Після включення приладу в мережу, на резисторі R2 з'являється певна напруга, що передається на транзистор VT2. Потім, струм протікає далі, в результаті чого починає інтенсивно горіти світлодіод VD7.

Розповідь про саморобний пристрій

Зарядка від USB-порту

Можна виготовити зарядний пристрій для нікель-кадмієвих батарей на основі звичайного USB-порту. При цьому, заряджатися вони будуть струмом ємністю приблизно 100 мА. Схема, в такому випадку, буде такою:

На сьогоднішній момент, існує досить багато різних зарядних пристроїв, що продаються в магазинах, але їх вартість може бути досить високою. З огляду на, що головний сенс різних саморобок - це саме економія грошових коштів, то самостійна збірка ще більш доцільна в даному випадку.

Дану схему можна доопрацювати, додавши додатковий ланцюг для зарядки пари акумуляторів AA. Ось, що в підсумку вийшло:

Щоб було більш наочно, ось ті комплектуючі, які використовувалися в процесі збирання:

Зрозуміло, що без елементарного інструментарію нам не обійтися, тому перед початком збирання необхідно упевнитися, що у вас в наявності є все необхідне:

• паяльник;
• припій;
• флюс;
• тестер;
• пінцет;
• різні викрутки і ніж.

Читайте також: Дізнаємося, який автомобільний компресор краще?

Цікавий матеріал про виготовлення своїми руками, рекомендуємо до перегляду

Тестер необхідний для того, щоб перевірити працездатність наші радіодеталі. Для цього потрібно порівняти їх опір, після чого звірити з номінальним значенням.

Для збірки нам також знадобиться корпус і батарейний відсік. Останній можна взяти з дитячого симулятора Тетріс, а корпус може бути виготовлений зі звичайного пластмасового футляра (6,5 см / 4,5 см / 2см).

Кріпимо відсік для батарей на корпусі, використовуючи шурупи. В якості основи для схеми прекрасно підійде плата від приставки Денді, яку потрібно випиляти. Видаляємо всі непотрібні компоненти, залишаючи тільки гніздо живлення. Наступним кроком буде пайка всіх деталей, грунтуючись на нашій схемі.

Шнур живлення для пристрою можна взяти звичайний шнур від комп'ютерної миші, що володіє входом USB, А також частина живильного проводу з штекером. При пайку потрібно строго дотримуватись полярності, тобто припаювати плюс до плюса і т.д. Підключаємо шнур до USB, перевіряючи напругу, яка подається на штекер. Тестер повинен показувати 5В.

На одному з електронних сайтів побачив схему для зарядки портативних Ni-Mn та Ni-Cd акумуляторів з робочою напругою 1,2-1,4 В від USB-порту. За допомогою цього пристрою можна заряджати портативні акумуляторні батарейки струмом приблизно 100 мА. Схема нескладна. Зібрати її не складе труднощів навіть початківцю радіоаматорові.

Звичайно, можна купити готове ЗУ. У продажу їх зараз велика кількість і на будь-який смак. Але їх ціна навряд чи задовольнить початківця радіоаматора або того, хто здатний зробити зарядний пристрій своїми руками.
Вирішив повторити цю схему, але зробити зарядний пристрій для зарядки відразу двох акумуляторів. Що видається ток USB 2.0 складає 500 mA. Так що можна сміливо підключити два акумулятора. Допрацьована схема виглядала так.

Так само хотілося, щоб була можливість підключення зовнішнього джерела живлення напругою 5 В.
Схема містить всього вісім радіодеталей.

З інструменту потрібно мінімальний набір радіоаматора: паяльник, припій, флюс, тестер, пінцет, викрутки, ніж. Перед паянням радіодеталей їх необхідно перевірити на справність. Для цього нам буде потрібно тестер. Резистори перевірити дуже просто. Вимірюємо їх опір і порівнюємо з номіналом. Про те, як перевірити діод і світлодіод є багато статей в інтернеті.
Для корпусу використовував пластмасовий футляр розміром 65 * 45 * 20 мм. Батарейний відсік вирізав з дитячої іграшки «Тетріс».

