Každý z nás má doma zařízení, která fungují na AA nebo AAA baterie. Kromě použití konvenčních baterií v technologii někteří lidé dávají přednost použití baterií, které se nabíjejí pomocí speciálních nabíječek. Právě baterie pomáhají mnoha lidem ušetřit spoustu peněz tím, že odmítají kupovat jednorázové baterie.
Čínské nabíječky baterií se ale prodávají stále častěji a proto je jejich životnost velmi krátká. Co tedy dělat, když nutně potřebujete nabít baterie a nemáte absolutně čas běhat po obchodech a hledat nabíječku?
Je tu východ! A je to docela jednoduché. Domácí jednoduché nabíjení baterií si můžete vyrobit z nejběžnějších materiálů po ruce. K tomu nemusíte ani chodit do obchodu.
Abyste pochopili, co je v sázce, doporučujeme vám zhlédnout video:
Pro výrobu nabíjení musíme připravit:
- pouzdro pro vložení baterií;
- stará nabíječka na telefon
- nůž;
- tavná pistole.
Začněme vyrábět nabíječky baterií. Vezmeme nabíječku ze starého telefonu, která by měla být dimenzována na asi 5 V. Odřízli jsme špičku části, která byla připojena k telefonu, a odizolovali dráty.
Polaritu vodičů zjišťujeme pomocí testeru.
Pouzdro na vložení baterie lze oddělit od jakékoli staré dětské hračky, která byla napájena bateriemi. Označíme si na něm, kde se bude nacházet „plus“ a kde bude umístěno „mínus“.
Odizolované vodiče ze staré nabíječky spojíme s pouzdrem baterie. Vodiče jsou nejprve přišroubovány ke svorkám a poté upevněny lepicí pistolí nebo páječkou. Při připojování nabíječky k pouzdru je třeba dávat pozor, abyste nepřepólovali, jinak nabíječka nebude fungovat.
Na jednom z radioamatérských stanovišť jsem viděl obvod pro nabíjení přenosných Ni-Mn a Ni-Cd akumulátorů s provozním napětím 1,2-1,4 V z USB portu. S tímto zařízením můžete nabíjet přenosné nabíjecí baterie proudem přibližně 100 mA. Schéma je jednoduché. Sestavit jej nebude těžké ani pro začínajícího radioamatéra.
Samozřejmě si můžete koupit již hotovou paměť. Nyní je jich v prodeji spousta a pro každý vkus. Ale jejich cena pravděpodobně neuspokojí začínajícího radioamatéra nebo někoho, kdo je schopen vyrobit nabíječku vlastníma rukama.
Rozhodl jsem se toto schéma zopakovat, ale vyrobit nabíječku pro nabíjení dvou baterií najednou. Výstupní proud USB 2.0 je 500 mA. Můžete tak bezpečně připojit dvě baterie. Hotové schéma vypadalo takto.
Chtěl jsem také mít možnost připojit externí zdroj s napětím 5V.
Obvod obsahuje pouze osm rádiových součástek.
Z nástroje budete potřebovat minimální sadu radioamatéra: páječku, pájku, tavidlo, tester, pinzetu, šroubováky, nůž. Před pájením rádiových součástí je třeba zkontrolovat jejich provozuschopnost. K tomu potřebujeme tester. Rezistory se velmi snadno testují. Změříme jejich odpor a porovnáme se jmenovitou hodnotou. Na internetu je mnoho článků o tom, jak testovat diodu a LED.
Na tělo jsem použil plastové pouzdro o rozměrech 65 * 45 * 20 mm. Prostor pro baterie byl vyříznut z dětské hračky Tetris.
Řeknu vám více o změně prostoru pro baterie. Jde o to, že zpočátku
klady a zápory napájecích svorek baterie jsou nastaveny opačně. Potřeboval jsem ale dva izolované kladné póly v horní části oddílu a jeden společný záporný pól dole. Abych to udělal, posunul jsem spodní kladný pól nahoru a společný záporný pól jsem vyřízl z cínu a připájel zbývající pružiny.
Jako tavidlo při pájení pružin jsem použil pájecí kyselinu při dodržení všech bezpečnostních předpisů. Nezapomeňte místo pájení opláchnout pod tekoucí vodou, dokud nebudou stopy kyseliny zcela odstraněny. Připájel jsem dráty ze svorek a protáhl je dovnitř pouzdra vyvrtanými otvory.
