Każdy z nas ma w domu urządzenia, które działają na bateriach AA lub AAA. Oprócz stosowania w technologii zwykłych akumulatorów, niektórzy wolą używać akumulatorów ładowanych za pomocą specjalnych ładowarek. To właśnie baterie pomagają wielu osobom zaoszczędzić mnóstwo pieniędzy, rezygnując z zakupu baterii jednorazowych.
Jednak ładowarki do akumulatorów są coraz częściej sprzedawane w Chinach, dlatego ich żywotność jest bardzo krótka. Co więc zrobić, gdy pilnie potrzebujesz naładować akumulatory, ale nie ma absolutnie czasu biegać do sklepów w poszukiwaniu ładowarki?
Jest wyjście! I jest to całkiem proste. Możesz zrobić domową, prostą ładowarkę do akumulatorów z najpopularniejszych dostępnych materiałów. Aby to zrobić, nie musisz nawet iść do sklepu.
Aby zrozumieć, o czym mówimy, sugerujemy obejrzenie filmu:
Aby wykonać ładowarkę musimy przygotować:
- obudowa do wkładania baterii;
- stara ładowarka do telefonu;
- nóż;
- pistolet na klej.
Zacznijmy robić ładowarki do akumulatorów. Bierzemy ładowarkę ze starego telefonu, która powinna mieć napięcie około 5 V. Odetnij końcówkę części, która była podłączona do telefonu i odizoluj przewody.
Polaryzację przewodów określamy za pomocą testera.
Obudowę do wkładania baterii można oddzielić od dowolnej starej zabawki dziecięcej, która działała na baterie. Sami zaznaczamy na nim, gdzie będzie znajdować się „plus”, a gdzie będzie „minus”.
Podłączamy odizolowane przewody ze starej ładowarki do obudowy akumulatora. Przewody przykręca się najpierw do zacisków, a następnie zabezpiecza za pomocą pistoletu do klejenia lub lutownicy. Podłączając ładowarkę do etui należy uważać, aby nie odwrócić polaryzacji, w przeciwnym razie ładowarka nie będzie działać.
Na jednym z amatorskich serwisów radiowych widziałem obwód do ładowania przenośnych akumulatorów Ni-Mn i Ni-Cd napięciem roboczym 1,2-1,4 V z portu USB. Za pomocą tego urządzenia można ładować przenośne akumulatory prądem o wartości około 100 mA. Schemat jest prosty. Złożenie go nie będzie trudne nawet dla początkującego radioamatora.
Oczywiście można kupić gotowe pamięci. Jest ich teraz wiele w sprzedaży i na każdy gust. Ale ich cena raczej nie zadowoli początkującego radioamatora lub kogoś, kto jest w stanie zrobić ładowarkę własnymi rękami.
Postanowiłem powtórzyć ten schemat, ale zrobić ładowarkę do ładowania dwóch akumulatorów jednocześnie. Prąd wyjściowy USB 2.0 wynosi 500 mA. Można więc bezpiecznie podłączyć dwa akumulatory. Gotowy schemat wyglądał tak.
Chciałem też mieć możliwość podłączenia zewnętrznego zasilacza o napięciu 5 V.
Obwód zawiera tylko osiem elementów radiowych.
Z narzędzia będziesz potrzebować minimalnego zestawu radioamatora: lutownicy, lutownicy, topnika, testera, pęsety, śrubokrętów, noża. Przed lutowaniem elementów radiowych należy je sprawdzić pod kątem przydatności do użytku. Do tego potrzebujemy testera. Testowanie rezystorów jest bardzo łatwe. Mierzymy ich rezystancję i porównujemy z wartością nominalną. W Internecie można znaleźć wiele artykułów na temat sposobu testowania diody i diody LED.
Do korpusu użyłem plastikowej obudowy o wymiarach 65 * 45 * 20 mm. Komora baterii została wycięta z dziecięcej zabawki Tetris.