Про переробці батарейного відсіку розповім детальніше. Справа в тому, що спочатку
плюси і мінуси клем живлення батарейок встановлені протилежно. Але мені потрібно було, що б у верхній частині відсіку розташовувалися дві ізолювання плюсові клеми, а внизу одна загальна мінусова. Для цього я нижню плюсову клему переніс наверх, а загальну мінусову вирізав з жерсті, припаявши залишилися пружини.

Як флюс при паянні пружин застосовував паяльну кислоту з дотриманням всіх правил техніки безпеки. Місце пайки обов'язково промити в проточній воді до повного видалення слідів кислоти. Дроти від клем підпаяв і пропустив всередину корпусу через просвердлені отвори.

Батарейний відсік закріпив на кришці футляра трьома маленькими шурупами.
Плату випиляв з старого модулятора ігрової приставки «Денді». Видалив всі непотрібні деталі і доріжки друкованого монтажу. Залишив тільки гніздо живлення. В якості нових доріжок використовував товстий мідний дріт. У нижній кришці просвердлив отвори для вентиляції.

Готова плата щільно села в корпус, тому я її закріплювати не став.

Після установки всіх радіодеталей на свої місця перевіряємо правильність монтажу і очищаємо плату від флюсу.
Тепер займемося розпаюванням шнура харчування і установкою струму зарядки для кожного акумулятора.
Як шнура харчування використовував USB шнур від старої комп'ютерної мишки і шматок живильного проводу з штекером від «Денді».

Кабелю живлення потрібно приділити особливу увагу. Ні в якому разі не можна переплутати «+» і «-». У мене на зарядному «+» живлення підключений до центрального контакту чорним проводом з білою смугою. А «-» харчування йде по чорному (без смуги) проводу на зовнішній контакт штекера. На USB шнурі «+» йде на червоний провід а «-» на чорний. Споює плюс з плюсом і мінус з мінусом. Місця пайки ретельно ізолюємо. Далі перевіряємо шнур на коротке замикання, підключивши тестер в режимі вимірювання опору до клем штекера. Тестер повинен показати нескінченне опір. Все треба ретельно перевірити ще раз, що б не спалити USB-порт. Якщо все нормально, підключаємо наш шнур до USB-порту і перевіряємо напругу на штекері. Тестер повинен показати 5 вольт.

Останній етап настройки це установка зарядного струму. Для цього розриваємо ланцюг діода VD1 і «+» акумулятора. В розрив підключаємо тестер в режимі вимірювання струму включеного на межу 200 mA. Плюс тестера на діод, а мінус до акумулятора.

Вставляємо акумулятор на місце, дотримуючись полярності, і подаємо харчування. При цьому повинен загорітися світлодіод. Він сигналізує про те, що акумулятор підключений. Далі, змінюючи опір R1, встановлюємо необхідний струм заряду. У нашому випадку він дорівнює приблизно 100 mA. При зменшенні опору резистора R1 зарядний струм збільшується, а при збільшенні зменшується.

Те ж саме робимо для другого акумулятора. Після цього скручуємо наш корпус і
зарядний пристрій готовий до використання.
оскільки різні пальчикові акумулятори мають різну
ємність, потрібно різний час для зарядки цих акумуляторів. Акумулятори
ємністю 1400 мА / год з напругою 1,2 В потрібно заряджати за допомогою даної
схеми приблизно 14 годин, а акумулятори 700 мА / год буде потрібно всього 7 годин.
У мене є акумулятори ємністю 2700 мА / ч. Але заряджати їх 27 годин від USB-порту не хотілося. Тому я і зробив гніздо живлення для зовнішнього джерела живлення 5 вольт 1А, який у мене лежав без діла.

Ось ще кілька фото готового пристрою.