Přihrádka na baterie byla upevněna na krytu pouzdra třemi malými šrouby.
Desku jsem vypiloval ze starého modulátoru herní konzole Dandy. Odstraněny všechny nepotřebné detaily a tištěné stopy elektroinstalace. Zbyla pouze elektrická zásuvka. Jako nové koleje jsem použil tlustý měděný drát. Do spodního krytu jsem vyvrtal otvory pro ventilaci.
Hotová deska pevně seděla v pouzdře, takže jsem ji neopravoval.
Po instalaci všech komponent rádia na svá místa zkontrolujeme správnou instalaci a očistíme desku od tavidla.
Nyní odpájeme napájecí kabel a nastavíme nabíjecí proud pro každou baterii.
Jako napájecí kabel jsem použil USB kabel ze staré počítačové myši a kus napájecího kabelu se zástrčkou od Dandy.
Zvláštní pozornost je třeba věnovat napájecímu kabelu. V žádném případě nezaměňujte „+“ a „-“. Mám "+" napájecí zástrčku připojenou ke středovému kolíku černým drátem s bílým pruhem. A napájení "-" prochází černým (bez proužku) vodičem k vnějšímu kontaktu zástrčky. Na kabelu USB přejde „+“ k červenému vodiči a „-“ k černému. Pájíme plus s plusem a mínus s mínusem. Pečlivě izolujeme místa pájení. Dále zkontrolujeme zkrat kabelu připojením testeru v režimu měření odporu ke svorkám zástrčky. Tester by měl vykazovat nekonečný odpor. Vše je třeba pečlivě dvakrát zkontrolovat, ať už USB port vypálí cokoli. Pokud je vše v pořádku, připojíme náš kabel k portu USB a zkontrolujeme napětí na zástrčce. Tester by měl ukazovat 5 voltů.
Posledním krokem v nastavení je nastavení nabíjecího proudu. K tomu přerušíme obvod diody VD1 a baterie „+“. V mezeře zapojíme tester v režimu měření proudu zapnutého na hranici 200 mA. Plus tester pro diodu a mínus pro baterii.
Vložíme baterii na místo, dbáme na polaritu a zapneme napájení. Současně by se měla rozsvítit LED. Indikuje, že je připojena baterie. Dále změnou odporu R1 nastavíme požadovaný nabíjecí proud. V našem případě je to přibližně 100 mA. Se snižováním odporu rezistoru R1 nabíjecí proud roste a se zvyšováním klesá.
Totéž uděláme pro druhou baterii. Po té kroutíme tělem a
nabíječka je připravena k použití.
Protože různé AA baterie mají různé
kapacity, bude nabíjení těchto baterií trvat různou dobu. Baterie
s kapacitou 1400 mAh s napětím 1,2 V bude potřeba nabíjet pomocí tohoto
obvody přibližně 14 hodin a 700 mAh baterie zabere pouze 7 hodin.
Mám baterie s kapacitou 2700 mAh. Ale nechtěl jsem je nabíjet 27 hodin z portu USB. Proto jsem si vyrobil zásuvku pro externí zdroj 5 voltů 1A, který jsem měl ležet ladem.
Zde je několik dalších fotografií hotového zařízení.
Nálepky byly nakresleny pomocí FrontDesigner 3.0. Poté vytištěno na laserové tiskárně. Nůžkami jsem to vystřihl, nalepil přední stranou na tenkou lepicí pásku o šířce 20 mm. Přebytečnou pásku odstřihněte. Jako lepidlo jsem použil lepicí tyčinku, po namazání jak samolepkou, tak místem, kde je nalepena. Jak je to spolehlivé, zatím nevím.
Nyní klady a zápory tohoto schématu.
Výhodou je, že obvod neobsahuje nedostatkové a drahé díly a je sestaven doslova na koleně. Je možné i napájení z USB portu, což je důležité pro začínající radioamatéry. Není třeba lámat si hlavu nad tím, kde napájet obvod. Navzdory skutečnosti, že obvod je velmi jednoduchý, tento způsob nabíjení se používá v mnoha průmyslových nabíječkách.