Opowiem więcej o przeprojektowaniu komory baterii. Rzecz w tym, że na początku
Plusy i minusy zacisków zasilania akumulatora są ustawione odwrotnie. Potrzebowałem jednak dwóch izolowanych zacisków dodatnich umieszczonych na górze przedziału i jednego wspólnego zacisku ujemnego na dole. W tym celu przesunąłem dolny zacisk dodatni na górę, a z cyny wyciąłem wspólny zacisk ujemny, lutując pozostałe sprężyny.
Przy lutowaniu sprężyn jako topnika użyłem kwasu lutowniczego zgodnie ze wszystkimi przepisami bezpieczeństwa. Pamiętaj, aby przepłukać miejsce lutowania pod bieżącą wodą, aż do całkowitego usunięcia śladów kwasu. Przylutowałem przewody z zacisków i przełożyłem je do wnętrza obudowy przez wywiercone otwory.
Komora baterii została przymocowana do pokrywy obudowy trzema małymi śrubkami.
Wyciąłem płytkę ze starego modulatora do konsoli do gier Dandy. Usunięto wszystkie niepotrzebne części i wydrukowane ścieżki okablowania. Zostawiłem jedynie gniazdko zasilające. Jako nowe tory użyłem grubego drutu miedzianego. W dolnej pokrywie wywierciłem otwory dla wentylacji.
Gotowa płytka ściśle przylegała do obudowy, więc jej nie zabezpieczyłem.
Po zamontowaniu wszystkich elementów radia na swoich miejscach sprawdzamy poprawność montażu i oczyszczamy płytkę z topnika.
Teraz wylutujmy przewód zasilający i ustawmy prąd ładowania dla każdego akumulatora.
Jako kabel zasilający użyłem kabla USB ze starej myszki komputerowej oraz kawałka przewodu zasilającego z wtyczką z firmy „Dandy”.
Na przewód zasilający należy zwrócić szczególną uwagę. W żadnym wypadku nie należy mylić „+” i „-”. Na mojej wtyczce zasilacz „+” jest podłączony do styku centralnego czarnym przewodem z białym paskiem. A zasilacz „-” idzie czarnym (bez paska) przewodem do zewnętrznego styku wtyczki. W kablu USB „+” oznacza czerwony przewód, a „-” – czarny przewód. Lutujemy plus do plusa i minus do minusa. Starannie izolujemy punkty lutownicze. Następnie sprawdzamy czy w przewodzie nie ma zwarcia podłączając tester w trybie pomiaru rezystancji do zacisków wtyku. Tester powinien wykazywać nieskończony opór. Wszystko należy dokładnie sprawdzić, aby uniknąć spalenia portu USB. Jeśli wszystko jest w porządku, podłącz nasz przewód do portu USB i sprawdź napięcie na wtyczce. Tester powinien pokazać 5 woltów.
Ostatnim etapem konfiguracji jest ustawienie prądu ładowania. W tym celu przerywamy obwód diody VD1 i akumulatora „+”. Podłączamy tester do szczeliny w trybie pomiaru prądu włączonego do limitu 200 mA. Plus testera jest dla diody, a minus dla akumulatora.
Wkładamy baterię na miejsce, przestrzegając polaryzacji i włączamy zasilanie. Dioda LED powinna się zaświecić. Sygnalizuje, że akumulator jest podłączony. Następnie zmieniając rezystancję R1, ustawiamy wymagany prąd ładowania. W naszym przypadku jest to około 100 mA. Gdy rezystancja rezystora R1 maleje, prąd ładowania rośnie, a wraz ze wzrostem maleje.
To samo robimy z drugą baterią. Następnie skręcamy nasze ciało i
Ładowarka jest gotowa do użycia.
