Трансформатор разматывать не стал, но его параметры приблизительно такие:
Собран он по такой схеме:
Вот так выглядит купленный БП:
Теперь о блоке питания. Планировалось изготовление собственного импульсного блока питания на напряжение 3,3В и ток 2А, но в продаже нашелся подходящий по конструкции, размерам, параметрам и по цене 470р. Совершенно случайно, ну просто от нечего делать, срисовал с него схему и при желании, можно повторить эту конструкцию.
Немного об измерении внутреннего сопротивления. Параметр очень интересен и полезен именно для анализа состояния аккумулятора, много схем и методик его определения, но средствами данного зарядного устройства можно определить только его ориентировочное значение. В упрощенном варианте берется два замера напряжения, первый при действующем зарядном токе, а второй в самом конце разрядного импульса тока, разница падения напряжения на аккумуляторе делится на удвоенный ток, т.к. есть два приращения dU при токе заряда и при токе разряда: r=(Uз-Up)/(0.36*2). Результаты замеров внутреннего сопротивления нескольких новых аккумуляторов были в пределах от 0,03 Ом до 0,05 Ом, а проверка старых (эксплуатация более 2-х лет) показала значение сопротивлений от 0,07 Ом до 0,16 Ом. Причем эти показания непрерывно меняются, начиная от своего максимального значения, затем уменьшаются до минимума в конце цикла заряда.
Алгоритм работы зарядного устройства задуман следующий: При включении питания производится проверка наличия аккумуляторов, подачей тока заряда и измерение напряжения на клеммах, если в пределах от 0,8В до 2.2В то считаем, что аккумулятор есть. Проверяем, было ли аварийное отключение питания, если было, то загружаем из памяти EEPROM сохраненные ранее параметры (в цикле заряда сохраняем все каждые 10 минут). Если отключения не зафиксировано, то начинаем новый цикл, режимы которого выбираются из памяти EEPROM, такой же, который был выбран ранее. Его можно изменить нажатием кнопки, после этого, новые параметры сохраняются в памяти. Выбор одного из 16 записанных режимов, позволяет заряжать и тренировать большой ассортимент существующих аккумуляторов. При желании можно корректировать в EEPROM свои индивидуальные настройки, особых проблем в этом нет. Однократное нажатие кнопки не изменяет режима, но включает цикл разряда аккумуляторов, перед их зарядом. Разряд осуществляется стабильным током 0,36А и подсчитывается время разряда до напряжения на аккумуляторе 1В, таким образом получаем реальную емкость или просто тренируем аккумулятор, для уменьшения "эффекта памяти". Далее включается режим заряда, окончание которого может произойти при достижении заданного напряжения, или при превышении температуры аккумулятора, или по истечении заданного времени заряда. Окончание заряда по изменению напряжения dU пока не реализовано, по причине его сложного определения у старых аккумуляторов и при токе заряда, значительно меньшем 1С. На самом деле, никаких препятствий тут нет, кто сильно захочет, нужно просто изменить программу. По окончании цикла заряда, происходит "капельная подзарядка" аккумуляторов короткими импульсами, длительностью около 10мС с интервалом 120мС, при этом усредненный ток около 30мА. В зарядном устройстве реализован принцип реверсивного заряда, для улучшения зарядных характеристик аккумуляторов, более подробную информацию можно найти в интернете. Соотношение зарядного и разрядного импульсов равно 8%, т.