Наклейки малював програмою FrontDesigner 3.0. Потім роздрукував на лазерному принтері. Вирізав ножицями, наклеїв лицьовою стороною на тонкий скотч шириною 20 мм. Зайвий скотч обрізав. В якості клею використовував клей-олівець, попередньо змастивши їм і наклейку і місце, куди вона клеїться. Наскільки це надійно, поки не знаю.
Тепер плюси і мінуси даної схеми.
Плюс в тому, що схема не містить дефіцитних і дорогих деталей і збирається буквально на коліні. Так само є можливість живити від USB-порту, що не менш важливо для початківців радіоаматорів. Не треба ламати голову, звідки живити схему. Не дивлячись на те, що схема дуже проста, даний спосіб зарядки використовується в багатьох промислових зарядний пристрій.
Так само можна трохи ускладнивши схему реалізувати перемикання зарядного струму.

Підбором R1, R3 і R4 можна виставити зарядний струм для різних по ємності акумуляторів, тим самим забезпечивши рекомендований зарядний струм для даного акумулятора, який зазвичай дорівнює 0,1C (C-ємність акумулятора).
Тепер мінуси. Найбільший, це відсутність стабілізації зарядного струму. Тобто
При зміні вхідної напруги буде зміняться зарядний струм. Так само при помилку в монтажі або короткому замиканні схеми є велика ймовірність спалити USB-порт.

Особливості зарядки Ni─MH акумуляторів, вимоги до зарядного пристрою і основні параметри

Нікель─металлогідрідние акумулятори поступово поширюються на ринку, і вдосконалюється технологія їх виробництва. Багато виробників поступово покращують їх характеристики. Зокрема, збільшується кількість циклів заряд-розряд і знижується саморазряд Ni─MH батарейок. Цей тип батарей випускався на заміну Ni─Cd акумуляторів і потроху вони витісняють їх з ринку. Але залишаються деякі напрямки використання, де нікель─металлогідрідние батареї не можуть замінити кадмієві. Особливо там, де потрібні високі розрядні струми. І той і інший тип батарейок для продовження терміну служби вимагають грамотної зарядки. Ми вже розповідали про зарядку нікель─кадміевих батарей, а тепер прийшла черга заряджати Ni─MH акумулятори.

В процесі заряду в акумуляторі проходить ряд хімічних реакцій, на які йде частина подається енергії. Інша частина енергії перетворюється в тепло. ККД процесу зарядки ─ це та частина подається енергії, яка залишається в «запасі» у батареї. Значення ККД може відрізнятися в залежності від умов заряду, але ніколи не буває рівним 100 відсотків. Варто зазначити, що ККД при зарядці Ni─Cd акумуляторів вище, ніж у випадку з нікель─металлогідріднимі. Процес зарядки Ni─MH акумуляторів відбувається з великим виділенням тепла, що накладає свої обмеження і особливості. Детальніше про те, читайте в статті за вказаним URL.

• Крапельна (струм заряду 0,1);
• Швидка (0,3С);
• Прискорена (0,5─1С).

За великим рахунком типів зарядки всього два: крапельна і прискорена. Швидка і прискорена - це практично одне і те ж. Відрізняються вони лише методом зупинки процесу заряду.

Взагалі, будь-яка зарядка Ni─MH акумуляторів струмом більше 0,1 є швидкою і вимагає відстеження якихось критеріїв закінчення процесу. Крапельна зарядка цього не вимагає і може тривати невизначений час.

Види зарядки нікель─металлогідрідних акумуляторів

Тепер, давайте, розглянемо особливості різних видів зарядки докладніше.

Крапельна зарядка Ni─MH акумуляторів

Тут варто сказати, що цей тип зарядки не сприяє збільшенню терміну служби Ni─MH акумуляторів. Оскільки крапельна зарядка не відключається навіть після повного заряду, Струм вибирається дуже маленьким. Це зроблено для того, щоб при тривалій зарядці не відбувалося перегріву батарей. У разі Ni─MH батарей значення струму може бути навіть знижено до 0,05с. Для нікель─кадміевих підійде 0,1.

