Ein einfaches automatisches Ladegerät für Ni-Cd-Akkus. Schema, Beschreibung

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Einfaches Automatikladegerät für Ni-Cd-Akkus

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Der Artikel beschreibt ein einfaches Gerät, das Akkus sieben Stunden lang auflädt und sie dann automatisch ausschaltet, wodurch die Möglichkeit einer Überladung ausgeschlossen wird.

In den letzten Jahren ist mit der Zunahme der Zahl tragbarer Niederspannungs-Haushaltsgeräte und elektronischer Kinderspielzeuge auch die Zahl der dafür gekauften Batterien gestiegen. In solchen Geräten verwenden Sie am besten Alkalibatterien (ihre Bezeichnung enthält die Buchstaben LR) oder, was berechtigter ist, Batterien. Letztere sind zudem deutlich günstiger und rentabler als galvanische Zellen.

Normalerweise stellt sich eine Person, deren Batterie „entladen“ ist, zunächst die Frage, wie sie die Batterie ordnungsgemäß und gleichzeitig schneller wieder in Betrieb nehmen kann. Und hier gilt es bei der Beantwortung einen vernünftigen Kompromiss zu finden. Der Schnelllademodus erfordert eine hochentwickelte Ladeprozesssteuerung. Darüber hinaus kann Eile den Akku beschädigen oder seine Leistungskapazität verringern. Das Laden mit niedrigem Strom (sicher) dauert sehr lange (mehr als 12 Stunden), was nicht immer praktisch ist. Auch ein Verstoß gegen die Übergangsregelung ist unerwünscht, obwohl er sicherer ist.

Sie benötigen also ein Gerät, das Nickel-Cadmium-Akkus mit sicherem Strom lädt und die Ladezeit selbst überwacht. Auf der Grundlage des Vorstehenden wurde das vorgeschlagene Ladegerät hergestellt, das aus einem einfachen Stromstabilisator und einem selbstsperrenden Timer besteht.

Die meisten modernen Akkus können mit einem Strom von 0,2 ihrer Kapazität sieben Stunden lang geladen werden. Diese Bedingungen sowie eine geringe Anzahl von Teilen und ein einfaches Design bildeten die Grundlage des Geräts.

Der Timer wird auf einem speziellen Uhrenchip K176IE12 hergestellt (siehe Diagramm).

Einfaches Automatikladegerät für Ni-Cd-Akkus

Als Leitfrequenz wurde die Netzfrequenz verwendet. Nach der Teilung werden am Ausgang M Impulse mit einer Dauer von 10,5 Stunden erzeugt. Während der Ausgang niedrig ist und dieser durch das Zurücksetzen der Zähler mit der „Start“-Taste sieben Stunden anhält, ist der Transistor VT2 geschlossen und kontaktiert K1.1. 1 des Relais K1 beeinträchtigen nicht den Betrieb des Stromstabilisators am Transistor VT2. Der Ladevorgang läuft, was durch die HL2-LED „Charging“ angezeigt wird. Nach sieben Stunden geht die Ausgabe von M hoch. Der Transistor VT1 öffnet, das Relais K1.1 wird aktiviert und mit seinen Kontakten K1.2 unterbricht er den Betrieb des Stromstabilisators und stoppt den Zähler, indem er den Eingang Z mit der negativen Stromleitung verbindet. Zusätzlich enthalten die Kontakte K3 die LED HLXNUMX – „Ladeende“.

Für den Fall, dass die Spannung im Netz ausfällt (bis zu 10 ... 12 Stunden), bietet das Gerät Schutz. Es wird mit einer Pufferbatterie für die digitale Automatisierung mit einer Spannung von 9 V (7D-0,125) hergestellt. Geeignet ist auch eine Alkalibatterie aus galvanischen Zellen gleicher Spannung (Krona, Korund und dergleichen). Dabei fungiert die Batterie als Puffer und bedarf keiner gesonderten Wartung. Bei Verwendung eines Akkus wird die VD7-Diode nicht benötigt. Fällt im Betrieb die Netzspannung aus, werden keine Taktimpulse an den Eingang Z gesendet und die Ladezeit wird nicht mehr gezählt. Die Diode VD9 dient dazu, die Entladung der Batterie zu verhindern, die über den Kollektorverbindungskreis VT1 - Widerstand R9 geladen wird, wenn die Netzspannung ausfällt. Sobald die Netzspannung wieder vorhanden ist, wird der Ladevorgang fortgesetzt. Nach Ladeende liegt ständig ein High-Pegel am Ausgang M des DD1-Chips an, solange Netzspannung anliegt oder diese ausfällt, „setzt“ sich der GB1-Akku nicht und der Zähler wird auf zurückgesetzt null.

Die Einrichtung des Geräts beschränkt sich auf die Auswahl der Widerstände R5 - R7 im Stromstabilisator. Der Ausgangsstrom des Stabilisators hängt von seinem Widerstand ab. Um Batterien 7D-0,125 (oder ähnliches) aufzuladen, sollte der Widerstand des Strombegrenzungswiderstands R5 etwa 35 ... 40 Ohm betragen, AAA-Batterien - innerhalb von 18 ... 20 Ohm (R6), AA - etwa 5 .. . 8 Ohm (R7). In jedem Fall kann eine genauere Auswahl erforderlich sein. Hauptsache, der Ladestrom überschreitet nicht das 0,2-fache der Akkukapazität.

Der Netztransformator T1 muss an der unbelasteten (Leerlauf-)Sekundärwicklung eine Spannung von mindestens 20 V und bei einem Laststrom von 200 mA mindestens 12 V liefern. Das Relais K1 wird mit einer Ansprechspannung ausgewählt, die nicht mehr als die Spannung am Kondensator C1 beträgt. In der Version des Autors wird das RES9-Relais verwendet, Version RS4.529.029-02 oder RS4.529.029-11. Der Transistor VT1 ist auf einem Kühlkörper installiert – einer Aluminium- oder Kupferplatte mit einer Fläche von mindestens 25 cm2.

Das Ladegerät ermöglicht das Laden einer 7D-0,125-Batterie oder von drei in Reihe geschalteten AA-Batterien oder acht AAA-Batterien. Nachdem Sie die Batterien eingelegt und das Gerät mit dem SA1-Kippschalter an das Stromnetz angeschlossen haben, drücken Sie die „Start“-Taste. Ab diesem Zeitpunkt beginnt die Ladezeit. Die LED HL2 „Laden“ leuchtet bei zuverlässigem Kontakt im Stecker der angeschlossenen Akkus auf. Nach sieben Stunden beendet das Gerät den Ladevorgang automatisch und signalisiert dies durch Aufleuchten der HL3-LED „Ladeende“. Gleichzeitig erlischt die HL2-LED.

Autor: D.Boev

Siehe andere Artikel Abschnitt Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen.

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