Fa uns cinc anys, vaig comprar una càmera Nikon Coolpix L320 que funciona amb quatre bateries AA. Al principi només utilitzava bateries alcalines, però van durar un parell de dotzenes de trets, i després la càmera es va negar a funcionar, així que per estalviar diners i un funcionament estable, vaig decidir comprar bateries Ni-Mh d'alta qualitat Fujitsu 2000 mAh HR-3UTC EX sense efectes de memòria amb tecnologia LSD (baixa descàrrega) i alta eficiència actual, ideal per carregar el flaix.
Per carregar les bateries, inicialment vaig utilitzar el carregador ATABA AT-308, que es va comprar durant molt de temps, però la qualitat del carregador no em va agradar.
El principi de càrrega es va reduir a limitar el corrent de càrrega de la font d’energia del transformador mitjançant resistències de limitació de corrent, a més, el corrent de càrrega declarat de 150 mA no corresponia a la realitat i era molt menor, la mateixa situació es passava amb la càrrega 6F22 (Krona), el corrent de càrrega era inferior a 10 mA.
Es va decidir fer el nostre propi carregador en el cas ATBA AT-308, però amb un esquema de circuit diferent, que inclouria el control de càrrega de la bateria i el control visual del final de la càrrega.
Materials:
microcircuit LM324;
microcircuit MC34063;
microcircuit TL431 (díode zener de precisió regulable);
microcircuit LM317;
Transistor KT815 (transistor NPN);
LED 5 unitats;
Resistència de 0,5 ohms;
Resistència de 10 ohms 2W;
Resistència de 27 ohm;
resistència 39-51ohm;
Resistència de 180 ohm;
Resistència de 470 ohms;
Resistència de 750 ohms;
1 kΩ resistor
Resistència de 2 kΩ
Resistència de 3 kΩ
Resistència de 8,2 kΩ
Resistència de 10 kΩ
Resistència de 36 kΩ
díode 1N4007;
Díode Schottky 1N5819;
acceleració;
condensador no polar 0,1 uF;
condensador no polar 470 pF;
Condensador d'òxid de 100 μF;
Condensador d'òxid de 470 μF.
Eines:
soldadura, soldadura, flux;
trepant elèctric;
trencaclosques;
simulacres.
Instruccions pas a pas per fabricar un carregador de bateries Ni-Cd i Ni-Mh
El cor del carregador és el xip LM324, a la carcassa del qual hi ha quatre amplificadors operatius independents.
El circuit està dissenyat per carregar una bateria, de manera que muntaré el dispositiu en quatre canals del xip LM324, mentre que la cadena R5-R6-R7-R8-TL431 serà comuna a tots els canals. Les entrades invertides del LM324 es combinen i es connecten a R5. La tensió de sortida (a les bateries quan es carrega) es va establir en 1,46 V mitjançant un díode zener de precisió regulable TL431 i les resistències R6 i R7.
El corrent de càrrega el fixa la resistència R3 i a un valor de 5 ohms, són uns 260 mA, que superen lleugerament els 0,1 ºC per al meu cas. Disminuir la qualificació de R3 augmentarà proporcionalment el cobrament actual. Per obtenir el corrent requerit, vaig connectar paral·lelament dues resistències de 10 ohms (no es necessitava la qualificació desitjada). Resistències de potència 2W.
El transistor KT815 es pot substituir per un analògic estranger complet BD135 o un altre, seleccionant-se segons les característiques. Tinc 2 peces. KT815, KT817 i BD135
El final de la càrrega de la bateria està indicat per un LED. A mesura que la càrrega avança, el LED brillarà més dèbilment fins que s'enfosqueixi completament al final de la càrrega. Els LED són super 5 més de 5 mm.
A més, el carregador ATABA AT-308 implicava carregar 2 peces de bateries 6F22 (Krona), i com que en faig servir un d’aquests per alimentar el multímetre, vaig decidir crear un circuit senzill per carregar 25-30 mA en paral·lel.
La primera part del circuit es basa en el xip MC34063, que convertirà 5V de la font d’alimentació, que utilitzaré per a la meva càrrega, a 10,5-11V. Aquesta és la solució més senzilla en el meu cas, especialment amb un espai limitat per muntar components de ràdio.
Per obtenir el voltatge de sortida requerit, cal seleccionar les resistències del divisor de tensió. Si no voleu tornar a comptar manualment, la xarxa està plena de calculadores en línia per a aquest xip.
La segona part del circuit està muntada en un regulador de tensió lineal integrat, i en el meu cas, un corrent, LM317L amb un corrent de sortida de fins a 100 mA. L’estabilitzador muntat segons aquest esquema realitza la funció d’estabilitzar el corrent, que és important a l’hora de carregar la bateria. El corrent de càrrega s’ajusta seleccionant la resistència R6, el càlcul de la qual es pot veure a la fitxa de dades del xip o calcular a la calculadora en línia. Vaig establir 51 ohms per a un corrent de càrrega de 25 mA. El LED HL1 i la resistència R5 actuen com a unitat per indicar el procés de càrrega.
Com que se suposa que el circuit estava situat en el cas ATBA AT-308, era necessari establir la placa de circuit imprès tenint en compte les "característiques" del cas, és a dir, que les plaques de bateria, els forats de muntatge i els LED indicadors han de romandre al seu lloc.
Va dibuixar la placa de circuit del programa SprintLayout_6.0.
Va transferir la imatge a la làmina de textolita segons el mètode LUT, va gravar, va fer forats a la placa de circuit imprès i va arrossegar els recorreguts de corrent imprès amb soldadura de plom estany. Bé, com és habitual, no hi ha res a dir.
Vaig soldar els components de ràdio a la placa de circuit imprès d’acord amb l’esquema de circuit. Resistències R3 elevades per sobre de la placa de circuit imprès per millorar les condicions tèrmiques.
El cas de l'antiga ATABA AT-308 es va redreçar lleugerament, va tallar el connector per a la presa de corrent i va segellar el forat format amb una placa de plàstic.
Per connectar el carregador a l'alimentació va fer un curt cable USB. Utilitzo l’alimentació amb les característiques de 5V 2.5A, que s’obté amb un marge per al carregador.
Conclusió
El carregador compleix la seva funció: carrega bateries amb un corrent d'aproximadament 0,15 C, recomanat (permès) per la majoria dels fabricants de bateries Ni-Mh i Ni-Cd. Per al tipus AA, el corrent de càrrega és de 260 mA, per a 6F22 ("Krona") - 25 mA.
Com a perfeccionament del circuit, és possible preveure la instal·lació d'una resistència R3 addicional amb un valor nominal diferent amb un commutador per seleccionar el corrent de càrrega requerit. Bé, això és per a aquells que carregaran bateries d’una capacitat diferent o no estan a punt per carregar-se durant 10 hores, no em varen fer gaire opcions: l’espai del cas era limitat. A més, a Ni-Mh i Ni-Cd no els agrada gaire el sobreescalfament quan es carrega, per tant, recomano que es tingui en compte aquesta funció a l’hora d’escollir el valor del corrent de càrrega.
L’avantatge indubtable d’aquest carregador és la càrrega independent de cada bateria per separat, cosa que garanteix la seva càrrega completa, que no es pot indicar quan es carreguen bateries connectades en sèrie.