При крапельної зарядці відсутній характерний максимум напруги і обмеженням цього типу зарядки може виступати тільки час. Щоб оцінити необхідний час, потрібно знати ємність і початковий заряд батареї. Щоб розрахувати час зарядки більш точно, потрібно розрядити батарею. Це виключить вплив початкового заряду. ККД при крапельної зарядці Ni─MH акумуляторів знаходиться на рівні 70 відсотків, що нижче інших видів. Багато виробників нікель─металлогідрідних батарей не рекомендують використовувати крапельну зарядку. хоча в останнім часом з'являється все більше інформації про те, що сучасні моделі Ni─MH акумуляторів не деградують в процесі крапельного заряду.

Швидка зарядка нікель─металлогідрідних акумуляторів

Виробники Ni─MH акумуляторів в своїх рекомендаціях призводять характеристики для заряду з величиною струму в інтервалі 0,75─1С. Орієнтуйтеся на ці значення, коли будете вибирати, яким струмом заряджати Ni─MH акумулятори. Значення струму заряду вище цих значень не рекомендуються, оскільки це може привести до відкриття аварійного клапана для скидання тиску. Швидку зарядку нікель─металлогідрідних батарей рекомендується проводити при температурі 0─40 градусів Цельсія і напрузі 0,8─, 8 вольта.

ККД процесу швидкої зарядки значно більше, ніж крапельної. Він становить близько 90 відсотків. Однак до моменту закінчення процесу ККД різко знижується, і енергія переходить в виділення тепла. Усередині батарейки різко зростає температура і тиск. мають аварійний клапан, який може відкритися при збільшенні тиску. В цьому випадку властивостей акумулятора будуть безповоротно втрачені. Та й сама висока температура надає згубний вплив на структуру електродів батарейки. Тому потрібні чіткі критерії, за якими процес заряду буде зупинятися.

Вимоги до зарядного пристрою (ЗУ) для Ni─MH батарей ми представимо нижче. Поки відзначимо, що такі ЗУ ведуть заряд за певним алгоритмом. Стадії цього алгоритму в загалом вигляді наступні:

• визначення наявності акумуляторної батареї;
• кваліфікація батареї;
• пред-зарядка;
• перехід на швидку зарядку;
• швидка зарядка;
• дозарядки;
• підтримуюча зарядка.

На цьому етапі подається струм 0,1 і виконується перевірка напруги на полюсах. Для старту процесу заряду напруга повинна становити не більше 1,8 вольта. Інакше процес не стартує.

Варто зазначити, що перевірка наявності акумулятора проводиться і на інших стадіях. Це необхідно на той випадок, якщо акумулятор виймається з зарядного пристрою.

Якщо логіка ЗУ визначає, що величина напруги більше 1,8 вольта, то це сприймається, як відсутність акумуляторної батареї або її пошкодження.

Кваліфікація батареї

Тут визначається приблизна оцінка заряд. Якщо напруга буде менше 0,8 вольта, то швидкий заряд акумулятора запускати не можна. В цьому випадку зарядний пристрій включить режим пред-зарядки. При нормальній експлуатації Ni─MH батарейки рідко розряджають до напруги нижче 1 вольт. Тому перед-зарядка включається тільки в разі глибоких розрядів і після тривалого зберігання батарейок.

Пред-зарядка

Як вже говорилося вище, пред-зарядка включається при глибокому розряді Ni─MH акумуляторів. Струм на цій стадії встановлюється на рівні 0,1─0,3С. За часом цей етап обмежений і становить десь близько 30 хвилин. Якщо за цей час акумулятор не відновлює напруги 0,8 вольта, то заряд переривається. В цьому випадку батарейка, швидше за все, пошкоджена.

Перехід до швидкої зарядки

На цьому етапі відбувається плавне збільшення зарядного струму. Нарощування струму відбувається плавно протягом 2─5 хвилин. При цьому, як і на інших стадіях, ведеться контроль температури і відключення заряду при критичних значеннях.

Струм заряду на цій стадії знаходиться в інтервалі 0,5─1С. Найголовніше на стадії швидкої зарядки є своєчасного відключення струму. Для цього при зарядці Ni─MH акумуляторів використовується контроль за кількома різними критеріями.

