Зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов
В некоторых устройствах, в качестве элементов питания, используются никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторы, которые предусматривают многократное восстановление (перезарядку)при помощи зарядного устройства. При правильной эксплуатации число циклов перезарядки для NiCd аккумуляторов — 500. 1000, а для NiMH — несколько тысяч.
Установлено, что оптимальным, с точки зрения проходящих внутри электрохимических реакций, является ток, составляющий 10% от номинальной емкости Q, то есть
Iзар = 0,1Q.
В этом случае время зарядки аккумуляторов необходимо выдержать порядка 12-14 часов , элемент наберет 100% своей номинальной емкости, а срок службы аккумуляторов будет максимальным.
Большинство зарядных устройств предусматривает работу от бытовой сети переменного тока, напряжением 220 В, с понижением напряжения до нужного уровня. При самостоятельном изготовлении зарядного устройства, когда требуется небольшой ток заряда (до 100 мА), имеет смысл сделать бестрансформаторное зарядное устройство. Для понижения напряжения применяется высоковольтный конденсатор небольших размеров, за счет чего габариты всей конструкции удается уменьшить. Схема такого зарядного устройства, предназначенного для одновременного заряда двух аккумуляторов, приведена на рисунке 1.
Схема обеспечивается асимметричный режим заряда, что позволяет продлить срок службы элементов. Заряд аккумуляторов GB1 и GB2 проводится током около 90 мА.
Для индикации наличия сетевого напряжения используется светодиод HL1, типа АЛ307 и др. Конденсатор С1 из серий К73-17, К73-21, МБГ и другие высоковольтные, на напряжение 400 вольт.
При правильной сборке устройства настройки не потребуется.
Следует помнить, что нельзя прикасаться к аккумуляторам и другим элементам схемы во время их зарядки, подключенным в сеть переменного тока. После окончания заряда необходимо отключить устройство из сети, а только потом изъять аккумуляторы и не оставлять их подключенными в устройстве, т.к. они будут разряжаться через резисторы R5, R6.
Такое зарядное устройство можно применить для зарядки аккумуляторов емкостью 600-1000 мА, т.к. для аккумуляторов большей емкости время заряда будет значительно больше 15-и часов, что не целесообразно.
Несмотря на принимаемые меры защиты, все же лучше, если зарядное устройство будет иметь гальваническую развязку от сети, Тем более что в продаже несложно найти подходящий по мощности трансформатор, а выбирать его надо не менее чем с двойным запасом по току.
Схема зарядного устройства с трансформатором представлена на рис. 2, и позволяет одновременно заряжать 2 аккумулятора.
Заряд элементов производится поочередно, через резисторы R2 и R3, в разные полупериоды питающего напряжения. В то время когда нет заряда, происходит разряд элемента током, в 10 раз меньшим, чем зарядный ток Iзар, через резисторы R4, R5.
Аккумуляторы прослужат дольше, если их зарядку выполнять от источника стабильного тока. Простой стабилизатор тока можно выполнить на основе транзистора, рис. 3:
В схеме опорное напряжение берется со светодиода (одновременно он является и индикатором того, что идет процесс заряда), а отрицательную обратную связь по току обеспечивает резистор R2.
Величина зарядного тока в диапазоне 10. 100 мА устанавливается за счет изменения напряжения токовой обратной связи подстроечным резистором R2.
Зарядное устройство может быть собрано на микросхеме КР142ЕН12А(Б) или ее импортном аналоге LM317T. Схема зарядного устройства на микросхеме К142ЕН12 представлена на рисунке 4:
С помощью такого источника тока можно заряжать не только отдельные элементы, но и составленные из них батареи, включенные последовательно. Для нормальной работы схемы надо, чтобы напряжение после выпрямителя было на 6. 7 В больше, чем номинальное напряжение заряжаемого аккумулятора.
