ニッケルカドミウム電池用充電器。スキーム、説明

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ニッケルカドミウム電池用の充電器です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在、小型 MP3 プレーヤーや 1,2 ～ 1,5 V の電圧源で動作する電子カメラが、特に若者の間で非常に人気があります。ここでのガルバニック使い捨て素子の使用はほとんど正当化されません。消費電流は比較的高い温度であり、長期間の連続動作中でも。通常の「AAA」タイプのセルは、このモードで XNUMX 日に数回交換する必要があり、かなりの費用がかかりますが、バッテリーを使用すれば神経とコストを大幅に節約できます。

バッテリーを長期間使用するには、充電と放電の両方で最適なモードを確保する必要があります。

ニッケルカドミウム電池には、いわゆる「メモリー効果」という特徴があります。これは、部分的に放電したバッテリーを充電すると、さらに放電すると、充電が開始されたレベルから開始して、エネルギーの一部のみが放出されるという事実にあります。したがって、充電を開始する前に、バッテリーを 1 V 未満の電圧まで放電し、その後にのみ充電を開始することをお勧めします。この図は、充電器の図を示しています。実験用電源に付属しており、バッテリーの電圧を測定し、充電前にバッテリーを 1 V まで放電し、1,4 V まで充電します。充電器自体は、A1 の電流安定器で構成されています。充電電流値はスイッチS60により80mA、120mA、2mAに設定できます。

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充電器はトランジスタ VT3 と VT4 を使用してオン/オフされます。充電を開始するには、VT3 ベースに論理ゼロを適用する必要があります。そして充電を停止するには、14つ（抵抗RXNUMXを介して）。

放電回路は、複合トランジスタ回路に従って接続された VT5 と VT6 のトランジスタスイッチで行われます。放電負荷は抵抗R16です。

バッテリ (G1) の電圧は、ポリコンパレータチップ A1 上のメーターで測定されます。 LED HL1 ～ HL6 はバッテリーの電圧を示し、VT1 と VT2 のカスケードは論理レベルを形成して、K561LE5 マイクロ回路の要素で作られた 1 つの RS フリップフロップ上の単純な論理制御回路にバッテリーの電圧に関する情報を供給します。次に、回路全体の動作を見てみましょう。バッテリーが接続されると、マイクロ回路 A1 がバッテリーの電圧を測定します。測定結果は1.3個のLEDディスプレイで確認できます。測定は無負荷で行われます。負荷時の電圧を調べるには、「開始」ボタン S1.4 を押す必要があります。この場合、RS トリガ D1.4 ～ D5 は、出力 D6 で論理 16 の状態に設定されます。トランジスタスイッチ VT1-VT1 が開き、抵抗 R3 でバッテリに負荷がかかります。この場合、バッテリの電圧が 2 V に低下し、それ以下になると、ダイオード VD8 ～ VD2 の 1.3 つが開き、トランジスタ VT1.4 が開きます。論理ユニット電圧がそのエミッタに現れ、しばらくして (RXNUMX-CXNUMX)、RS トリガ DXNUMX-DXNUMX を反対の状態に切り替えます。

バッテリーからの負荷（R16）が切り離されています。同時に、出力 D1.3 に現れるユニットは、出力 D1.1 でトリガー D1.2 ～ D1.2 を論理ゼロの状態に設定します。これにより、充電器の電源がオンになります。 A2 (VT4 を開きます)。バッテリーの充電が始まります。

負荷がかかっているバッテリーの両端の電圧が 1 V より大きい場合、バッテリーの両端の電圧が 1 V 以下になるまで、バッテリーは負荷の下で保持されます。そしてその後初めて充電が始まります。

充電はバッテリの電圧が 1,4 V に達するまで続きます。この後、トランジスタ VT1 が開き、そのコレクタに論理 1.1 の電圧レベルが確立されます。RS トリガ D1.2 ～ D1.2 は、出力 DXNUMX で XNUMX の状態に切り替わります。 .XNUMXになりバッテリーの充電が停止します。

この方式の欠点は、同時に充電できるバッテリーが 1 つだけであることです。電池は充電できません。たとえ超小型回路AXNUMXの入力に切り替え可能な分配器を作成したとしても、バッテリーの総電圧からバッテリーに含まれるXNUMXつまたは別のバッテリーがどのように放電しているかを判断することは不可能であるため、充電器はバッテリーではうまく動作しません。。したがって、複数のバッテリーを同時に充電する必要がある場合は、そのような回路を適切な数だけ作成する必要があります。

K561LE5 マイクロ回路は、国内のアナログ K176LE5 または外国のアナログと置き換えることができます。 LM3914 マイクロ回路はアナログで置き換えることができますが、ランニングドット方式を使用した線形表示 (対数表示ではない) の対象となります。または、オペアンプを使用してコンパレータ回路を構築します。

セットアップは、抵抗 R10 ～ R12 を選択して充電電流を設定し、抵抗 R2 を調整して電圧計を校正することで構成されます。

もう 6 つ、HL4 LED がオフの場合、R1 の電圧はゼロになるはずです。そうでない場合は、KD522 タイプのダイオードを VT2 エミッタ回路に順方向に接続する必要があります。同じことがトランジスタ VT1 にも当てはまります (LED HL2、HL3、HLXNUMX が点灯していないとき、そのコレクタの電圧はゼロになるはずです)。

著者：Zamkov V.S.

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