Nabíječka bezúdržbových Pb akumulátorů 6V 4.5Ah

        Nabíječka je dá se říct automatická, po nabití akumulátoru se sama přepne do udržovacího režimu, kdy akumulátor může být k nabíječce připojený libovolně dlouho. Udržovací režim lze použít i k nabíjení, ale trvá to dlouho, než se akumulátor plně nabije. Po zapnutí nabíječky a po připojení akumulátoru stiskem tlačítka Start zapneme nabíjení. Nabíjení indikuje svit např. žluté LED diody. Akumulátor se začne nabíjet konstantním proudem přibližně 0.45A až do napětí 7.25V. Poté se nabíječka přepne do udržovacího režimu (indikace zelenou LED). Udržovací režim znamená, že na výstupu nabíječky je napětí 6.85V. To zaručí, že se akumulátor nemůže vybíjet "zpět do nabíječky", akumulátor je nabíjený v režimu konstantního napětí, kdy může být trvale připojený ke zdroji.

    Tato nabíječka vychází z nabíječky pro akumulátory 12V/7Ah zde.

Obr.1: Schéma pro 6V nabíječku

 

  Součástka 12V nabíječka - hodnoty součástek 6V nabíječka - hodnoty součástek  
  Napájecí trafo napětí přibližně 15V napětí přibližně 9V  
  D1 - D4 1N4004 1N4004  
  F1 1.25A 1A  
  T1 - T3 BC547 BC547  
  IC4 Tl431 Tl431  
  IC1 Lm317 Lm317  
  IC2 7812 -  
  IC3 NE555 NE555  
  R1 180R 180R  
  R2 2K2 2K2  
  R3 10K 4K7  
  R4 15K 15K  
  R5 100R 100R  
  R6 1K5 680R  
  R7 150K 100K  
  R8 0.68R 1R2  
  R9 2K7 1K5  
  R10 150K 150K  
  R11 1K 470R  
  R12 680R 470R  
  R13 500R 500R  
  R14 3K3 2K2  
  R15 680R 470R  
  R16 150K 100K  
  C1 100nF 100nF  
  C2 2200uF/35V 2200uF/25V  
  C3 10uF -  
  C4 100nF 100nF  
  C5 10uF -  

      Celé zařízení se napájí střídavým napětím přibližně 9V - možno použít síťový transformátor 230V/9V. Toto napětí je usměrněno můstkovým usměrňovačem a vyhlazeno kondenzátorem 2200uF/25V. Zapnutou nabíječku indikuje zelená LED dioda připojená na svorky K7 (anoda) a K8 (katoda). Stabilizátor LM7812 zakreslem ve schématu lze vynechat a nahradit drátovou propojkou piny 1 a 3 stabilizátoru. Stabilizátor je důležitý jen v případě, kdyby vstupní usměrněné vyhlazené napětí přesáhlo 15V (16V je hraniční napětí NE555!).

    Stabilizátor LM317 je zapojený jako zdroj konstantního proudu. Tento obvod tvoří tranzistor T2 spolu s rezistory R5 a R8. Pokud proudovým bočníkem R8 protéká příliš vysoký proud a vytvoří se na něm úbytek více jak 0.5V, otevře se tranzistor T2, a dojde k limitaci výstupního napětí, přičemž se sníží i proud. Rezistor R5 je pouze ochranný, protože dosáhne-li napětí na R8
0.5V, mohl by začít bází T2 protékat příliš vysoký proud, který by mohl tranzistor zničit.

    Tranzistor T1 zajišťuje přepínání nabíječky do udržovacího režimu. Sepne-li T1, začne se projevovat napěťová zpětná vazba tvořená R1, R6 a R13, která zapříčiní snížení maximálního výstupního napětí na 6.85V.

    Obvod okolo napěťové reference TL431 kontroluje napětí na akumulátoru. Přesáhne-li toto napětí 7.25V, na řídící elektrodě TL431 se objeví více jak 2.5V oproti anodě, TL431 sepne a dojde k následnému překlopení NE555.