Mírným zkomplikováním obvodu je také možné realizovat přepínání nabíjecího proudu.
Výběrem R1, R3 a R4 můžete nastavit nabíjecí proud pro baterie o různých kapacitách, čímž poskytnete doporučený nabíjecí proud pro tuto baterii, který je obvykle 0,1C (C-kapacita baterie).
Nyní zápory. Tím největším je chybějící stabilizace nabíjecího proudu. To znamená
Když se změní vstupní napětí, změní se nabíjecí proud. Také, pokud dojde k chybě v instalaci nebo ke zkratu obvodu, je vysoká pravděpodobnost spálení USB portu.
Pokud používáte různá zařízení, která stále používají AA baterie, pak je musíte často měnit například v detektoru kovů nebo cestovní navigaci GPS-GLONAS eTrex. Na tento problém ale existuje řešení – výměna klasických baterií za niklové AA baterie. Zde je potřeba nabít AA baterie.
Pro naše účely je pro nás vhodný téměř jakýkoli napájecí zdroj určený pro napětí 5-20 voltů. Vezměme obvod nejjednoduššího z nich jako prototyp radioamatérského vývoje.
Obvod se skládá z následujících rádiových prvků: odpor R1, dvě LED a patice. LED diodám se doporučuje používat různé barvy. Paralelně k jednomu z nich připájeme paralelně vývody pro připojení baterie. Svítivost LED v souladu s Ohmovým zákonem závisí na stupni vybití, při úplném vybití LED nesvítí). Během procesu nabíjení se svit LED zvyšuje. Stejný svit obou LED signalizuje konec procesu nabíjení. Hodnotu odporu R1 volíme v souladu s provozním proudem. Například provozní proud LED, který je 20 mA, a napětí napájecího zdroje
U bp. R 1 = U bp / I 1 = U bp / 0,02 = 50 U bp
Hodnota odporu se zaokrouhlí nahoru. Vzhledem k tomu, že odpor R1 pracuje po dlouhou dobu, jeho výkon by měl být 1 watt. Parametry naší paměti: Ubp = 25 V; R1 = 1,3 kOhm. Doba nabíjení 8 - 24 hodin.
Tyto konstrukce umožňují nabíjet přenosné Ni-Mn a Ni-Cd baterie s provozním napětím 1,2-1,4 V z USB portu. Pomocí prvního okruhu můžete nabíjet jednu baterii proudem 100 mA, druhý okruh umožňuje nabíjet dvě baterie AA nebo AAA.
Přihrádka na baterie byla vypůjčena ze staré dětské hračky. Řeknu vám trochu více o jeho změně. Faktem je, že obvykle jsou klady a zápory silových svorek instalovány opačně. Ale potřebujeme mít dvě izolované kladné svorky v horní části a jednu společnou zápornou svorku ve spodní části. Abych to udělal, posunul jsem spodní nahoru a z plechovky od piva jsem vyřízl společné mínus a připájel pružiny. K pájení jsem použil pájecí kyselinu, na konci pájení nezapomeňte povrch dobře opláchnout tekoucí vodou.
Vzhledem k tomu, že různé baterie AA mají různé kapacity, nabíjení těchto baterií trvá různou dobu. Baterie 1400 mAh se nabíjí přibližně 14 hodin, zatímco baterie 700 mAh přibližně 7 hodin.
Dnes existuje spousta různých zařízení, která fungují na baterie. A o to více nepříjemné, když v tu nejméně vhodnou chvíli naše zařízení přestane fungovat, protože baterie jsou prostě vybité a jejich nabití nestačí pro normální fungování zařízení.
Pokaždé koupit nové baterie je poměrně drahé, ale pokusit se vyrobit domácí zařízení pro nabíjení prstových baterií vlastníma rukama stojí za to.Mnoho řemeslníků poznamenává, že je vhodnější nabíjet takové baterie (AA nebo AAA) stejnosměrným proudem, protože tento režim je nejvýhodnější z hlediska bezpečnosti pro samotné baterie. Obecně platí, že síla přeneseného nabití ze sítě je asi 1,2-1,6 kapacity samotné baterie. Například nikl-kadmiová baterie s kapacitou 1A/h se bude nabíjet proudem 1,6A/h. Zároveň platí, že čím nižší je indikátor tohoto výkonu, tím lépe pro proces nabíjení.
