Простая схема зарядки для батареи 6f22. Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов аа

Предлагаемое вниманию читателей электронное устройство, как и описанное ранее в "Радио" (1990, №5, с.39), предназначено для зарядки аккумуляторных батарей типа 7Д-0,125 (6F22). Однако оно более надежно и точно в работе, так как в нем вместо компаратора на логическом элементе использован операционный усилитель. Именно поэтому удалось добиться лучшей стабильности.

Устройство ведет постоянный контроль за степенью заряженности батареи и по достижении определенного уровня напряжения зарядка ее автоматически прекращается. Если после этого батарею не отключить от зарядного устройства, то напряжение на ней начинает уменьшаться, и как только оно снизится на несколько процентов, зарядка возобновляется. Таким образом, автомат позволяет постоянно поддерживать аккумуляторную батарею в заряженном состоянии, независимо от длительности (дни, недели) подключения ее к зарядному устройству. Схема автомата приведена на рис.1 . Конденсаторы С1 и С2 гасят избыточное напряжение сети и обеспечивают зарядный ток в пределах 12...15 мА. Необходимое переменное напряжение ограничивается стабилитроном VD1 и выпрямляется диодом VD2.

На операционном усилителе (ОУ) DА1 собран компаратор напряжения с небольшим гистерезисом. На его неинвертирующий вход (вывод 3) через делитель R8R9 подается образцовое напряжение, которое снимается с параметрического стабилизатора R10VD3, а на инвертирующий вход (вывод 2) через делитель R6R7 - напряжение заряжаемой аккумуляторной батареи GB1. Транзисторы VT1 и VГ2, работающие в ключевом режиме, управляют процессом зарядки батареи. Светодиод HLl- индикатор процесса зарядки.

Стабилизатор R10VD3 и ОУ питаются током заряжаемой батареи (2...3 мА), что позволило без ущерба ее электроемкости значительно упростить устройство - отпадает необходимость в дополнительном источнике питания.

Работает автомат следующим образом. Пока батарея еще разряжена, напряжение на не инвертирующем входе ОУ оказывается больше, чем на входе инвертирующем. В это время напряжение на выходе ОУ почти равно напряжению батареи, поэтому транзисторы VT2 и VT3 находятся в открытом состоянии. При положительной полуволне переменного напряжения на верхнем (по схеме) сетевом проводе диод VD2 открывается и батарея заряжается. Одновременно открывается транзистор VT1, в результате чего напряжение на инвертирующем входе ОУ снижается до 1...2 В. Поэтому во время этого полупериода сетевого напряжения компаратор не реагирует на уровень напряжения батареи аккумуляторов. При отрицательной полуволне напряжения сети диод VD2 закрывается и зарядный ток батареи прерывается. В этот момент заряжаются конденсаторы С1 и С2 через прямосмещенный стабилитрон VD1.

Небольшое отрицательное напряжение (примерно -1 В), которое на стабилитроне падает, закрывает транзистор VТ1, и на инвертирующий вход ОУ поступает напряжение с делителя R6R7. Если это напряжение окажется достаточным для переключения компаратора, то напряжение на его выходе скачком уменьшится до 0,5...1 В, отчего транзисторы VТ2, VТЗ закроются и прекратят зарядку батареи. Если же батарея еще не заряжена, то компаратор не сработает и процесс зарядки будет продолжаться.

Во время зарядки светодиод вспыхивает с частотой 50 Гц, что зрительно воспринимается горящим постоянно. Такой процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на заряжаемой аккумуляторной батарее не достигнет 9,45...9,5 В. Как только это произойдет, компаратор сработает, зарядка батареи прекратится и светодиод погаснет. Благодаря цепи делителя R9R8 компаратор работает с гистерезисом по напряжению 0,1...0,15 В, поэтому обратное его переключение происходит при напряжении батареи 9,3...9,4 В. Это означает, что после окончания зарядки батарея начнет медленно разряжаться. Через несколько минут батарея разрядится до указанного напряжения, компаратор переключится в первоначальное состояние и возобновит процесс ее зарядки.

Такое схемотехническое построение автомата исключает ложное прекращение процесса зарядки из-за сетевых помех, так как в нем нет элемента памяти, и не допускает разрядки батареи до напряжения 7 В, как это наблюдается в устройстве, описанном в статье «Автоматическое зарядное устройство аккумуляторной батареи» ("Радио", 1991, №12, с.28). По истечении некоторого времени (12...15 ч) батарея будет поддерживаться в заряженном состоянии и, в принципе, независимо от того, горит светодиод или нет, ее можно отключить от автомата и бьть уверенным, что она заряжена до нормы. И, конечно, ничего опасного не произойдет, если батарея окажется подключенной к зарядному устройству несколько дней и более.