    Stisknutím tlačítka nabíjení (svorky K5 a K6) vynulujeme klopný obvod uvnitř NE555. Na výstupu se objeví logická 0, a T1 odblokuje nabíjení. Když sepne nabití akumulátoru (TL431), objeví se na vstupu trigger (pin 2 IO 555) napětí menší než 1/3 napájecího napětí, na výstupu 555 se objeví logická 1. Sepne T1 a nabíjení je opět blokováno. (napětí výstupu je 6.85V)

    Oba režimy chodu nabíječky indikuje dvojbarevná LED dioda připojená na svorky K9, K10 a K11. LED je se společnou katodou. Barvu jsem použil zeleno-žlutou. Anoda žluté LED (indikace nabíjení) je připojená na K11, anoda zelené (indikce režimu udržování) je připojená na K9. Zbývající svorka K10 je zem, katoda dvojté LED. Tranzistor T3 je pouze jen jako invertor, který zajišťuje, že svítí zelená nebo žlutá LED.


Nastavení nabíječky a uvedení do chodu

   Měla by svítit zelená konstrolka ("POWER"), a dvoubarevná LED by měla signalizovat režim udržování (v tomto případě zelená barva). Na výstup nabíječky připojíme voltmetr. Trimrem R13 nastavíme napětí co nejpřesněji 6.85V. Toto je udržovací napětí akumulátoru - pro nabíjení konstantním napětím. Nyní otočíme trimr R14 na největší odpor. Připojíme na výstup akumulátor (6V 4.5Ah, ne jiný! POZOR na polaritu!) Stiskem tlačítka odstartujeme nabíjení. Dvojbarevná LEDka by měla svítit žlutě (pokud jste použili stejné barvy jako já). Voltmetrem stále kontrolujeme napětí na akumulátoru, dokud nedosáhne 7.25V. Až bude na akumulátoru toto napětí, je plně nabitý. Potom začneme trimrem R14 jemně a velmi pomalu otáčet, dokud nedojde k překlopení NE555, a vypnutí nabíječky. Toto nastavení několikrát opakujeme, abychom dosáhli opravdu přesného nastavení vypínacího napětí. Ještě můžeme zkontrolovat pomocí ampérmetru nabíjecí proud, ten by měl být někde okolo 450-550mA. Pokud byste chtěli nabíjecí proud snížit, (zvyšování nedoporučuji), podle následujícího vzorce si můžete vybrat jiný proudový bočník R8: I = 0,55 / R kde proud je v ampérech, odpor v ohmech.


Jak správně používat nabíječku?

    Vždy nejprve zapneme nabíječku, a až POTOM připojíme akumulátor. Po připojení akumulátoru stiskem tlačítka odstartujeme nabíjení. Pokud chceme nabíjet konstantním napětím (trvá dlouho - tj asi 24h, nepraktické), tlačítko nemačkáme. Po nabití se sama nabíječka přepne do udržovacího režimu. Dáme si pozor na správnou polaritu akumulátoru, nabíječka nemá ochranu proti přepólování. Nabíječka je určena pouze k nabíjení gelových Pb akumulátorů 6V 4.5Ah.

Obr.2: Návrh plošného spoje pro 12V nabíječky - pro 6V nabíječku změnit hodnoty součástek viz tabulka výše !!

Obr.3: Návrh plošného spoje - velikost 300DPI (10.14x4.06 cm) - rozbalte kliknutím na obrázek

Obr.4: Hotová nabíječka v kastli od PC zdroje

Obr.5: Hotová nabíječka v kastli od PC zdroje

Obr.6: Elektronika + kastle od PC zdroje vzlášť nastříkaná barvou

Obr.7:  Elektronika

Obr.8: Přední panel

Obr.9: Přední panel z profilu

 

  Download & Odkazy :

Schéma a Plošný spoj (12V verze nabíječky)

Zdroj: Jan Sixta - autor 12V verze nabíječky, úprava na 6V akumulátory by Utaes

Přidáno dne 20.04.2011, aktualizováno: 03.08.2013

 

zpět na úvodní stránku