de ajustar o limite de desligamento do carregador (quando a bateria atinge a capacidade total). Com ele, você deve definir o limite de desligamento de 1,4 V (para uma célula de baterias do tipo AA ou AAA - para outras baterias, uma voltagem diferente é usada de acordo com os dados do passaporte). Da mesma forma, a resistência do resistor variável R4 é ajustada, dependendo de qual modo de carregamento é ativado. O limite para carregamento deve ser de aproximadamente 1,1 V (se for usada uma célula do tipo AAA). A corrente máxima do carregador é determinada pelos parâmetros do chip DA1 e não pode ultrapassar 250 mA (pois existe um resistor limitador R3). O dispositivo pode ser complementado com um amplificador de corrente e um poderoso estágio de saída, então a corrente de carga útil aumentará, mas este é o assunto de outro artigo e uma proposta para radioamadores inovadores. Neste caso, para carregar baterias portáteis de baixa capacidade, a resistência do resistor R3 é escolhida de forma que a corrente de carga não seja superior a 0,1 da capacidade nominal da bateria (indicada na folha de dados da bateria ou em seu estojo em Ah). Na prática, a resistência desse resistor pode estar em uma ampla faixa de 15 a 510 ohms. O diodo VD2 evita que a bateria descarregue através do estágio de saída do chip DA1 quando não há corrente de carga e há um baixo nível de tensão no pino 3 do DA1. Sobre detalhes Todos os resistores fixos tipo MLT-0,25. Diodo Zener VD1 tipo KS456A, KS147A. LED indicador - qualquer um com corrente até 12mA. O brilho deste LED indica que não há corrente de carga (não há contato com a carga - a bateria ou a bateria está totalmente carregada). Diodo retificador VD2 tipo D247, D213 com qualquer índice de letras ou similar. Os resistores variáveis R4, R6 são multivoltas, por exemplo SP 1-49V. O capacitor de óxido C1 tipo K50-29 ou similar evita interferências (suaviza ondulações de energia), por exemplo, quando o motor de um carro está funcionando. Capacitores apolares tipo C2-C4. KM6 ou similar. Seu papel é evitar a influência de interferências na operação do microcircuito. Com o auxílio deste dispositivo, devido à ampla faixa de ajuste da tensão de saída em corrente de até 300 mA, é possível carregar diversos tipos de baterias, ou seja, este dispositivo pode ser utilizado universalmente. Autor: Kashkarov A.P.
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