Размещение и монтаж деталей автомата на печатной плате иллюстрирует рис.2 . Транзисторы VТl и VТ2 могут быть КТ312А - КТ312В, КТ315А - КТ315И, KT3102A - КТ3102Е; VТЗ - КП302Б - КП302Г с начальным током стока не менее 25 мА. ОУ ОА1 - К140УД7; стабилитрон VDЗ - КС156А, КС168А; диод VD2 - любой маломощный выпрямительный. Стабилитрон КС518А (VD1) можно заменить двумя включенными последовательно стабилитронами Д814А - Д814Д. Светодиод (HL1) может бьть как красного, так и зеленого цвета свечения с рабочим током 10...20 мА. Все постоянные резисторы - МЛТ или ВС, подстроечный R6 - СП3-3; конденсаторы - МБМ, К73, БМ.

В распоряжении радиолюбителя может не оказаться подходящего полевого транзистора. В таком случае его придется заменить узлом, смонтированным по схеме, приведенной на рис.3 . Налаживание автомата сводится к установке порога срабатывания компаратора. Для этого движок резистора R6 устанавливают в крайнее верхнее (по схеме) положение, а к разъему Х1 подключают свежезаряженную аккумуляторную батарею напряжением 9,5 В. Медленно перемещая движок резистора в сторону нижнего положения, добиваются погасания светодиода. Через некоторое время, когда батарея слегка разрядится, светодиод должен снова загореться, что укажет на возобновление процесса зарядки. В этот момент надо отключить батарею и тут же измерить ее напряжение - оно должно быть не менее 9,2 В. После этого батарею снова подключают к автомату, а когда светодиод погаснет, то отключают и еще раз измеряют ее напряжение - теперь оно должно быть 9,4...9,5 В.

Плату налаженного автомата размещают в корпусе из изоляционного материала. Заряжаемую батарею подключают к нему с помощью надежно изолированной колодки возможно короткими проводниками.

Радио №12, 1994 г.

Сайт находится в тестовом режиме. Приносим извинения за сбои и неточности.
Просим Вас писать нам о неточностях и проблемах через форму обратной связи.

Зарядные приставки для аккумуляторных батарей 6F22.

Для питания малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры сегодня широко используют Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы типоразмеров АА и ААА. Менее распространены аккумуляторные батареи, применяемые взамен гальванических напряжением 9 В («Крона», «Корунд»): отечественные Ni-Cd «Ника», 7Д-0,125 и зарубежные Ni-MH типоразмера 6F22 разных изготовителей (к этому же типоразмеру относятся батареи GP17R8H, GP17R9H и др. компании GP). Емкость названных батарей — 0,1…0,25 А·ч, номинальное напряжение — 8,4…9,6 В и для их зарядки требуются специализированные зарядные устройства, которые в продаже встречаются крайне редко (обычно возможность зарядки таких батарей имеется только в довольно дорогих универсальных устройствах). В публикуемой ниже статье описаны две приставки, позволяющие заряжать девятивольтные батареи от имеющегося источника питания. Зарядная приставка к стабилизированному источнику питания с выходным напряжением 12 В собрана на трех транзисторах (2 х КТ315Б, КТ361Б), приставка к ЗУ для сотового телефона, представляющая собой регулируемый повышающий преобразователь напряжения, — на трех транзисторах КТ342АМ и микросхеме К561ЛН2. Даны чертежи печатных плат обеих приставок. .

Стоит сказать, что «Кроной» такой аккумулятор называют только в странах бывшего СССР. Название пошло от обычной батарейки такого же типоразмера, выпускаемой в то время.
Заряжать эти аккумуляторы рекомендуется током не более 20-30мА, иначе существенно укоротим их жизнь.

Схема простая и выполнена на базе китайского зарядника для мобильных телефонов. Дешевые зарядники бывают 2-х типов, но оба варианта импульсные и реализованы по автогенераторной схеме с выходным напряжением 5В.
Первая разновидность самая популярная. Здесь нет контроля выходного напряжения, но его возможно изменить подобрав стабилитрон, установленный во входной цепи около диода 1N4148. Обычно стоит номинал на 4,7В или 5,1В, а для зарядки 6F22 требуется 10 -11В, поэтому заменим его на другой с нужным значением. Следует заменить и выходной электролитический конденсатор, т.к. он рассчитан на 10В. Ставим на 16-25В, емкостью от 47 до 220мкФ.

