После года эксплуатации ёмкость Ni-Cd батарей аккумуляторов двух шуруповёртов резко уменьшилась, а штатное зарядное устройство (ЗУ) не выдержало экспериментов самодеятельных дачных электриков (напряжение сети колебалось в интервале 165…270 В). Вообще-то, штатное ЗУ и при нормальном напряжении вело себя не совсем адекватно, сильно разогревалось, а окончание процесса зарядки установить было невозможно.
Восстановление потерявших ёмкость аккумуляторных батарей (10 шт. Ni-Cd аккумуляторов) я произвёл по методике [1]. В результате одна батарея стала работать удовлетворительно, второй это не помогло, поэтому она была заменена четырьмя Li-Ion аккумуляторами (типоразмер – 18650, ёмкость – 9800 мА·ч). Для зарядки этих разных батарей было изготовлено комбинированное ЗУ, схема которого показана на рис. 1.
Figure. 1
Ток зарядки определяет суммарная ёмкость конденсаторов С1 и С2 и составляет около 120 мА. Собственное потребление устройства – около 10 мА. ЗУ допускает значительные колебания напряжения питания, а режим короткого замыкания в цепи нагрузки ему не страшен. Переменный ток выпрямляет диодный мост VD1. Пороговое напряжение, до которого заряжается батарея, устанавливают подстроечными резисторами R9 (Ni-Cd) или R11 (Li-Ion). Пока батарея не заряжена, ток зарядки протекает через диод VD2, транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Светодиод HL1 светит, сигнализируя об этом процессе.
Upon reaching the threshold voltage the current through the parallel voltage regulator on the chip DA1 (which acts as a comparator) is increasing dramatically, and so consistently open transistors VT1 and VT2. As a result, the charge current flows through the transistor VT1 and the voltage across it decreases. As a result, the HL1 led turns off and the diode VD2 is closed, not allowing the battery to discharge. VD3R7 circuit provides the switching hysteresis of the comparator (about 1.8 In), since after disconnecting the charging current is reducing the voltage on the battery. When you enable the memory without a connected battery HL1 led briefly flashes (flash frequency is determined by the capacitance of the capacitor C3). A similar pattern is observed when connecting the faulty battery circuit open or low capacity.
Большинство элементов смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2. Применены постоянный резистор R1 МЛТ, С2-23, остальные – для поверхностного монтажа типоразмера 1206, конденсаторы С1, С2 использованы из компьютерного ИБП, можно применить аналогичные, рассчитанные для работы на переменном токе. Оксидный конденсатор C3 – импортный или К50-6, К50-35. Транзистор IRFZ24N можно заменить транзистором IRFZ34N, IRFZ44N. Терморезисторы RK1, RK2 можно заменить одним сопротивлением 10…30Ом, диодный мост 2W10 можно заменить мостом DB107 или четырьмя диодами 1N4007. Такими же диодами можно заменить диоды SMA4007 и КД513А. Светодиод может быть маломощным любого свечения.
Fig. 2
Плату размещают на дне пластмассового корпуса подходящего размера, на его верхней крышке сделано отверстие для светодиода, на боковых – отверстия для переключателя, сетевого провода и проводов для подключения аккумуляторной батареи.
Налаживание устройства заключается в установке требуемого порогового напряжения подстроечными резисторами R9 и R11. Вместо аккумулятора временно подключают конденсатор большой ёмкости (2000…5000 мкФ) и вольтметр. Регулировка производится по максимальному показанию вольтметра.
Для Li-Ion батареи порог отключения – 16,5 В, так как предельно допустимое напряжение составляет 16,8 В или 4,2 В на элемент, порог для Ni-Cd батареи – 15,2 В, так как предельно допустимое напряжение составляет 15,2 Вили 1,52 В на элемент. Указанные пороги взяты из имеющейся практики, к сожалению, в различных источниках встречается значительный разброс данного параметра, очевидно, что причиной этому является влияние легирующих присадок и разные условия проведения измерений. Например, для свинцовых аккумуляторов приведены данные [2] о требуемом напряжении 14,7 В при температуре +25 ºС, а батарея GP12-4.5-S начинает кипеть уже при 14,1 В, а у автомобильных аккумуляторов такого эффекта не наблюдается. Можно заряжать и свинцовые аккумуляторы малой ёмкости. При этом пороговое напряжение – 14,2 В или то, что требуется для конкретного типа аккумулятора.
Without changing the schema, you can increase the charging current in a few times a corresponding increase in the capacitance of the capacitors C1 and C2, with appropriate correction of the PCB.
When charging the battery should comply with the safety rules and to exclude the possibility of touching the battery and other elements of the device as they have a galvanic connection to the network 230 V. Therefore, the disconnection and connection of a rechargeable battery should only be performed when disconnected from the network memory Corresponding to a warning message it is necessary to place on the device.
Literature
- Реальный способ восстановить на 100% аккумулятор шуруповёрта, по моей методике NI-CAD 1.2V. – URL: – http://peling.ru/realnyiy-sposob-vosstanovit-na-100-akkumulyator-shurupoverta-po-moey-metodike-ni-cad-1-2v/ (22.08.17).
- Ликбез по кислотным аккумуляторам. – URL: https://samodelcin.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/0039/39764.ry23k68as7. pdf (22.08.17).
Author: V. Baranov, Saint-Petersburg
WordPress database error: [Table './meandr_base/anzpz_usermeta' is marked as crashed and last (automatic?) repair failed]
SELECT user_id, meta_key, meta_value FROM anzpz_usermeta WHERE user_id IN (862) ORDER BY umeta_id ASC