Carregador automático simples para baterias Ni-Cd

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O artigo descreve um dispositivo simples que carrega as baterias por sete horas e depois as desliga automaticamente, eliminando assim a possibilidade de sobrecarga.

Nos últimos anos, com o aumento do número de equipamentos domésticos portáteis de baixa tensão e brinquedos eletrônicos infantis, o número de baterias compradas para eles também aumentou. Nesses equipamentos, é melhor usar baterias alcalinas (sua designação contém as letras LR) ou, mais justificadamente, baterias. Além disso, estes últimos são muito mais baratos e lucrativos do que as células galvânicas.

Normalmente, a primeira pergunta feita por uma pessoa cuja bateria "acabou" é como devolvê-la ao serviço corretamente e ao mesmo tempo mais rápido. E aqui, ao responder, você precisa encontrar um compromisso razoável. O modo de carregamento rápido requer um sofisticado dispositivo de controle do processo de carregamento. Além disso, a pressa pode danificar a bateria ou reduzir sua capacidade de energia. O carregamento com corrente baixa (seguro) requer um tempo muito longo (mais de 12 horas), o que nem sempre é conveniente. A violação do regime temporário também é indesejável, embora seja mais seguro.

Portanto, você precisa de um dispositivo que carregue baterias de níquel-cádmio com uma corrente segura e monitore o tempo de carregamento. Com base no exposto, foi feito o carregador proposto, composto por um estabilizador de corrente simples e um temporizador de travamento automático.

A maioria das baterias modernas pode ser carregada com uma corrente igual a 0,2 de sua capacidade por sete horas. Essas condições, bem como um pequeno número de peças, simplicidade de design foram a base do dispositivo.

O temporizador é feito em um chip de relógio especializado K176IE12 (veja o diagrama).

A frequência da rede elétrica foi usada como frequência principal. Após a divisão, são gerados pulsos na saída M com um período de 10,5 horas, enquanto a saída é baixa, e dura sete horas como resultado da reinicialização dos contadores com o botão "Iniciar", o transistor VT2 é fechado e os contatos K1.1. 1 do relé K1 não interfere na operação do estabilizador de corrente, feito no transistor VT2. O processo de carregamento está em andamento, o que é indicado pelo LED HL2 "Carregando". Após sete horas, a saída de M aumentará. O transistor VT1 abre, o relé K1.1 é ativado e com seus contatos K1.2 interrompe a operação do estabilizador de corrente e para o contador, conectando a entrada Z à linha de energia negativa. Além disso, os contatos K3 incluem LED HLXNUMX - "Fim do carregamento".

No caso de falha de tensão na rede elétrica (até 10 ... 12 horas), o dispositivo fornece proteção. É feito em bateria de backup para automação digital com tensão de 9 V (7D-0,125). Uma bateria alcalina de células galvânicas da mesma voltagem (Krona, Korund e similares) também é adequada. Aqui a bateria funciona como um buffer e não requer manutenção separada. Ao usar uma bateria recarregável, o diodo VD7 não é necessário. Durante a operação, se a tensão de rede falhar, os pulsos de clock não serão enviados para a entrada Z e o tempo de carregamento será interrompido. O diodo VD9 serve para evitar a descarga da bateria sendo carregada através do circuito de junção do coletor VT1 - resistor R9 quando a tensão da rede falha. Assim que a tensão de rede aparecer novamente, o carregamento será retomado. Após o término do carregamento, um nível alto na saída M do chip DD1 está presente o tempo todo, desde que haja tensão de rede ou se ela falhar, a bateria GB1 não “senta” e o contador é zerado para zero.

O estabelecimento do dispositivo é reduzido à seleção dos resistores R5 - R7 no estabilizador de corrente. A corrente de saída do estabilizador depende de sua resistência. Para carregar baterias 7D-0,125 (ou similar), a resistência do resistor limitador de corrente R5 deve ser de cerca de 35 ... 40 Ohms, baterias AAA - dentro de 18 ... 20 Ohms (R6), AA - cerca de 5 .. 8 Ohm (R7). Em cada caso, uma seleção mais precisa pode ser necessária. O principal é que a corrente de carga não exceda 0,2 da capacidade da bateria.

O transformador de rede T1 deve fornecer uma tensão no enrolamento secundário descarregado (inativo) de pelo menos 20 V e com uma corrente de carga de 200 mA - pelo menos 12 V. O relé K1 é selecionado com uma tensão operacional não superior à tensão no capacitor C1. Na versão do autor, é utilizado o relé RES9, versão RS4.529.029-02 ou RS4.529.029-11. O transistor VT1 é instalado em um dissipador de calor - uma placa de alumínio ou cobre com área de pelo menos 25 cm2.

O carregador fornece carregamento de uma bateria 7D-0,125 ou três baterias AA ou oito baterias AAA conectadas em série. Depois de instalar as baterias e ligar o dispositivo à rede elétrica com a chave seletora SA1, pressione o botão "Iniciar". A partir deste momento, o tempo de carregamento será iniciado. O LED HL2 "Carregando" acenderá com contato confiável no conector das baterias conectadas. Após sete horas, o dispositivo interromperá automaticamente o carregamento e sinalizará isso ligando o LED HL3 "Fim do carregamento". Ao mesmo tempo, o LED HL2 será desligado.

Autor: D.Boev

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