Ponieważ różne baterie AA mają różne
pojemności, ładowanie tych akumulatorów będzie trwało różny czas. Baterie
akumulator o pojemności 1400 mAh przy napięciu 1,2 V trzeba będzie za jego pomocą ładować
obwodów przez około 14 godzin, a akumulatory 700 mAh będą wymagały tylko 7 godzin.
Posiadam akumulatory o pojemności 2700 mAh. Ale nie chciałem ich ładować przez 27 godzin z portu USB. Dlatego zrobiłem gniazdo zasilania dla zewnętrznego zasilacza 5 V 1 A, który miałem pod ręką.
Poniżej znajduje się więcej zdjęć gotowego urządzenia.
Naklejki powstały przy użyciu programu FrontDesigner 3.0. Następnie wydrukowałem go na drukarce laserowej. Wyciąłem go nożyczkami i przykleiłem przednią stroną na cienkiej taśmie o szerokości 20 mm. Odciąłem nadmiar taśmy. Jako kleju użyłem kleju w sztyfcie, posmarując go wcześniej zarówno na naklejce, jak i miejscu, w którym został przyklejony. Jeszcze nie wiem, na ile jest to wiarygodne.
Teraz zalety i wady tego schematu.
Zaletą jest to, że obwód nie zawiera rzadkich i drogich części i jest montowany dosłownie na kolanie. Możliwe jest także zasilanie go z portu USB, co jest istotne dla początkujących radioamatorów. Nie musisz się zastanawiać, gdzie zasilić obwód. Pomimo tego, że obwód jest bardzo prosty, ten sposób ładowania jest stosowany w wielu ładowarkach przemysłowych.
Można także przełączyć prąd ładowania, nieco komplikując obwód.
Wybierając R1, R3 i R4, można ustawić prąd ładowania dla akumulatorów o różnych pojemnościach, zapewniając w ten sposób zalecany prąd ładowania dla danego akumulatora, który zwykle wynosi 0,1C (pojemność C akumulatora).
Teraz wady. Największym z nich jest brak stabilizacji prądu ładowania. To jest
Gdy zmieni się napięcie wejściowe, zmieni się prąd ładowania. Ponadto, jeśli wystąpi błąd instalacji lub zwarcie w obwodzie, istnieje duże prawdopodobieństwo spalenia portu USB.
Jeśli korzystasz z różnych urządzeń, które nadal zasilane są bateriami AA, to musisz je często wymieniać, np. w wykrywaczu metali lub nawigatorze turystycznym GPS-GLONAS eTrex. Istnieje jednak rozwiązanie tego problemu: zastąpienie konwencjonalnych baterii niklowymi bateriami AA. Tutaj trzeba naładować baterie AA
Dla naszych celów będzie nam odpowiadał prawie każdy zasilacz zaprojektowany na napięcie 5-20 woltów. Weźmy obwód najprostszego z nich jako prototyp opracowania amatorskiego radia.
Obwód składa się z następujących elementów radiowych: rezystora R1, dwóch diod LED i gniazda wtykowego. Zaleca się stosowanie diod LED w różnych kolorach. Równolegle do jednego z nich przylutowujemy zaciski do równoległego podłączenia akumulatora. Świecenie diody zgodnie z prawem Ohma zależy od stopnia rozładowania; jeśli wyładowanie jest całkowicie rozładowane, dioda nie będzie się świecić). Podczas ładowania zwiększa się świecenie diody LED. To samo świecenie obu diod sygnalizuje zakończenie procesu ładowania. Wartość rezystancji R1 dobieramy zgodnie z prądem roboczym. Na przykład prąd roboczy diody LED, który wynosi 20 mA, i napięcie zasilacza
U bp. R 1 = U bp /I 1 = U bp /0,02 = 50 U bp
Wartość wartości rezystora zaokrągla się w górę. Ponieważ rezystancja R1 działa przez długi czas, jego moc powinna wynosić 1 W. Parametry naszej ładowarki: Ubp = 25 V; R1 = 1,3 kOhm. Czas ładowania 8 - 24 godziny.