V moderním světě existuje mnoho domácích spotřebičů vybavených speciálním časovačem, který odpočítává určitou dobu a poté signalizuje její konec. Když vyrábíte svépomocné zařízení pro nabíjení prstových baterií, Tuto technologii můžete také použít, který vás upozorní na dokončení procesu nabíjení baterie.
AA je zařízení, které generuje stejnosměrný proud, nabíjí až 3 Ah. Při výrobě bylo použito nejběžnější, dokonce i klasické schéma, které vidíte níže. Základem je v tomto případě tranzistor VT1.
Napětí na tomto tranzistoru je indikováno červenou LED VD5, která funguje jako indikátor připojení zařízení k síti. Rezistor R1 nastavuje určitý výkon proudů procházejících touto LED, v důsledku čehož napětí v něm kolísá. Hodnota kolektorového proudu je tvořena odporem od R2 do R5, které jsou obsaženy ve VT2 - tzv. "emitorový obvod". Zároveň změnou hodnot odporu můžete ovládat stupeň nabití. R2 je trvale připojen k VT1, nastavuje konstantní proud s minimální hodnotou 70 mA. Pro zvýšení nabíjecího výkonu je nutné zapojit zbývající odpory, tzn. R3, R4 a R5.
Přečtěte si také: Pojďme si vyrobit elektrický generátor vlastníma rukama
To stojí za zmínku Nabíječka funguje pouze po připojení baterií..Po zapnutí zařízení v síti se na rezistoru R2 objeví určité napětí, které se přenese na tranzistor VT2. Poté proud teče dále, v důsledku čehož LED VD7 začne intenzivně hořet.
Příběh o podomácku vyrobeném zařízení
USB nabíjení
Můžete si vyrobit nabíječku pro nikl-kadmiové baterie založené na běžném USB portu. Zároveň se budou nabíjet proudem o kapacitě přibližně 100 mA. Schéma bude v tomto případě následující:
V současné době se v obchodech prodává několik různých nabíječek, ale jejich cena může být poměrně vysoká. Vzhledem k tomu, že hlavním smyslem různých domácích produktů je právě úspora peněz, je v tomto případě ještě vhodnější montáž svépomocí.
Tento obvod lze vylepšit přidáním dalšího obvodu pro nabíjení dvojice AA baterií. Co se nakonec stalo:
Aby to bylo jasnější, zde jsou součásti, které byly použity v procesu montáže:
Je jasné, že se neobejdeme bez elementárních nástrojů, takže před zahájením montáže se musíte ujistit, že máte vše, co potřebujete:
- páječka;
- pájka;
- tavidlo;
- tester;
- pinzeta;
- různé šroubováky a nůž.
Přečtěte si také: Zvažte, jaký stabilizátor napětí zvolit?
Zajímavý materiál o výrobě vlastních rukou, doporučujeme prohlédnout
Pro kontrolu výkonu našich rádiových komponent je nutný tester. Chcete-li to provést, musíte porovnat jejich odpor a poté zkontrolovat s nominální hodnotou.
K sestavení potřebujeme ještě pouzdro a přihrádku na baterie. Ten lze vzít z dětského simulátoru Tetris a pouzdro lze vyrobit z běžného plastového pouzdra (6,5 cm/4,5 cm/2 cm).
Přihrádku na baterie připevníme k pouzdru pomocí šroubů. Jako základ pro obvod je perfektní deska z předpony Dandy, kterou je třeba vyříznout. Odstraníme všechny nepotřebné komponenty a ponecháme pouze zásuvku. Dalším krokem je pájení všech dílů podle našeho schématu.
Napájecí kabel k zařízení lze vzít z běžného kabelu počítačové myši s USB vstupem a také část napájecího kabelu se zástrčkou. Při pájení je nutné důsledně dodržovat polaritu, tzn. pájka plus na plus atd. Připojíme kabel k USB a zkontrolujeme napětí, které je přiváděno do zástrčky. Tester by měl ukazovat 5V.
