Chargeur pour batteries nickel-cadmium. Schéma, description

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Chargeur pour batteries nickel-cadmium. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Actuellement, les lecteurs MP3 miniatures, ainsi que les appareils photo électroniques alimentés par une source de tension de 1,2...1,5 V, sont très populaires, en particulier parmi les jeunes. L'utilisation d'éléments galvaniques jetables ici n'est guère justifiée - la consommation de courant est relativement élevé, et même en cas de fonctionnement continu à long terme. Les piles ordinaires de type « AAA » doivent être changées dans ce mode plusieurs fois par jour, ce qui est assez coûteux, mais la batterie peut économiser considérablement des nerfs et de l'argent.

Pour que la batterie serve longtemps, il est nécessaire d'assurer son mode optimal, tant en charge qu'en décharge.

Les batteries au nickel-cadmium se caractérisent par ce que l'on appelle « l'effet mémoire ». Cela réside dans le fait que si vous chargez une batterie partiellement déchargée, lors d'une décharge ultérieure, elle ne libérera qu'une partie de l'énergie, à partir du niveau à partir duquel la charge a commencé. Par conséquent, avant de commencer la charge, il est conseillé de décharger la batterie à une tension inférieure à 1 V. Et seulement après cela, commencez à charger. La figure montre un schéma d'un chargeur - un accessoire pour une source d'alimentation de laboratoire, qui mesure la tension sur la batterie, décharge la batterie à 1 V avant de la charger et la charge à 1,4 V. Le chargeur lui-même se compose d'un stabilisateur de courant sur A1 La valeur du courant de charge peut être réglée à 60 mA, 80 mA ou 120 mA par l'interrupteur S2.

(cliquez pour agrandir)

Le chargeur est allumé et éteint à l'aide des transistors VT3 et VT4. Pour commencer la charge, vous devez appliquer un zéro logique à la base VT3. Et pour arrêter la charge - un (via la résistance R14).

Le circuit de décharge est réalisé sur un interrupteur à transistor sur VT5 et VT6, connecté selon un circuit à transistor composé. La charge de décharge est la résistance R16.

La tension sur la batterie (G1) est mesurée par un compteur sur la puce polycomparateur A1. Les LED HL1-HL6 indiquent la tension sur la batterie, et des cascades sur VT1 et VT2 forment des niveaux logiques pour fournir des informations sur la tension sur la batterie à un simple circuit de contrôle logique sur deux bascules RS réalisées sur des éléments du microcircuit K561LE5. Examinons maintenant le fonctionnement du circuit dans son ensemble. Lorsque la batterie est connectée, le microcircuit A1 mesure la tension sur celle-ci. Le résultat de la mesure est visible sur un écran de six LED. La mesure est effectuée sans charge. Pour connaître la tension en charge, vous devez appuyer sur le bouton "Démarrer" S1. Dans ce cas, le déclencheur RS D1.3-D1.4 est mis dans un état avec un état logique à la sortie D1.4. L'interrupteur à transistor VT5-VT6 s'ouvre et charge la batterie avec la résistance R16. Si dans ce cas la tension sur la batterie chute à 1 V et en dessous une des diodes VD1-VD3 s'ouvre, ce qui entraîne l'ouverture du transistor VT2. Une tension d'unité logique apparaît au niveau de son émetteur, qui, après un certain temps (R8-C2), fait passer le déclencheur RS D1.3-D1.4 à l'état opposé.

La charge (R16) de la batterie est déconnectée. Dans le même temps, une unité qui apparaît à la sortie D1.3 met le déclencheur D1.1-D1.2 dans un état avec un zéro logique à la sortie D1.2. Cela provoque la mise sous tension du chargeur. A2 (ouvre VT4). La charge de la batterie commence.

Si la tension aux bornes d'une batterie chargée est supérieure à 1 V, elle sera maintenue sous charge jusqu'à ce que la tension aux bornes de celle-ci atteigne 1 V ou moins. Et seulement après cela, la charge commencera.

La charge continuera jusqu'à ce que la tension sur la batterie atteigne 1,4 V. Après cela, le transistor VT1 s'ouvre et le niveau de tension logique 1.1 est établi sur son collecteur. Le déclencheur RS D1.2-D1.2 passe à un état avec un à la sortie DXNUMX. .XNUMX et la charge de la batterie s'arrêtera.

L’inconvénient de ce système est qu’une seule batterie peut être chargée à la fois. Les batteries ne peuvent pas être chargées. Même si vous réalisez un diviseur commutable à l'entrée du microcircuit A1, le chargeur ne pourra pas bien fonctionner avec la batterie, car il est impossible de déterminer à partir de la tension totale de la batterie à quel point l'une ou l'autre batterie qu'elle contient est déchargée. . Par conséquent, si vous devez charger plusieurs batteries simultanément, vous devez créer un nombre approprié de ces circuits.

Le microcircuit K561LE5 peut être remplacé par un analogue domestique K176LE5 ou tout analogue étranger. Le microcircuit LM3914 peut être remplacé par un analogue, mais sous réserve d'une indication linéaire (non logarithmique) en utilisant la méthode des points courants. Ou construisez un circuit comparateur utilisant des amplificateurs opérationnels.

La configuration consiste à régler le courant de charge en sélectionnant les résistances R10-R12 et à calibrer le voltmètre en ajustant la résistance R2.

Encore une chose : lorsque la LED HL6 est éteinte, la tension sur R4 doit être nulle. Si ce n'est pas le cas, vous devez connecter une diode de type KD1 dans le sens direct au circuit émetteur VT522. Il en va de même pour le transistor VT2 (la tension à son collecteur doit être nulle lorsque les LED HL1, HL2, HL3 ne sont pas allumées).

Auteur : Zamkov V.S.

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