Konstrukcje te umożliwiają ładowanie przenośnych akumulatorów Ni-Mn i Ni-Cd napięciem roboczym 1,2-1,4 V z portu USB. Za pomocą pierwszego obwodu można naładować jeden akumulator prądem 100 mA, drugi obwód umożliwia ładowanie dwóch akumulatorów AA lub AAA
Komora baterii została pożyczona ze starej zabawki dla dzieci. O jego modyfikacji opowiem nieco szerzej. Faktem jest, że zwykle zalety i wady zacisków zasilania są ustawione w przeciwnych kierunkach. Potrzebujemy jednak dwóch izolujących zacisków dodatnich na górze i jednego wspólnego zacisku ujemnego na dole. Aby to zrobić, przesunąłem dolny na górę i wyciąłem wspólny ujemny z puszki po piwie, lutując sprężyny. Do lutowania użyłem kwasu lutowniczego, po lutowaniu należy dokładnie opłukać powierzchnię pod bieżącą wodą.
Ponieważ różne baterie AA mają różną pojemność, ładowanie tych baterii zajmuje różny czas. Ładowanie akumulatorów 1400 mAh zajmie około 14 godzin, a akumulatorów 700 mAh około 7 godzin.
Obecnie istnieje całkiem sporo różnych urządzeń zasilanych bateryjnie. A jeszcze bardziej denerwuje, gdy w najbardziej nieodpowiednim momencie nasze urządzenie przestaje działać, bo baterie są po prostu wyczerpane, a ich poziom naładowania nie wystarcza do normalnego funkcjonowania urządzenia.
Kupowanie nowych baterii za każdym razem jest dość drogie, ale próba wykonania domowego urządzenia do ładowania baterii palcowych własnymi rękami jest tego warta.Wielu rzemieślników zauważa, że lepiej jest ładować takie akumulatory (AA lub AAA) prądem stałym, ponieważ ten tryb jest najkorzystniejszy pod względem bezpieczeństwa samych akumulatorów. Ogólnie siła ładunku przenoszona z sieci wynosi około 1,2-1,6 wartości pojemności samego akumulatora. Przykładowo akumulator niklowo-kadmowy o wydajności 1A/h będzie ładowany prądem 1,6 A/h. Jednocześnie im niższy wskaźnik tej mocy, tym lepiej dla procesu ładowania.
We współczesnym świecie istnieje sporo urządzeń gospodarstwa domowego wyposażonych w specjalny timer, który odlicza określony czas, a następnie sygnalizuje jego koniec. Wykonując samodzielne urządzenie do ładowania akumulatorów typu palcowego, Możesz także skorzystać z tej technologii, który powiadomi Cię o zakończeniu procesu ładowania baterii.
AA to urządzenie generujące prąd stały, ładujące z mocą do 3 A/h. Podczas produkcji zastosowano najbardziej powszechny, wręcz klasyczny schemat, który możecie zobaczyć poniżej. Podstawą w tym przypadku jest tranzystor VT1.
Napięcie na tym tranzystorze sygnalizowane jest czerwoną diodą LED VD5, która pełni funkcję wskaźnika, gdy urządzenie jest podłączone do sieci. Rezystor R1 ustawia pewną moc prądów przepływających przez tę diodę LED, w wyniku czego zmienia się w niej napięcie. Wartość prądu kolektora jest tworzona przez rezystancję od R2 do R5, które są zawarte w VT2 - tak zwany „obwód emitera”. Jednocześnie zmieniając wartości rezystancji można kontrolować stopień naładowania. R2 jest na stałe podłączony do VT1, ustawiając prąd stały o minimalnej wartości 70 mA. Aby zwiększyć moc ładowania należy podłączyć pozostałe rezystory tj. R3, R4 i R5.
