自动电池充电器。方案、说明

自动电池充电器。无线电电子电气工程百科全书

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开发的自动充电器（AZU）可以为MP3播放器的小型和指型电池充电。数码相机、手电筒等来自网络。使用它可以让您放弃多个充电器并让电池完全放电，以消除广泛使用的镍镉 (Ni-Cd) 电池所具有的“记忆效应”。该电池充电器实施了俄罗斯联邦49900年04.08.2006月1日第XNUMX号实用新型专利。[XNUMX]中的充电器作为其原型。

自动充电器的主要特征是通过使用集成电路TL431(可调齐纳二极管)和使用基于电抗元件(在本实施例中为电容器)的交流发电机来提供的。自动充电器可为“手指”电池 AAA 和 AA 充电，并通过电源提供 155 mA 的稳定电流（220 8、50 Hz）。它还可以在较低的电源电压下使用，并按比例减少充电电流。充电电流的稳定性完全取决于图1中交流电源电压的稳定性。电池充电开始时，信号 LED 亮起，充电结束前开始闪烁，然后完全关闭。当达到充电电池的 EMF 时，充电器会自动降低充电电流（至少降低一个数量级），并提供此模式的灯光指示。

在单机模式下（不连接网络），电池自动放电至0,6V左右的电压，并有指示灯指示该过程。对于充满电的电池，这种放电以大约 200 mA 的电流开始。

整个电池组的放电是不合理的，因为。其组成电池的不一致可能会加剧这种情况。

该设备包含：

限流电容C1。 C2;
保护电阻R1、R2；
桥式整流器VD1；
控制和指示电路C3、R3。 HL1、R4、R5、VD3、DA1、VS1、VT1；
去耦二极管VD2；
充电电路R6。 R7| C4、G81；
放电电路K1。 R8。 HL2。 SB1。 GB1。 AZU 的工作方式如下。

用于交流的电容器 C1 和 C2 是电抗镇流器，因此提供大约 155 mA 的电流。为了在器件关闭后对电容器放电，使用电阻器 R1 来分流电容器。电阻器 R2 限制充电器打开时浪涌电流的幅度，并在电容器 C1 或 C2 可能发生电击穿时充当保险丝。对交流二极管电桥VD1进行整流。

充电器电路如图1所示。

自动电池充电器

控制电路中的主要环节是受控稳压二极管DA1的微电路。它在控制输入 2,5 处的 1V 稳定电压下“打开”，使双向可控硅 VS1 导通。 DA1 的控制电压由电阻分压器 R81-R1 两端的电池电压 G2 获得。分配器配置为通过两个“指形”电池为电池充电。电容C4对充电电路中的电压进行滤波，并在电容C1、C2充电的瞬态过程中（例如AZU空载导通时）对其进行限制。

当VS1打开时，整个电池充电电流通过它关闭，去耦二极管VD2关闭，充电器从网络消耗的功率减少。指示电路的发光二极管HL1不亮，表明电池已充电。这些过程在电源电压的每个半周期中重复进行，因此，为了在半周期开始时消除HL1 LED的闪烁，使用了低通滤波器R3-C3。 C3上的电压来不及达到LED的电压，DA1工作后，晶体管VT1导通，对电容器C3放电。齐纳二极管 VD3 在充电电路的输入端提供过压保护（将电压限制为 9 V），例如在 DA1 发生故障时。

放电电路允许您完全放电，甚至在某些情况下恢复镍镉电池，确保其运行时不会因“记忆效应”而损失容量 [2]。在同一篇文章中，建议对单个电池进行约 30 个循环操作后进行此类操作。我注意到目前比较常见的Ni-MH（镍氢）电池有“记忆效应”，但程度要小得多。

放电是针对一个蓄能器进行的。代替第二个电池，在放电期间安装其短路整体布局。按下SB1按钮，HL2灯与电池接通，K1继电器吸合，其触点闭合按钮，电池正在放电。当电池电压约为0,6V时，继电器K1断开触点，电池与放电电路断开。灯HL2提供放电指示，并且还有助于放电电流的稳定。因为随着电压降低，其电阻降低。

原则上，在充电器的帮助下，可以使用整体布局而不是第二个电池为一个完全放电的电池充电。为此，需要根据以下关系来控制充电时间 t：1=0.011С。（小时）其中 C 是电池容量 (mAh)。

例如，您需要给容量为1000mAh的电池充电。为此，必须使用 AZU 将其连接到 220 V 网络，时间为 t=0,011 1000=11（小时）。在这种情况下，自动化和 AZU 指示不起作用。

充电器组装在手机“三星A300”的充电器外壳内（图2）。在主体上钻有直径 3 毫米的孔，以促进热状态。用于两节 AA 电池的标准电池盒通过角插件粘在外壳的一侧（以容纳放电电路）。安装一个带有无线电组件的新节点代替旧节点，并且外壳上的现成孔（直径 1 毫米）用于 HL3 LED。用于该组件的板由热塑性塑料制成，例如乙烯基塑料。无线电元件要么粘在上面，要么它们的引线熔接到板上。充电器中的所有粘合连接均采用 88HT 粘合剂制成。安装方式——铰链式。

自制继电器K1是在KEM-2干簧管的基础上制作的（工作在15A圈）。磁簧开关本体上套有一根聚氯乙烯管，在其整个长度上用 1 毫米的 PEL-00,12 线缠绕 200 匝绕组。电阻器 R8（图 1）在 1 ... 0,6 V 范围内选择继电器 K1 的释放电压。

充电器使用 MPT-0,125 型电阻器 (R1.R2 - MLT-0,25)。 73 V 薄膜电容器 K17-250（C1、C2）。 10V氧化物进口电容（C3、C4），无底座微型白炽泵3V/0,1A和直径3mm的亮红色LED。几乎任何通用的硅低功率晶体管都可以在该器件中使用。

我找不到由阳极 pn 结控制的晶闸管，因此我使用了摩托罗拉 (VS1) 的双向可控硅。它可以成功地被晶体管等效物取代（图 3）。该替代方案已经过实验验证。

该充电器由可维修的无线电组件正确组装而成，只需使用电阻器 R1 设置响应电压 DA6。电阻器与正极总线断开，2.9V 的恒定电压从单独的电源施加到分压器 R6-R7（图 1）。装好电池后，将充电器接入市电，选择电阻R6，使DA1芯片开始工作（通过HL1 LED的发光或使用示波器来控制）。之后，将R6打开到位，最后组装结构。

元素C3。 R4。 VD3和VT1可以从电路中去掉，而不改变充电器的电气特性。因为它们只会增加其可靠性和易用性（有更好的电池充电结束信号）。电容器 C2 也可能存在例外情况。这会稍微降低充电电流。

这是一个通用充电器。我的版本的充电器已经成功运行一年多了，包括用作手机充电器。为此，引入了必要的电路。为了给较小的电池（AAA 号）充电，可以使用最简单的适配器来确保它们在充电器中的接触。此外，正如已经提到的，AA电池需要短路整体布局才能与单个电池一起工作。

警告！ 充电器的电路连接到 220 V 网络！使用充电器时，请确保没有接触带电电路！

文学

S·比留科夫。带有“可调”齐纳二极管的充电器。 - 收音机。 2003.第3号。第 57 页。
B.斯蒂芬诺夫。让我们延长镍镉电池的“寿命”。 - 电台，2006 年。第 5 期。

作者：V.Gustkov，萨马拉

查看其他文章 部分充电器、电池、原电池.

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