Více než 4 roky mi věrně slouží domácí nabíječka pro nabíjení baterií "aa" a "aaa" (Ni-Mh, Ni-Ca) s funkcí vybíjení baterie na pevnou hodnotu napětí (1 volt). Byla vytvořena jednotka vybíjení baterie za možnost vedení CTC(kontrolně-tréninkový cyklus), jednoduše řečeno: pro obnovení kapacity baterie vybitý nesprávnými čínskými nabíječkami se vzorem pro sekvenční nabíjení 2 nebo 4 baterií. Jak víte, tento způsob nabíjení zkracuje životnost baterií, pokud nejsou včas obnoveny. 
Specifikace nabíječky:
- Počet nezávislých nabíjecích kanálů: 4
- Počet nezávislých vypouštěcích kanálů: 4
- Nabíjecí proud: 250 (mA)
- Vybíjecí proud 140 (mA)
- Vybíjecí vypínací napětí 1 (V)
- Indikace: LED
Nabíječka se na výstavu nechystala, ale zlikvidovalo se to, čemu se říká z improvizovaných prostředků, tedy okolní zboží, které je škoda vyhodit a není žádný zvláštní důvod ho skladovat.
Z čeho si můžete vyrobit vlastní nabíjení pro "AA" a "AAA" baterie:
- Pouzdro z CD-ROM
- Napájecí transformátor z rádia (převinutý)
- FET ze základních desek a desek HDD
- Ostatní komponenty byly buď koupené nebo okousané :)
Jak již bylo uvedeno, nabíjení se skládá z několika uzlů, které mohou žít navzájem zcela autonomně. To znamená, že můžete současně pracovat s 8 bateriemi: nabíjení z 1 na 4 + vybíjení z 1 na 4. Na obrázku je vidět, že bateriové kazety jsou instalovány ve tvaru „AA“ v běžných „prstových bateriích“, pokud potřebujete pracovat s „AAA“ „mini-prstovými bateriemi“, stačí vložit matice malého kalibru pod zápornou svorkou. Na přání můžete duplikovat držáky pro velikost "aaa". Přítomnost baterie v držáku je indikována LED diodou (hlídá se průtok proudu).
Nabíjecí blok
Nabíjení se provádí stabilizovaným proudem, každý kanál má svůj vlastní stabilizátor proudu. Aby byl nabíjecí proud při připojení 1 i 2,3,4 baterie nezměněn, je před stabilizátory proudu instalován parametrický stabilizátor napětí. Přirozeně, účinnost tohoto stabilizátoru není na stejné úrovni a budete muset nainstalovat všechny tranzistory na chladič. Předem si naplánujte ventilaci skříně a rozměry chladiče s tím, že teplota na chladiči bude v uzavřené skříni vyšší než v rozloženém stavu. Obvod můžete upgradovat zavedením možnosti výběru nabíjecího proudu. K tomu musí být obvod doplněn jedním spínačem a jedním rezistorem pro každý kanál, což zvýší základní proud tranzistoru a v souladu s tím zvýší nabíjecí proud procházející tranzistorem do baterie. V mém případě je nábojový blok sestaven povrchovou montáží.
blok vybíjení baterie
Vypouštěcí jednotka je složitější a vyžaduje přesnost při výběru komponent. Je založen na komparátoru jako je lm393, lm339 nebo lp239, jehož funkcí je dodávat signál „logická jednička“ nebo „nula“ do hradla tranzistoru s efektem pole. Při otevření tranzistoru s efektem pole připojí k baterii zátěž ve formě odporu, jehož hodnota určuje vybíjecí proud. Když napětí na baterii klesne na nastavenou prahovou hodnotu 1 (Volt). Komparátor se prudce vypne a nastaví svůj výstup na logickou nulu. Tranzistor vyjde ze saturace a odpojí zátěž od baterie. Komparátor má hysterezi, která způsobí opětovné připojení zátěže ne při napětí 1,01 (V), ale při 1,1-1,15 (V). Činnost komparátoru můžete simulovat stažením souboru . Výběrem hodnot odporů můžete zařízení přestavět na napětí, které potřebujete. Například: zvýšením prahu vypnutí na 3 volty můžete provést vybití pro li-on a Li-Po baterie.
Možná jste jej navrhli pro použití komparátoru lm393 v balíčku DIP. Komparátory musí být napájeny ze stabilizovaného 5voltového zdroje, jeho roli hraje TL-431 zesílený tranzistorem.