Для тих, хто не в курсі, при зарядці використовується метод контролю за дельті напруги. В процесі зарядки воно постійно зростає, а після закінчення процесу починає падати. Зазвичай закінчення заряду визначається по падінню напруги на 30 мВ. Але цей спосіб контролю з нікель─металлогідріднимі акумуляторами працює не дуже добре. В цьому випадку падіння напруга не так сильно виражено, як у випадку Ni─Cd. Тому для спрацьовування відключення потрібно збільшувати чутливість. А при підвищеній чутливості підвищується ймовірність помилкового спрацьовування через шумів акумулятора. Крім того, при зарядці декількох батарейок спрацьовування відбувається в різний час і весь процес розмазується.

Але все одно зупинка зарядки по падінню напруги є основною. При заряді струмом 1С падіння напруги для відключення становить 2,5─12 мВ. Іноді виробники встановлюють детектування не по падінню, а по відсутності зміни напруги в кінці заряду.

При цьому в період перших 5─10 хвилин зарядки контроль за дельті напруги відключається. Це пояснюється тим, що при старті швидкої зарядки напруга акумулятора може сильно змінюватися в результаті процесу флуктуації. Тому на початковому етапі контроль відключається, щоб виключити помилкові спрацьовування.

Через не надто високої надійності відключення зарядки по дельті напруги використовується контроль і за іншими критеріями.

Ще існує метод контролю процесу заряду з аналізу похідною напруги. В цьому випадку ведеться моніторинг не дельти напруги, а швидкість його максимального зростання. Метод дозволяє припиняти швидку зарядку дещо раніше завершення заряду. Але такий контроль пов'язаний з низкою складнощів, зокрема, більш точного вимірювання напруги.

Деякі зарядні пристрої для Ni─MH акумуляторів застосовують для заряду не є постійним струм, а імпульсний. Він подається тривалістю 1 секунда з інтервалами 20─30 мілісекунд. Як переваги такого заряду фахівці називають більш рівномірний розподіл активних речовин за обсягом акумулятора і зниження утворення великих кристалів. Крім того, повідомляється про більш точному вимірі напруги в інтервалах між подачею струму. Як розвиток цього методу, був запропонований Reflex Charging. В цьому випадку при подачі імпульсного струму чергується заряд (1 секунда) і розряд (5 секунд). Струм розряду нижче заряду в 1─2,5 рази. Як переваги можна виділити меншу температуру при заряді і усунення великих кристалічних утворень.

При зарядці нікель─металлогідрідних акумуляторів дуже важливим є контролювати закінчення процесу зарядки за різними параметрами. Повинні бути передбачені способи аварійного завершення заряду. Для цього може бути використано абсолютне значення температури. Часто таким значенням буває 45─50 градусів Цельсія. В цьому випадку заряд повинен бути перерваний і відновлений після охолодження. Здатність приймати заряд у Ni─MH акумуляторів при такій температурі знижується.

Важливо встановлювати обмеження за часом заряду. Його можна прикинути по ємності батареї, величиною струму зарядки і ККД процесу. Обмеження встановлюється на рівні розрахунковий час плюс 5─10 відсотків. В цьому випадку, якщо не спрацює жоден з попередніх методом контролю, заряд відключиться за встановленим часу.

етап дозарядки

На цій стадії струм зарядки встановлюється 0,1─0,3С. Тривалість близько 30 хвилин. Більш тривала дозарядки не рекомендується, оскільки це скорочує термін служби батареї. Етап дозарядки допомагає вирівняти заряд елементів в батареї. Найкраще, якщо після швидкої зарядки, акумулятори охолонуть до кімнатної температури, а потім запуститься дозарядки. Тоді акумулятор відновить повну ємність.

Зарядні пристрої для Ni─Cd акумуляторів часто після завершення процесу заряду переводять батареї в режим крапельної зарядки. Для Ni─MH батарей це буде корисно тільки в разі подачі дуже маленького струму (близько 0,005с). Цього буде достатньо для компенсації саморозряду акумулятора.

В ідеалі зарядка повинна мати функцію включення підтримуючої зарядки при падінні напруги на батарейці. Підтримуюча зарядка має сенс тільки в тому випадку, коли між зарядом батарейок і їх використанням проходить досить тривалий час.

