Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie

norbis15 27 Sty 2016 16:20 6576 5
  • Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie

    Witam.

    Jako że potrzebowałem urządzenia do ładowania akumulatorków NiCm do mojej szczoteczki do zębów i miałem chwilę czasu (parę wieczorów), postanowiłem że spróbuję coś zrobić samemu. W ręce wpadł mi artykuł z kitem AVT-1754 zawierający opis Ładowarki akumulatorków NiCd i NiMH zasilanej napięciem 5V. Urządzenie można by zasilać z USB. Zdecydowałem się je wykonać, jednak z własną płytką PCB i zamknąć to w jakiejś obudowie. Nie jest to idealna ładowarka, ponieważ nie posiada mikrokontrolera z przetwornikiem A/C, który mierzyłby pochodną napięcia po czasie. Jest to prosty układ komparatora na układzie LM-393. Bardzo istotną cechą jest możliwość zasilania układu z np. ładowarki telefonu czy portu USB komputera.

    Serce urządzenia to układ LM-393 zawierający dwa wzmacniacze operacyjne pracujące jako komparatory z histerezą. Za napięcie odniesienia służą dwie diody 1N4007 połączone w szeregu z rezystorem - jeśli napięcie na ogniwie przekroczy wartość napięcia na diodach, następuje wyłączenie tranzystora odpowiadającego za ładowanie ogniwa. Jeśli chodzi o to napięcie odniesienia, to jest to wg mnie sprawa niedociągnięta, ale o tym później.

    Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie

    Wykonałem własną płytkę PCB. Elementy w większości to SMD. Zamiast jednego tranzystora NPN, zastosowałem po 2 na każde ogniwo, podwoiłem także rezystory ograniczające prąd ładowania (równolegle), ustalając tym prąd ładowania ok. 200 mA. Urządzenie przy ładowaniu dwóch rozładowanych akumulatorków pobiera ok 450 mA, więc można spokojnie przyłączać do portu USB komputera. Obudowę wybrałem Z-62 z klapką na baterię, w której umieściłem gniazdo USB typu B oraz 3 diody (obecność zasilania, ładowanie 1 ogniwa, ładowanie 2 ogniwa). Rezystory ograniczające prąd ładowania znajdują się pod płytką PCB, co mam nadzieję widać na jednym ze zdjęć.

    Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie





    Jeśli chodzi o wspomniane wcześniej niedopracowanie z napięciem odniesienia na dwóch diodach, to mam na myśli to, że podczas pierwszych testów ładowania, baterie naładowały się zbyt szybko. Okazało się, że napięcie wzorcowe na diodach wynosi dokładnie 1,36V, co nie jest stanem naładowania akumulatorków. Postanowiłem podnieść to napięcie odniesienia. Z początku kombinowałem ze zwykłym dzielnikiem napięciowym, jednak układ zachowywał się niezbyt stabilnie. Następnie za poradą kolegów z forum chciałem zaimplementować scalak TL-431, jednak zastosowanie dzielnika z tym układem nie dawało stabilnego napięcia odniesienia, przy spadku napięcia zasilania napięcie wzorcowe również się obniżało. Postanowiłem przebadać spadki napięć na rożnych diodach. Rozwiązaniem okazało się zastosowanie diody Zenera 5,2V w szklanej obudowie w szeregu ze zwykłą diodą. Zenerka w kierunku przewodzenia odkłada na sobie ok. 0,88V, więc tak dobrałem drugą diodę, by napięcie wynosiło 1,53V. W artykule AVT-1754 było napisane, że napięcie na diodach w szklanych obudowach zależy od temperatury. Potwierdziło się to w tym przypadku. Na początku, gdy urządzenie jest zimne i rozpoczynamy ładowanie napięcia odniesienia wynosi 1,53V i stopniowo spada, aż ustabilizuje się na poziomie 1,46V, czyli mniej więcej tyle, ile jest wymagane do pełnego naładowania akumulatorka. Napięcie na zwykłej diodzie 1N007 praktycznie nie zmienia swojej wartości wraz z temperaturą. Na zdjęciu poniżej widzimy pomiar napięcia wzorcowego na diodach.

    Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie

    Czasy ładowania: w ok. 12 godzin urządzenie naładowało dwa rozładowane akumulatorki będąc zasilanym z ładowarki telefonu Nokia. Tak jak mówiłem - prąd ładowania jednego ogniwa na początku ładowania wynosi ok. 0,2 A. Wiem, że szału nie ma z czasem ładowania, ale nie o to tu chodzi tylko o uniwersalność, akumulatorki można lądować nawet z Power-Banka. Jeśli chodzi o wykonanie, to sami oceńcie. Zamieszczam pełne schematy wykonanego PCB i pliki Eagla, może ktoś skusi się na budowę takiej ładowarki. Przepraszam za jakość zdjęć, ale aktualnie nie mam za bardzo czym ich zrobić.

    Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie Ładowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanieŁadowarka akumulatorków NiCd i NiMH Z AVT-1754 modyfikacja+własne wykonanie


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 27 Sty 2016 20:53
    2711318
    Użytkownik usunął konto  
  • Semicon
  • #3 27 Sty 2016 22:19
    Freddy
    Poziom 43  

    prosbot napisał:
    Wykorzystasz jedynie ~50-80% pojemności ogniw..
    ... a to niby dlaczego?

  • #4 27 Sty 2016 22:35
    2711318
    Użytkownik usunął konto  
  • #5 28 Sty 2016 00:10
    norbis15
    Poziom 14  

    Faktycznie nie jest to ładowarka z pomiarem przyrostu napięcia w czasie, ale próg napięcia przy którym baterie przestaną się ładować ustalam samemu. Gdzieś wyczytałem, że ten poziom wynosi 1,46V. Nic nie stoi na przeszkodzie żeby pokombinować z innymi diodami i uzyskać napięcie odniesienia np 1,55V.

  • #6 31 Sty 2016 15:03
    kwazar
    Poziom 28  

    Nie rozumiem, skąd jeszcze dzisiaj biorą się pomysły aby ładować aku zasadowe do pewnego napięcia. Przecież już dawno wiadomo, że takie aku ładuje się stałym prądem w określonym czasie.
    Tak jak kolega powyżej napisał, akumulatory będą się ładowały w różnym stopniu zależnym od rezystancji wewnętrznej, czyli od stopnia zużycia.
    Moim zdaniem lepiej jest zrobić proste źródło prądowe dostosowane do pojemności akumulatora oraz ograniczyć czas ładowania do powiedzmy 12-16 h. I tyle...