Схема содержит минимальное количество элементов и может быть универсальной. Предлагаемая схема позволяет получать разный ток стабилизации, в зависимости от выбора резистора R2 (см. таблицу 1) :
При желании сопротивление задающего ток резистора можно изменять галетным
переключателем — в этом случае возможно заряжать разные типы аккумуляторов, а в автономных условиях в качестве источника напряжения применить подключение к автомобильному аккумулятору.
Диод VD1 в схеме на рисунке 4 предотвращает повреждение микросхемы в случае, если заряжаемый элемент будет подключен раньше, чем включено питание устройства.
микросхему лучше закрепить на теплоотводе (радиаторе), обеспечив его изоляцию от корпуса конструкции.
Зарядку аккумуляторов можно автоматизировать двумя способами. Первый способ заключается в ограничении времени зарядки с помощью таймера, отключающего зарядное устройство через заданное время.
Второй способ заключается в том, что параллельно заряжаемому аккумулятору устанавливается пороговое устройство, отключающее заряд при достижении на аккумуляторе расчетного предельного напряжения.
По материалам книги «Путеводитель, в мир электроники. Книга 2.» Авторы: Семенов Б. Ю., Шелестов И. П.- М.: COЛOH-Пресс. — 2004, 352 с.
Зарядка для аккумуляторов АА и ААА проще простого!
Короче говоря самое простое устройство зарядки аккумуляторов типа АА или ААА своими руками по средствам USB.
Спасибо за внимание!
Комментарии 31
ну будет ресурс акков не 1000 циклов, а 50-100.
и так сойдет!
забивать акки током в 130ма? это надо очень хорошим терпением обладать. а на ночь такое поделие без присмотра я бы не стал оставлять.
хосподи, простой 12-24 часовой зарядник идет с комплектом акков бесплатно, зачем мудрить.
а причем здесь напряжение ? я бы ток зарядки мерял. это куда важнее.
Ток заряда остается неизменным и составляет V/R = 5В/39Ом = 130мА. А вот напряжение на аккумуляторе показывает насколько он заряжен.
Зарядником это трудно назвать, скорее толкатель аккума в условиях неизбежности 
Тока так.
Вы какие акки такой схемой предлагаете заряжать? Никель-кадмиевые, литий-железо-сульфидные или никель-металл-гидридные? Один из этих типов точно взорвется, если использовать зарядку по вашей схеме. Хотите проверить какой именно? В остальных двух случаях Вы просто снизите ресурс аккумулятора. Для тех, кто хочет использовать эту зарядку скажу, что её без особого ущерба для здоровья можно применять для NiCd. Причём токозадающий резистор нужно подобрать под ёмкость аккумулятора: ток заряда = 0.1 ёмкости аккумулятора. За временем тоже нужно следить и не оставлять более чем на 12 часов.
И ещё момент — USB2.0 рассчитан на ток не более 500мА, по факту я бы не советовал нагружать более чем на 250мА, потому как неизвестна система питания внутри каждой конкретной материнской платы. В результате Вы можете остаться и без зарядки и без компьютера.
Аккумуляторы металло гидридные. А процесс заряда не от компа или ноута, а от универсальной з/у с разъемом Юсб.
Я никого не подбиваю прям взять и выбросить все их зарядки. Лично мне просто иногда (крайне редко) надо подзаряжать аккумуляторы для пульта д/у. Да и просто хотелось проверить вправду ли все так просто…
То, что Вы используете — это не зарядное устройство с разъёмом USB, а просто AC-DC конвертер. Я точно такой же использую для питания моих USB колонок, чтоб избавиться от наводок. Микросхема, контролирующая заряд находится внутри каждого конкретного устройства — будь то мобильник, плеер или диктофон.
А вообще чего проверять то, да это так просто, только ресурс перезаряда батареи снижается. Именно поэтому на рынке таких «зарядок» и не найти.