Надзвичайно швидка зарядка Ni-MH акумуляторів

І ще варто згадати про надшвидкому заряді акумуляторних батарей. Відомо, що при заряді до 70 відсотків своєї ємності нікель─металлогідрідний акумулятор має ККД зарядки близький до 100 відсотків. Тому на цьому етапі має сенс збільшити струм для прискореного його проходження. Токи в таких випадку обмежують значенням 10С. Основна проблема тут у визначенні тих самих 70 відсотків заряду, при яких слід знижувати струм до звичайної швидкої зарядки. Це сильно залежить від ступеня розряду, з якої почалася зарядка батареї. Високий струм легко може привести до перегріву акумулятора і руйнування структури його електродів. Тому використання надшвидкого заряду рекомендується тільки при наявності відповідних навичок і досвіду.

Загальні вимоги до зарядних пристроїв для нікель─металлогідрідних акумуляторів

Розбирати якісь окремі моделі для заряду Ni─MH акумуляторів в рамках цієї статті недоцільно. Досить зазначити, що це можуть бути вузькоспрямовані ЗУ під зарядку нікель─металлогідрідних батарей. Вони мають зашитий алгоритм зарядки (або кілька) і по ньому постійно працюють. А є універсальні пристрої, Які дозволяють точно керувати параметрами зарядки. Наприклад, . Такі пристрої можуть бути використані для заряду різних батарей. В тому числі, і для, якщо є адаптер харчування відповідної потужності.

Потрібно сказати пару слів про те, які характеристики і функціонал має мати ЗУ для Ni─MH акумуляторів. Пристрій обов'язково повинно мати можливість регулювання струму зарядки або його автоматична установка в залежності від типу батарейок. Чому це важливо?

Зараз існує безліч моделей нікель─металлогідрідних акумуляторів, і багато батарейки однакового форм-фактора можуть відрізнятися ємністю. Відповідно, ток зарядки повинен бути різний. Якщо заряджати струмом вищим за норму, нагрів. Якщо нижче норми, то процес зарядки буде йти довше покладеного. У більшості випадків струми на зарядний пристрій робляться у вигляді «пресетів» для типових батарейок. В цілому ж при заряді виробники Ni-MH акумуляторів не рекомендують установку струму більш 1,3─1,5 ампера для типу АА незалежно від ємності. Якщо вам з якихось причин потрібно збільшення цього значення, то потрібно подбати про примусове охолодженні акумуляторів.

Ще одна проблема пов'язана з відключенням живлення зарядного пристрою в процесі зарядки. В цьому випадку при включенні харчування вона почнеться знову зі стадії визначення акумулятора. Момент закінчення швидкої зарядки визначається не часом, а рядом інших критеріїв. Тому якщо вона пройшла, то при включенні буде пропущена. А ось етап дозарядки пройде знову, якщо він вже був. В результаті акумулятор отримує небажаний перезаряд і зайвий нагрів. Серед інших вимог до ЗУ Ni-MH акумуляторів - низький розряд при відключенні харчування зарядного пристрою. Струм розряду в знеструмленому ЗУ не повинен перевищувати 1 мА.

Варто відзначити і наявність в зарядному пристрої ще одну важливу функцію. Воно повинно розпізнавати первинні джерела струму. Простіше кажучи, марганцево-цинкові та лужні батарейки.

При установці і зарядці таких батарейок в ЗУ вони цілком можуть вибухнути, оскільки не мають аварійного клапана для скидання тиску. Від електроенергію від, щоб воно могло розпізнавати такі первинні джерела струму і не включати зарядку.

Хоча тут варто зазначити, що визначення акумуляторів та первинних джерел струму, має ряд складнощів. Тому виробники ЗУ не завжди оснащують свої моделі подібними функціями.

Найчастіше немає необхідності конструювати складні пристрої, які враховують багато параметрів разрядно-зарядного циклу акумуляторів. Досить врахувати пару-трійку таких параметрів як напруга закінчення розрядки, напруга закінчення зарядки і зарядний струм. Обрані параметри циклу запобігають надлишкову або недостатню зарядку акумуляторів, що надалі збільшує їх термін служби.