Przeczytaj także: Zróbmy generator elektryczny własnymi rękami
Warto to zauważyć Ładowarka działa tylko wtedy, gdy podłączone są akumulatory.Po włączeniu urządzenia w sieci na rezystorze R2 pojawia się określone napięcie, które jest przekazywane do tranzystora VT2. Następnie prąd płynie dalej, w wyniku czego dioda VD7 zaczyna się intensywnie palić.
Opowieść o domowym urządzeniu
Ładowanie z portu USB
Możesz zrobić ładowarkę do akumulatorów niklowo-kadmowych w oparciu o zwykły port USB. Jednocześnie będą ładowane prądem o natężeniu około 100 mA. Schemat w tym przypadku będzie następujący:
Obecnie w sklepach dostępnych jest sporo różnych ładowarek, ale ich koszt może być dość wysoki. Biorąc pod uwagę, że głównym celem różnych domowych produktów jest właśnie oszczędność pieniędzy, w tym przypadku samodzielny montaż jest jeszcze bardziej odpowiedni.
Obwód ten można ulepszyć, dodając dodatkowy obwód do ładowania pary baterii AA. Oto co otrzymaliśmy:
Aby było to bardziej jasne, oto komponenty, które zostały użyte podczas procesu montażu:
Oczywiste jest, że nie obejdziemy się bez podstawowych narzędzi, dlatego przed rozpoczęciem montażu musisz upewnić się, że masz wszystko, czego potrzebujesz:
- lutownica;
- lutować;
- strumień;
- próbnik;
- pinceta;
- różne śrubokręty i nóż.
Przeczytaj także: Zastanówmy się, jaki stabilizator napięcia wybrać?
Ciekawy materiał na temat samodzielnego wykonania, polecamy go obejrzeć
Aby sprawdzić działanie naszych komponentów radiowych, niezbędny jest tester. Aby to zrobić, należy porównać ich rezystancję, a następnie sprawdzić ją z wartością nominalną.
Do montażu potrzebne nam będzie także etui oraz komora na baterię. Tę ostatnią można pobrać z dziecięcego symulatora Tetris, a korpus można wykonać ze zwykłej plastikowej obudowy (6,5cm/4,5cm/2cm).
Komorę baterii mocujemy do obudowy za pomocą śrub. Płytka z konsoli Dandy, którą należy wyciąć, doskonale sprawdza się jako podstawa układu. Usuwamy wszystkie niepotrzebne elementy, pozostawiając jedynie gniazdko elektryczne. Następnym krokiem jest przylutowanie wszystkich części w oparciu o nasz schemat.
Przewód zasilający urządzenie można pobrać ze zwykłego przewodu myszy komputerowej z wejściem USB, a także części przewodu zasilającego z wtyczką. Podczas lutowania należy ściśle przestrzegać polaryzacji, tj. lutować plus z plusem itp. Podłączamy przewód do USB, sprawdzając napięcie dostarczane do wtyczki. Tester powinien pokazać 5V.
Służy mi wiernie już ponad 4 lata domowa ładowarka do ładowania akumulatorów „aa” i „aaa” (Ni-Mh, Ni-Ca) z funkcją rozładowania akumulator do stałej wartości napięcia (1 Volt). Powstał moduł rozładowywania akumulatorów o możliwość realizacji CTC(Cykl kontrolno-szkoleniowy), mówiąc prościej: aby przywrócić pojemność baterii zniszczone przez niewłaściwe chińskie ładowarki z sekwencyjną formułą ładowania 2 lub 4 akumulatorów. Jak wiadomo, ta metoda ładowania skraca żywotność akumulatorów, jeśli nie zostaną one przywrócone na czas. 
Dane techniczne ładowarki:
- Liczba niezależnych kanałów ładowania: 4
- Liczba niezależnych kanałów wylotowych: 4
- Prąd ładowania: 250 (mA)
- Prąd rozładowania 140 (mA)
- Napięcie odcięcia rozładowania 1 (V)
- Wskazanie: dioda LED
Ładowarka nie została zmontowana na wystawę, ale tak zwana metoda improwizowana, czyli wyrzucono otaczający ją towar, którego szkoda byłoby wyrzucić i nie było specjalnego powodu do przechowywania.