Во второй разновидности предусмотрен контроль выходного напряжения через оптопару и стабилитрон. Стабилитрон может быть обычным или регулируемым, наподобие TL431. В моем образце стоит обычный на 4,7В.
Рассмотрим принцип переделки 2-ой разновидности. Предварительно убираем все, что находится после трансформатора, кроме узла контроля выходного напряжения. Т.е. оставляем стабилитрон, оптопару и пару резисторов. Заменил и выпрямительный диод, т.к. китайцы заявили выходной ток в 500мА, а поставили диод с максимальным током в 200мА (по даташиту), впаял FR107. Заменил выходной электролит на более высоковольтный и подобрал стабилитрон на 10В. В итоге на выходе имеем нужное напряжение около 10,5В.
После проверки переделанного зарядника собираем узел стабилизации тока на базе LM317. В принципе, для таких малых токов можно обойтись без микросхемы, а просто поставить гасящий резистор. Но я предпочел хорошую стабилизацию, все таки этот аккумулятор не такой уж дешевый продукт.

Схема стабилизатора такая же как для переделанного зарядочника шуруповерта.
Ток стабилизации зависит от R1. Программа расчета для LM317 тут. Светодиод HL1 загорится при подключеной нагрузке, т.к. есть падение напряжения на R2. По мерезаряда ток падает и в какой-то момент падение напряжения на R2 станет недостаточным для свечения HL1. Это произойдет в конце процесса зарядки, когда напряжение на батарее сравняется с напряжением на выходе зарядного устройства. Т.е. практически имеем автоматическое отключение.

Из-за мизерного тока LM317 на радиатор ставить не требуется. Для завершения конструкции остается прицепить на выходе коннектор, который можно взять разобрав негодную «Крону» и устанавить все в подходящий корпус.
И еще один очень простой вариант!

Среди множества схем сборки зарядных устройств для аккумуляторов типа «Крона» нашлась и относительно простая и доступная. Кстати, 9-вольтовая батарейка, известная в России и странах СНГ как «Крона», имеет стандарт 6F22.

Аккумулятор состоит из 7 никель-металлгидридных батарей стандарта 4A, соединенных последовательно. Рекомендованный для заряда ток составляет не более 20-30 мА.

Зарядное устройство изготавливается путем переделки зарядника для мобильных телефонов китайского производства.

Существуют 2 вида недорогих зарядных устройств родом из Китая. Они импульсные, и в основе обоих лежат автогенераторные схемы, способные выдавать 5 В на выходе.

Первый вид самый распространенный. В нем отсутствует контроль напряжения на выходе, но подобрав стабилитрон, стоящий в таких схемах во входной цепи возле диода 1N4148, можно получить нужное напряжение. Обычно он двух видов - на 4,7 и 5,1 В.

Чтобы зарядить «Крону» необходимо напряжение порядка 10-11 В. Этого можно добиться, заменив стабилитрон на тот, что имеет соответствующее напряжение. Также рекомендуется поменять конденсатор, который расположен на выходе зарядки. Как правило, он на 10 В. Нужно поставить конденсатор на 16-25 В, имеющий емкость 47-220 мкФ.

Вторая разновидность таких схем имеет контроль напряжения на выходе, реализованное посредством установки оптопары и стабилитрона.

Взгляните на принцип переделки второй схемы.

Необходимо убрать все компоненты, имеющиеся после трансформатора, и оставить только узел, контролирующий напряжение на выходе. Этот узел состоит из оптопары, пары резисторов и стабилитрона.

Нужно произвести замену диодного выпрямителя, поскольку производители заявляют ток зарядки в 500 мА, а максимальный ток диода не более 200 мА, хотя пиковый ток около 450 мА. Опасно ведь! В общем, надо установить диод FR107. Таким образом, зарядка будет выдавать необходимое напряжение.

Следующее, что нужно сделать, - это собрать узел стабилизации тока, взяв за основу микросхему LM317. Вообще, можно обойтись одним гасящим резистором вместо того, чтобы собирать узел стабилизации.

Но в этом примере предпочтение отдается надежной стабилизации, ведь аккумулятор типа «Крона» не самый дешевый.

Резистор R1 влияет на ток стабилизации. Программу расчета можно скачать в Прикрепленных файлах, в конце статьи.

Принцип работы этой схемы заключается в следующем:

При подключении «Кроны» загорается светодиод.

На резисторе R2 создается падение напряжения. Постепенно ток в цепи уменьшается, и напряжение, позволяющее гореть светодиоду, в один момент становится недостаточным. Он попросту гаснет.

Это происходит в конце процесса зарядки, когда напряжение на аккумуляторе становится равным напряжению зарядника. Процесс заряда останавливается, и ток снижается почти до нуля.

Микросхему LM317 устанавливать на радиатор не требуется, в отличии от , ведь ток заряда очень мизерный.

Остается прикрепить к корпусу коннектор для аккумулятора, который можно изготовить из неработающей батарейки.

Если использовать преобразователь DC-DC, то получится зарядное устройство для «Кроны» через USB-порт. на подобии этого .

Прикрепленные файлы: .

Паяем штекер к экранированному аудио кабелю Универсальная защита для аккумуляторов