Indicateur du limiteur de charge de la batterie. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Lors de la charge simultanée de plusieurs piles Ni-Cd ou Ni-Mh de taille AA ou AAA connectées en série, il arrive souvent que certaines d'entre elles ne soient pas encore chargées, tandis que d'autres sont déjà en cours de recharge. Cela est dû au fait que la capacité réelle des batteries, surtout si elles ne sont pas « neuves », peut différer considérablement de la capacité nominale, et lorsqu'elles sont chargées avec le même courant, certaines d'entre elles se chargent plus rapidement que d'autres. Pour éliminer cette situation, vous pouvez assembler un indicateur limiteur connecté en parallèle à chaque batterie. L'appareil est destiné à être installé dans des chargeurs simples dans lesquels la charge est effectuée avec un courant stable et il n'y a aucun contrôle sur la tension de chaque batterie ni sur le temps de charge.

Le schéma de l'appareil est présenté sur la Fig. 1. Il s'agit d'un convertisseur élévateur de tension chargé d'une LED et est assemblé sur un microcircuit spécialisé NCP1400ASN33T1 (NCP1400ASN50T1). L'indicateur limiteur, connecté en parallèle à la batterie en charge G1, ne consomme pratiquement aucun courant tant que la tension de la batterie est inférieure à 1,42 V. Par conséquent, tout le courant de charge « se met au travail », c'est-à-dire qu'il charge la batterie. Lorsque la tension dépasse la valeur ci-dessus, le convertisseur s'allume, le courant qu'il consomme augmente et le courant de charge diminue considérablement jusqu'à zéro. La LED commence à s'allumer, signalant la fin de la charge de la batterie.

Riz. 1. Schéma de l'appareil

La diode Zener VD1 protège le convertisseur de l'augmentation de la tension, qui peut apparaître si la batterie n'est pas installée, est défectueuse ou en raison d'un mauvais contact dans le support. Le convertisseur s'allume si la tension à l'entrée de commande CE dépasse 0,5...0,6 V. Elle est fournie à cette entrée via les diodes VD2 et VD3, et sa valeur sera inférieure de la quantité de chute de tension à leurs bornes. Le courant traversant ces diodes, et donc la tension à leurs bornes, est fixé par la résistance R1, et en la sélectionnant, vous pouvez définir le seuil d'activation du convertisseur de tension. Dans ce cas, la tension de seuil est fixée à 1,42 V.

Le courant consommé par le convertisseur est 2,5 à 3 fois supérieur au courant circulant dans la LED. Si vous utilisez une LED blanche avec une tension de 3,3 V, le courant qui la traverse dépendra principalement de son type et pourra nécessiter une sélection. Si, par exemple, la LED consomme un courant de 20 mA, le convertisseur consommera un courant d'environ 50 mA. C'est de cette valeur que le courant de charge diminuera après la mise sous tension du convertisseur. Pour régler la consommation de courant souhaitée, vous devez utiliser une LED verte ou jaune en connectant la résistance R2 en série avec celle-ci. En sélectionnant cette résistance, le courant consommé par l'ensemble du convertisseur est déterminé. Vous pouvez utiliser une LED rouge, mais vous devez d'abord vérifier qu'elle ne brille pas à une tension de 1,4 V ; certains exemples en sont capables.

Si vous utilisez des éléments de petite taille pour le montage en surface, le circuit imprimé de l'appareil sera petit. Son dessin est montré sur la Fig. 2. C’est bilatéral. Grâce à des trous dans la carte, les plages de contact des deux côtés sont reliées entre elles. La LED, le condensateur et la résistance R2 sont installés d'un côté, les éléments restants sont de l'autre. Les diodes CDLL4148 peuvent être remplacées par des diodes de sortie des séries KD521 et KD522. Diode Zener - faible puissance pour tension de stabilisation 3...3,3 V. Résistances et condensateur - pour montage en surface, taille 0805 ou 1206. La self doit être conçue pour un courant de 200...250 mA, les selfs conviennent - LQY4N , LQN4N, SDR0703 ou série de sortie EC24. La LED peut être de n'importe quel type, et comme le courant qui la traverse est assez important, l'utilisation d'une LED avec une luminosité accrue n'est pas nécessaire.

Riz. 2. Dessin PCB de l'appareil

Le placement des éléments sur le tableau est illustré à la Fig. 3. Une résistance supplémentaire R2 est installée du côté où est installée la LED, après avoir préalablement découpé le conducteur imprimé. La section et la résistance R2 sont mises en évidence sur la Fig. 3 en rouge. L'apparence de l'appareil est représentée sur la Fig. 4.

Riz. 3. Placement des éléments sur le plateau

Riz. 4. Apparence de l'appareil

Il est pratique d'installer un tel indicateur de limitation dans un chargeur avec un courant de charge de 60...80 mA (pour les batteries d'une capacité allant jusqu'à 800 mAh). Dans ce cas, après avoir allumé la LED, la batterie continuera à se recharger avec plusieurs fois moins de courant. Pour augmenter le courant consommé par le convertisseur, deux ou trois LED doivent être installées à sa sortie, chacune avec sa propre résistance.

Si le courant de charge dans le chargeur est de 150...200 mA (pour les batteries d'une capacité allant jusqu'à 1,5.2 Ah), vous devez utiliser un microcircuit avec une tension de sortie de 5 V (NCP1400ASN50T1) et installer un limiteur de courant résistance en série avec la LED (tous les changements dans ce cas sont mis en évidence sur la figure 1 en rouge). En sélectionnant cette résistance, vous pouvez définir le courant LED souhaité. Dans ce cas, le courant consommé par le convertisseur sera environ quatre fois supérieur. Vous devrez peut-être utiliser une LED plus puissante ou installer une ou deux LED supplémentaires en parallèle, chacune avec sa propre résistance de limitation de courant. Il convient de noter que l'impulsion de courant traversant l'inducteur peut atteindre 400 mA, elle doit donc être conçue pour ce courant.

Il convient de noter que la tension de coupure du convertisseur est inférieure d'environ 0,1 V à la tension d'allumage. Si après la mise sous tension du convertisseur, la batterie est légèrement déchargée, le convertisseur s'éteindra et la charge continuera.

Sa configuration revient à sélectionner des résistances. Une tension de 1,42 V est fournie à l'appareil et en sélectionnant la résistance R1, le convertisseur est activé. La résistance de cette résistance ne doit pas dépasser 200 kOhm, si elle s'avère supérieure, vous devez sélectionner d'autres diodes VD2 et VD3. Le seuil de commutation est contrôlé plusieurs fois en appliquant une tension de 1,2 V au convertisseur et en l'augmentant progressivement jusqu'à 1,5 V. Si nécessaire, le réglage est répété. Comment modifier le courant consommé par le convertisseur a été discuté ci-dessus.

Auteur : I. Nechaev

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