Z tego, co możesz zrobić własne ładowanie baterii „AA” i „AAA”:
- Obudowa z CD-Romu
- Transformator zasilający z radia (przewijanie)
- FET z płyt głównych i płyt HDD
- Pozostałe komponenty albo zostały kupione, albo nadgryzione :)
Jak już wspomniano, ładowanie składa się z kilku węzłów, które mogą żyć całkowicie autonomicznie względem siebie. Oznacza to, że możesz pracować z 8 akumulatorami jednocześnie: ładować od 1 do 4 + rozładowywać od 1 do 4. Zdjęcie pokazuje, że kasety na baterie są instalowane w formacie „AA” w zwykłych „bateriach typu długopis”; jeśli chcesz pracować z „baterami typu mini-pen” „AAA”, wystarczy umieścić małą nakrętkę kalibru pod zaciskiem ujemnym. W razie potrzeby można go powielić za pomocą uchwytów na rozmiar „aaa”. Obecność akumulatora w uchwycie sygnalizowana jest diodą LED (monitorowany jest przepływ prądu).
Blok ładowania
Ładowanie odbywa się prądem stabilizowanym, każdy kanał ma swój własny stabilizator prądu. Aby prąd ładowania pozostał stały przy podłączaniu zarówno 1, jak i 2, 3, 4 akumulatorów, przed stabilizatorami prądu instalowany jest parametryczny stabilizator napięcia. Oczywiście wydajność tego stabilizatora nie jest wysoka i konieczne będzie zainstalowanie wszystkich tranzystorów na radiatorze. Zaplanuj wcześniej wentylację obudowy i wielkość grzejnika, biorąc pod uwagę, że w zamkniętej obudowie temperatura na grzejniku będzie wyższa niż w stanie zdemontowanym. Można ulepszyć obwód, wprowadzając możliwość wyboru prądu ładowania. Aby to zrobić, obwód należy uzupełnić o jeden przełącznik i jeden rezystor dla każdego kanału, co zwiększy prąd bazowy tranzystora i odpowiednio zwiększy prąd ładowania przechodzący przez tranzystor do akumulatora. W moim przypadku blok ładujący jest montowany za pomocą mocowania zawiasowego.
moduł rozładowywania akumulatora
Jednostka wyładowcza jest bardziej złożona i wymaga precyzji w doborze komponentów. Opiera się na komparatorze typu lm393, lm339 lub lp239, którego funkcją jest dostarczanie sygnału „logicznej jedynki” lub „zera” do bramki tranzystora polowego. Kiedy tranzystor polowy się otwiera, podłącza do akumulatora obciążenie w postaci rezystora, którego wartość określa prąd rozładowania. Gdy napięcie akumulatora spadnie do ustawionego progu wyłączenia wynoszącego 1 (wolty). Komparator zatrzaskuje się i ustawia na wyjściu logiczne zero. Tranzystor wychodzi z nasycenia i odłącza obciążenie od akumulatora. Komparator posiada histerezę, co powoduje, że obciążenie zostaje ponownie załączone nie przy napięciu 1,01 (V), a przy napięciu 1,1-1,15 (V). Możesz symulować działanie komparatora, pobierając. Dobierając wartości rezystorów można dostosować urządzenie do potrzebnego napięcia. Na przykład: podnosząc próg wyłączenia do 3 woltów, możesz rozładować akumulatory litowo-jonowe i litowo-polimerowe.
Być może zaprojektowałeś go do używania komparatora lm393 w pakiecie DIP. Komparatory muszą być zasilane ze stabilizowanego źródła 5 V, jego rolę pełni wzmocniony tranzystorem TL-431.