е. 10мС разряд током 0,36А, в общем цикле заряда 120мС, током 0,39А, таким образом, средний ток заряда тоже равен 0,36А. Эти величины токов выбраны из многих факторов: удобство расчетов, универсальность при заряде широкого спектра аккумуляторов, уменьшить нагрев устройства, но и не затягивать процесс заряда, бывает нет возможности ждать 10-14 часов. Испытания на практике показали вполне хорошие результаты, но не сразу. Потребовалась доработка стабилизаторов тока заряда и снижение напряжения питания до 3,2В. Это была плата за миниатюрность. Даже в окончательном варианте, во время заряда, рассеиваемая мощность на стабилизаторах, чуть меньше 3Вт. Это приводит к частичному нагреву платы и повышению температуры внутри корпуса. Поэтому, контроль температуры выполняет функции датчика превышения заданного предела, а не ее точного измерения во всем диапазоне. Сразу могу представить множество советов, использовать готовые термометры, типа DS18B20, но вопрос не в измерении, а в излишках тепла внутри корпуса. Калибровались датчики в реально рабочей области температур, от +35`С до +46`С, выше аккумуляторы не прогревались, даже в такую жаркую погоду этого лета. Температуру менее +30`С тоже принимать во внимание нет смысла. Это пока единственный минус устройства, который меня немного раздражает, но планирую устранить его в будущем. Была мысль вынести датчики на внешнюю поверхность аккумуляторов, но тогда надо изобретать какую-то крышку с проводками, не всегда удобно. Была мысль совместить БП и плату микропроцессора, а контейнер с аккумуляторами отдельно, тоже не идеал, слишком много проводов, да и все придется переделывать. А пока, все это прекрасно работает и выполняет поставленные задачи.
Схема приведена ниже.
(тестовый вывод на ЖКИ, питание от программатора)
Внешний вид, из чего все собиралось:
Пережив разочарование, отложил все это в "долгий ящик", на всякий случай, ведь куплено уже и вдруг пригодится куда-нибудь. Покупать еще одно, более дорогое и навороченное не стал, никаких гарантий в том, что получу желаемое. Решено делать собственную конструкцию ЗУ. Порывшись в интернете, ничего не нашел из того, что могло заинтересовать. Встречались схемы, заслуживающие внимания, но как всегда, пусть хоть чего-то, но не доставало. По большому счету, нужно было именно независимое обслуживание аккумуляторов, а не в составе батарей. Свое пришлось делать в другом корпусе, с применением микропроцессора, с контролем всех необходимых параметров при заряде и разряде, отображением результатов на ЖКИ, или передачи в компьютер, с независимым зарядом/разрядом каждого из четырех аккумуляторов. Вопрос корпуса решен просто, купил за 130р. еще одно зарядное устройство, выкинул все внутренности, кроме клемм подключения, заплавил ненужные отверстия, ну и добавил нужные. Получилось достаточно миниатюрно, значит можно брать в дорогу, вопрос подключения к компьютеру, сам собой отпал (но может со временем реализую).
Никаких защит и измерений там нет, тем более, не говоря о схеме избавления от эффекта памяти. Есть обычный таймер на 9 часов и два ключа управления током заряда. Об аккумуляторах в комплекте, отдельная тема, опишу далее.
Описание комплекта вполне устраивало, но нельзя верить обещаниям китайцев. Вскрыл, срисовал схему:
Комплектация: PRO290R (4 Ni-Mh аккумулятора AA 2500 мАч)
Портативное зарядное устройство. Позволяет заряжать 2 - 4 АА и ААА аккумуляторы. Современный дизайн и маленькие размеры. При зарядке избавляет аккумуляторы от "эффекта памяти". Показывает состояние процесса заряда аккумуляторов при помощи индикатора. Наилучшее решение для зарядки пальчиковых аккумуляторов.
Зарядное устройство Lenmar PRO290.
Все началось с того, что потребовались аккумуляторы для фотоаппарата в количестве четырех штук, а значит нужно и зарядное устройство для их оперативного заряда и поддержания в рабочем состоянии. Было куплено китайское "чудо" за хорошие деньги в солидном магазине, под наименованием:
Участник "Поздравь Кота по-человечески 2010"
Опубликовано 18.08.2010.
Автор - Павлов Александр
РадиоКот :: Зарядное устройство для четырех Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторов размера АА и ААА.
Комментариев нет:
Отправить комментарий