Пристрій живиться від нестабілізованого джерела з вихідним струмом не менше 100 мА, напруга якого з урахуванням пульсацій повинно знаходитися в межах 11,5 ... 30 В.

схема:

Робота пристрою:
Спочатку до ЗУ підключають батарею з чотирьох акумуляторів і потім подають напруга живлення. Поки напруга батареї перевищує 4 В (в середньому 1 В на елемент) транзистор VT1 відкритий, транзистори VT2-VT4, діоди VD1-VD4 і тринистор VS1 закриті. Транзистор VT5 відкритий і насичений, через нього і резистор R13 батарея розряджається. Світлодіод HL2 включений. Струм розрядки не слід встановлювати більше 1/10 ємності батареї.

Коли напруга батареї в процесі розрядки стане менше 4 В, тригер Шмітта переключиться, транзистор VT1 закриється, a VT2 відкриється. На виході тригера Шмітта встановиться напруга високого рівня (близько 8 В). Діод VD1 і тринистор VS1 відкриваються, в результаті чого відкриється і діод VD3, закриється транзистор VT5, світлодіод HL2 згасне, режим розрядки припиниться. Одночасно напруга високого рівня з виходу тригера Шмітта відкриє діод VD2 і транзистор VT3, в результаті чого загориться світлодіод HL1, відкриються транзистор VT4 і діод VD4, через які почнеться зарядка батареї стабільним струмом.
Натисканням на кнопку SB1, пристрій примусово перемикається з режиму розрядки в режим зарядки. Це необхідно, якщо використовуються Ni-MH акумулятори, які не схильні до "ефекту пам'яті" і, відповідно, не мають потреби в попередньої розрядки.

В процесі зарядки, коли напруга батареї досягне 5,92 В (в середньому 1,48 В на елемент), тригер Шмітта переключиться: транзистор VT1 відкриється, a VT2 закриється. Закриються діод VD2 і транзистор VT3, світлодіод HL1 згасне, в результаті чого закриються транзистор VT4 і діод VD4, а процес зарядки припиниться. Але тринистор VS1 залишається відкритим, тому транзистор VT5 не відчиняться і режим розрядки подаватися не буде. Після виключення живлення пристрою необхідно відключити від нього батарею, в іншому випадку вона буде розряджатися.

Монтаж і комплектуючі:
Транзистори КТ315Б (VT1-VT3) можна замінити транзисторами КТ315Г або КТ315Е. Можна застосувати і інші кремнієві малопотужні транзистори структури n-p-n з максимальним струмом колектора не менше 100 мА, але для тригера Шмітта бажано підібрати транзистори з коефіцієнтом передачі струму бази не менше 50. Транзистори VT4 і VT5 - будь-які з серій КТ814, КТ816. Вони встановлені на тепловідведення з смужок м'якого алюмінію розмірами 28x8 мм і товщиною 1 мм, зігнутих у вигляді літери "П". Діоди - будь-які кремнієві малопотужні, крім VD4, який повинен витримувати струм зарядки. Підлаштування резистори R2 і R5 - багатооборотні СП5-2. Світлодіоди HL1 і HL2 бажано застосувати різного кольору світіння для однозначної індикації режиму роботи пристрою.

Налаштування:
Для налагодження пристрою необхідна допоміжна батарея 9 ... 12 В, до якої підключений потенціометром змінний резистор опором кілька кОм. Для полегшення точної установки необхідного напруги в розрив ланцюга одного з крайніх висновків цього резистора бажано включити як реостат інший змінний резистор в десять разів меншого опору.

Движки підлаштування резисторів R2 і R5 встановлюють в нижнє за схемою становище. Тимчасово розривають з'єднання лівого за схемою виведення резистора R1 з плюсовим виходом пристрою. На час налагодження цей висновок стає входом пристрою, який з'єднують з двигуном змінного резистора. Мінусовий висновок допоміжної батареї з'єднують із загальним проводом пристрою. Заряджається батарею до виходу не підключають. Після включення живлення необхідно переконатися в наявності стабільного напруги 9 В на виході мікросхеми DA1.