Мне лично всегда интересно начать с чего то логичного и простого, для того что бы потом это усовершенствовать или просто довести до ума. Главное идея, а потом уже её реализация путем проб и ошибок)
То, что Вы используете — это не зарядное устройство с разъёмом USB, а просто AC-DC конвертер. Я точно такой же использую для питания моих USB колонок, чтоб избавиться от наводок. Микросхема, контролирующая заряд находится внутри каждого конкретного устройства — будь то мобильник, плеер или диктофон.
А вообще чего проверять то, да это так просто, только ресурс перезаряда батареи снижается. Именно поэтому на рынке таких «зарядок» и не найти.
Точно такой же зарядник я видел в БЖ одного из членов нашего сообщества, он купил себе фонарик с подзарядкой как от сети так и от прикуривателя, так в автомобильной зарядке было все в точности как на этой схеме.
USB-зарядник для Ni-Mh аккумуляторов своими руками
На этот раз речь пойдет о конструировании простейшего USB-зарядника для Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторных батарей.
Схема довольно хорошего зарядника проста и может быть реализована с бюджетом всего в 20 рублей. Это уже дешевле, чем любая китайская зарядка. Сердцем нашего зарядного устройства всем хорошо знакомая микросхема линейного стабилизатора LM317.
микросхема линейного стабилизатора LM317
На вход схемы подается напряжение 5 В от любого USB-порта.
Схема
Микросхема стабилизирует напряжение до уровня 1,5 В. Это напряжение полностью заряженного Ni-Mh аккумулятора.
А работает устройство очень просто. Аккумулятор будет заряжаться напряжением 1,5-1,6 Вольт от микросхемы. Резистор R1 в качестве датчика тока одновременно ограничивает ток заряда. Путем его подбора ток можно уменьшить или увеличить.
Когда на выход схемы подключен аккумулятор, на резисторе R1 образуется падение напряжения. Его достаточно для срабатывания транзистора, в коллекторную цепь которого подключен светодиод. Последний загорается и по мере заряда аккумулятора будет потухать до полного отключения. Это произойдет в конце зарядного процесса.
Таким образом, диод горит, когда аккумулятор заряжается, и тухнет, когда последний полностью заряжен. Одновременно по мере заряда аккумулятора будет снижаться сила тока, и в конце ее значение будет равно 0.
Из этого следует, что перезаряд и выход из строя аккумулятора невозможны.
Микросхема LM317 работает в линейном режиме, поэтому небольшой теплоотвод не помешает. Хотя при токе 300 мА нагрев микросхемы в пределах нормы. Светодиод желательно подобрать с минимальным рабочим напряжением. Цвет абсолютно не важен. Вместо BC337 допускается использование любого маломощного транзистора обратной проводимости, хоть на КТ315. Желательная мощность резистора R1 0,5-1 Ватт. Все оставшиеся резисторы – 0,25 и даже 0,125 Ватт. Поскольку диапазон напряжений очень узкий, то даже погрешность резисторов может повлиять на работу схемы. Поэтому резистор R2 настоятельно рекомендуется заменить на многооборотный сопротивлением 100 Ом.
С его помощью можно очень точно отрегулировать нужное выходное напряжение.
Сперва нужно найти все необходимые компоненты, а также слот для батареек.
Устройство может заряжать аккумуляторы практически любого стандарта, если приспособить соответствующий слот. При сборке можно не использовать печатную плату. Монтаж делается навесным способом. Компоненты приклеиваются под слот батареек и заливаются термоклеем, поскольку схема очень надежна в работе.
Распиновка выводов микросхемы:
Собранное устройство выглядит примерно так:
Собранное устройство
Но может выглядеть гораздо лучше.
Только необходимо подобрать светодиод с минимально возможным напряжением свечения, в противном случае он может вообще не светиться. По этой схеме можно заряжать несколько аккумуляторов, но рекомендуется использовать только для заряда одного.
USB-зарядник для Ni-Mh аккумуляторов своими руками
Автор: АКА КАСЬЯН
