Une option est proposée pour la fabrication d'un chargeur de batterie pour les appareils électroménagers, avec réglage du courant et de la tension de charge, avec stabilisation du courant à la charge.
Avec la vie périodique dans une maison d'été, il devient parfois nécessaire de recharger diverses sources d'alimentation pour une montre, un récepteur, une lampe de poche. De plus, les batteries Li-ion d'anciens téléphones portables utilisés dans des téléphones fabriqués antérieurement nécessitent une charge. fait maison. Étant donné que les batteries utilisées ont différentes formes, dimensions et dimensions de montage, ainsi que différents modes de charge, il est nécessaire de fabriquer, dans une certaine mesure, un chargeur universel (chargeur). Étant donné que ce chargeur ne sera utilisé que périodiquement, il est inutile de fabriquer ou d'acquérir une mémoire spécialisée pour chaque type de batterie.
À cet égard, pour charger diverses batteries de faible puissance, nous produirons un chargeur unique, simplifié mais fiable. Lors de la charge des batteries sous contrôle visuel périodique à la fin de la charge, ayant la possibilité de définir des modes (courant stable et tension de charge maximale), un tel chargeur garantira un fonctionnement de haute qualité.
Le processus de fabrication du chargeur pour la tâche est décrit ci-dessous.
1. Installation des données source.
Pour le bon fonctionnement des batteries nickel-hydrure métallique, il est recommandé de maintenir la tension de fonctionnement des cellules entre 1,2 et 1,4 volts, et une réduction maximale à 0,9 volt est autorisée. Il est recommandé d'effectuer une charge rapide des éléments de batterie NiMH à une tension de 0,8 ... 1,8 volts, avec un courant de charge dans la plage de 0,3 ... 0,5C.
La tension de fonctionnement d'une batterie Li-ion est de 3,0 ... 3,7 volts. La batterie doit être chargée à une tension maximale de 4,2 volts, avec un courant de charge compris entre 0,1 et 0,5 C (jusqu'à 450 mA avec une capacité de batterie de 900 mAh).
Compte tenu des recommandations, nous établissons les caractéristiques suivantes de la mémoire fabriquée:
La tension de sortie est de 1,3 ... 1,8 volts (pour une batterie NiMH).
La tension de sortie est de 3,5 ... 4,2 volts (pour une batterie Li-ion).
Courant de sortie (réglable) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
La tension d'entrée est de 9 ... 12 volts.
Le courant d'entrée est de 400 mA (1000 mA).
2. Source actuelle.
Comme source de courant pour la mémoire, nous utilisons un adaptateur mobile 220/9 volts, 400 mA. Vous pouvez utiliser un adaptateur plus puissant (par exemple, 220 / 1,6 ... 12 volts, 1000 mA). Dans ce cas, aucune modification de la conception de la mémoire n'est requise.
3. Circuit du chargeur.
Le circuit mémoire est facile à fabriquer et à mettre en service, il ne comporte pas de pièces rares et chères. L'appareil vous permet de charger diverses batteries avec un courant stable et préinstallé. Et aussi, avant de commencer la charge, vous pouvez définir la tension limite, au-dessus de laquelle elle ne montera pas aux bornes de la batterie, pendant tout le processus de charge.
Faisons la mémoire selon le schéma.
4. Description du fonctionnement du circuit mémoire.
L'unité de contrôle du courant de sortie est construite sur un transistor composite VT1. La valeur maximale du courant de charge de sortie est limitée par la résistance à faible résistance R7 (avec les valeurs nominales des pièces indiquées sur le schéma et le bloc d'alimentation correspondant, le courant de charge maximal de la batterie Li-ion atteint 1,2 A). En l'absence d'une résistance, de la résistance et de la puissance nécessaires, il peut être assemblé à partir de plusieurs résistances bon marché et communes. Par exemple, dans la conception ci-dessus, la résistance R7 de trois watts avec une résistance de 3,4 Ohms est assemblée à partir de deux groupes connectés en série, trois résistances parallèles MLT-1 avec une résistance de 5,1 Ohms.
Sur le transistor VT2 et les résistances R5, R6, un stabilisateur et un régulateur de courant de charge sont implémentés. La résistance variable R6 est connectée en parallèle avec la résistance limite R7 et est un capteur de courant. Le courant à travers la résistance R6 est proportionnel au courant à travers la résistance R7, mais en raison du rapport de résistances, il est beaucoup plus petit, ce qui vous permet de contrôler le courant de sortie à l'aide d'une résistance alternative et d'un transistor de faible puissance.
Sous charge, une chute de tension apparaît dans le capteur de courant proportionnelle au courant qui passe. Lorsque le courant de charge change, pour diverses raisons, la chute de tension aux bornes de R6 et, en conséquence, la tension de commande basée sur le transistor VT2 change proportionnellement.
Avec l'augmentation de la tension sur la base de VT2, le courant K-E du transistor VT2 augmente, réduisant la tension sur la base de VT1. Dans ce cas, le transistor de puissance VT1 commence à se fermer, réduisant le courant de charge de la batterie. Inversement, avec une diminution de la tension basée sur VT2, le courant de charge augmente. Ainsi, un ajustement automatique du courant dans la charge est effectué - stabilisation du courant de charge.