Потім встановлюють пороги перемикання. Вольтметр підключають до емітера транзистора VT2. Спочатку движком підлаштування резистора R2 встановлюють нижній поріг перемикання 4 В. При зниженні вхідної напруги нижче цього порога на 0,05 ... 0,1 В повинен закриватися транзистор VT1 і встановлюватися високий рівень напруги на емітер транзистора VT2. Потім движком підлаштування резистора R5 встановлюють верхній поріг перемикання 5,92 В. При збільшенні вхідної напруги вище цього порогу на 0,05 ... 0,1 В транзистор VT2 повинен відкриватися і встановлюватися низький рівень напруги на емітер транзистора VT2. Перевіряють обидва порога перемикання.

Далі перевіряють, що після відкривання транзистора VT2 тринистор VS1 також відкривається. Якщо це не так, зменшують опір резистора R6, домагаючись чіткого відкривання тринистора. Для виключення тринистора короткочасно відключають напругу живлення.

Нарешті, до виходу пристрою підключають послідовно з'єднані міліамперметр і заряджається батарею. У режимі зарядки підбіркою резистора R9 встановлюють бажану яскравість світіння світлодіода HL1, а добіркою резистора R11 - необхідний струм зарядки. Далі відключають допоміжну батарею і відновлюють з'єднання лівого за схемою виведення резистора R1 з плюсовим виходом пристрою. Тринистор VS1 відключають. Мультиметр підключають до виходу пристрою в режимі вимірювання напруги. Спостерігають процес зарядки батареї і автоматичне перемикання пристрою в режим розрядки після досягнення вихідної напруги 5,92 В. Далі в режимі розрядки резистором R12 встановлюють яскравість світіння світлодіода HL2 і початковий струм розрядки підбіркою резистора R13. Потім підключають тринистор VS1 і перемикають пристрій в режим зарядки. Після його закінчення необхідно переконатися, що тринистор VS1 відкрився і запобіг включення режиму розрядки.

Сильне нагрівання акумуляторів в кінці зарядки, говорить про те, що занадто великий зарядний струм, його необхідно зменшити, але при цьому збільшиться час зарядки.

Г. ВОРОНІВ, м Ставрополь "Радіо" №1 2012р.

Нескладне компактне зарядний пристрій для NiMH і NiCd акумуляторів з додатковими корисними функціями, такими як автоматичне відключення і контроль температури.

Аналоги, якими можна замінити LM393: 1040СА1, 1401CA3, AN1393, AN6916.

USB кабель можна відрізати від старої мишки / клавіатури або купити. А можливо взагалі штекер ЮСБ припаяти прямо на плату.

Якщо при подачі живлення світлодіод горить, але схема нічого не заряджає то потрібно збільшити опір струмообмежувальні резистора R6. Для перевірки нормальної роботи схеми між землею і третім висновком мікросхеми (Vref) має бути близько 2,37 Вольт, а на другому контакті (Vtmp) LM393 1,6-1,85 Вольт.

Заряджати бажано два однакових акумулятора, щоб їх ємність була приблизно дорівнює. А то вийде так, що один вже зарядився повністю, а другий тільки на половину.

Зарядний струм можна самостійно виставити, змінюючи опір резистора R1. Формула розрахунку: R1 \u003d 1,6 * потрібний струм.

Наприклад, я хочу, щоб мої акумулятори заряджалися струмом 200 mA, підставляємо:

R1 \u003d 1,6 * 200 \u003d 320 Ом

При нагріванні акумуляторів зарядка буде відключатися. Це може збільшити час заряду, тому рекомендую ставити охолодження у вигляді невеликого вентилятора.

Коли банки будуть повністю заряджені зарядний струм впаде приблизно до 10 мА. Цей струм запобіжить природний саморозряд нікель-металогідридних / камдіевих акумуляторів. У перших спостерігається 100% розряд за рік, а у другого типу приблизно 10%.