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