En modifiant la résistance de la résistance R6, nous pouvons définir le courant de charge de batterie requis. Après ajustement, des processus similaires de stabilisation du courant nouvellement réglé se produisent.
Le noeud de réglage de la tension limite est réalisé sur un régulateur de tension réglable DA1 (TL431). En sélectionnant la résistance des résistances R3 et R4, nous sélectionnons la plage de contrôle de tension optimale. À l'aide d'une résistance variable R4, nous fixons la limite de tension de sortie (avant de connecter la batterie au chargeur).
Lorsque vous connectez une batterie déchargée au chargeur, la tension de sortie diminue. Le courant réglé par la résistance R6 commence à traverser la batterie. Lorsque la charge et l'augmentation de la tension sur la batterie, le potentiel à l'électrode de commande de la diode zener DA1 s'approche de 2,5 volts, la diode zener TL431 commence à s'ouvrir. Dans le même temps, la tension basée sur VT1 diminue progressivement, le transistor de puissance se ferme et le courant de charge qui le traverse diminue progressivement jusqu'à presque zéro.
Un ampèremètre (multimètre) est inclus dans le connecteur X2 pour régler et surveiller le courant de charge; lors de la charge d'éléments du même type, un cavalier est installé à la place.
Le connecteur X3 est utilisé pour installer une batterie Li-ion à partir d'un téléphone mobile. Il est possible d'installer des batteries cylindriques de différentes longueurs avec une tension de 1,2 ... 1,4 volts dans le connecteur X4. Les diodes VD1 et VD2 sont incluses dans le circuit du connecteur X4 pour abaisser la tension de charge de la batterie à 1,3 ... 1,8 volts et pour empêcher la décharge de la batterie lorsque le chargeur est éteint. En utilisant des sondes à distance avec un clip, vous pouvez connecter une batterie non standard avec une tension de fonctionnement allant jusqu'à 6 ... 9 volts pour la charge.
5. Réalisation du boîtier du chargeur
Pour le logement de la mémoire, nous utilisons un couvercle en plastique d'un ancien relais, mesurant 90 x 60 x 65 mm. Nous renforçons le boîtier avec un panneau PCB pour l'installation des connecteurs. Nous forons les trous de montage requis.
6. Nous complétons le boîtier avec des connecteurs et fabriquons des éléments non standard.
7. Nous assemblons le boîtier avec des éléments articulés. Sur le panneau arrière, il y a des connecteurs - contrôle X2 (en bas) et entrée X1 pour la connexion à l'adaptateur d'alimentation du chargeur. En haut du boîtier se trouve un panneau pour installer une batterie Li-ion.
8. Le logement est fixé sur la face avant de la mémoire et contacts pour l'installation de batteries cylindriques.
9. Nous complétons la mémoire avec des pièces conformément au schéma ci-dessus.
Nous reportons les pièces qui ont beaucoup de chaleur. Dans ce cas, il s'agit d'un transistor de puissance VT1 sur un radiateur et d'une résistance R7 assemblée, composée de six résistances de puissance inférieure. Pour améliorer le régime de température, nous collectons ces pièces sur une carte séparée. Les pièces restantes sont installées et soudées sur la deuxième carte.
Les dimensions des planches sont déterminées par les dimensions internes du boîtier et leur emplacement dans le volume du boîtier. Après avoir déterminé l'emplacement des panneaux, nous forons des trous dans le boîtier pour une résistance variable et des trous de ventilation pour la dissipation thermique.
10. Assemblée de la mémoire
Selon le schéma de la mémoire, nous collectons les cartes de puissance et de contrôle ensemble, nous vérifions le fonctionnement du circuit.
Nous installons et fixons tous les accessoires dans le boîtier. Pour exclure tout contact électrique possible, nous isolons la carte de commande de l'environnement avec un capuchon en plastique.
Nous assemblons la conception de la mémoire dans son ensemble et vérifions le fonctionnement de l'appareil.
11. Le travail du chargeur.
Avant de connecter la batterie Li-ion au chargeur, à l'aide de la résistance variable R4 (régulation de tension), nous réglons la tension de charge aux bornes de sortie de cette batterie.
Nous connectons la batterie, la tension de sortie diminue jusqu'à la tension résiduelle sur la batterie. En ajustant la résistance de la résistance R6 (ajustement du courant), nous réglons le courant de charge requis.
Lors de l'installation d'une cellule de batterie cylindrique, le processus de sélection des modes est similaire.
Lorsque le chargeur est allumé, avant d'installer la batterie, le stabilisateur de tension DA1 s'ouvre (la tension à l'électrode de commande de la diode zener est supérieure à 2,5 volts) et la LED2 (indicateur rouge, gauche) s'allume.
Nous connectons la batterie, la tension de sortie diminue. La charge commence avec le courant stable défini. LED2 s'éteint. En fonction du courant réglé, une certaine illumination de la LED3 (indicateur rouge, à droite) est possible.
Lorsque la tension réglée est atteinte, la charge continue à cette tension, mais avec un courant de charge décroissant. La luminosité de LED3 augmente, LED2 s'allume. La luminosité maximale des LED LED2 et LED3 indique le courant de charge minimum inhérent à la fin du chargement de la batterie.
