Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd) широко используются в бытовой электронике из-за их высокой удельной энергоемкости, длительного срока службы и низкой скорости саморазряда. Стандартные никель-кадмиевые элементы можно заряжать с разными скоростями: быстрая зарядка сильным током или ночная зарядка малым током.
Независимо от скорости, зарядка аккумулятора должна осуществляться постоянным током. Кроме того, количество энергии, подаваемой в аккумулятор, должно превышать его фактическую емкость, чтобы компенсировать потери во время зарядки.
Однако при разработке зарядного устройства необходимо решить две проблемы: как установить правильное значение зарядного тока и как остановить процесс зарядки, чтобы не допустить перезаряда, когда аккумулятор полностью заряжен. Описанное в статье простое и недорогое зарядное устройство решает обе проблемы.
Самый дешевый и безопасный способ зарядки NiCd аккумулятора – это зарядка в течение 16 часов током, равным 10% от его номинальной емкости. Используемый аккумуляторный блок содержит два NiCd элемента типоразмера AA емкостью 1200 мА·ч, поэтому аккумулятор должен заряжаться током 120 мА.
В устройстве, схема которого показана на Рисунке 1, постоянный зарядный ток формируется стабилизатором тока, состоящим из линейного регулятора напряжения IC3 (LM317) и резистора R3, сопротивление которого должно быть равно 1.25 В/120 мА, что составляет порядка 10 Ом. В качестве коммутирующего транзистора был выбран MOSFET Q1 (IRF520) из-за его низкого сопротивления 0.3 Ом в открытом состоянии.
Рисунок 1. Постоянный зарядный ток, формируемый линейным регулятором напряженияи резистором, коммутируется транзистором Q1, который, в свою очередь, управляется выходом микроконтроллера. Четверка светодиодов, также управляемых микроконтроллером, показывает пользователю состояние заряда.
|
