Кожен з нас вдома має пристрої, які працюють від батарейок розмірів АА або ААА. Крім використання звичайних батарей у техніці деякі вважають за краще користуватися акумуляторами, які заряджаються за допомогою спеціальних зарядок. Саме акумулятори допомагають багатьом заощадити купу грошей, відмовившись від купівлі одноразових батарейок.
Але зарядки для акумуляторів все частіше продаються китайські і тому термін служби дуже недовговічний. Так що робити, коли терміново потрібно зарядити батарейки, а часу бігти по магазинах, у пошуках зарядного пристрою, зовсім немає?
Вихід є! Причому досить простий. Можна зробити саморобну просту зарядку для ваших батарей із звичайних підручних матеріалів. Для цього навіть не потрібно йти до магазину.
Для того, щоб зрозуміти про що йдеться, пропонуємо вам переглянути відео:
Для виготовлення зарядки нам необхідно підготувати:
- Корпус для вставки батарейок;
- Стара зарядка для телефону;
- ножик;
- Клейовий пістолет.
Починаємо виготовлення зарядки для батарейок. Беремо зарядне від старого телефону, яке має бути розраховане приблизно на 5 В. Відрізаємо кінчик тієї частини, яка приєднувалася до телефону та зачищаємо дроти.
Визначаємо полярності проводів за допомогою тестера.
Корпус для вставки батарейок можна відокремити від будь-якої дитячої старої іграшки, яка працювала на батарейках. Зазначаємо на ній для себе, де буде розташований плюс, а де мінус.
З'єднуємо зачищені дроти від старого зарядного пристрою із корпусом для батарейок. Провід спочатку прикручуються до клем, а потім закріплюються за допомогою клейового пістолета або паяльника. При з'єднанні зарядки з корпусом потрібно бути уважним, щоб не переплутати полярності, інакше заряджання не працюватиме.
На одному з радіоаматорських сайтів побачив схему для заряджання портативних Ni-Mn і Ni-Cd акумуляторів з робочою напругою 1,2-1,4 від USB-порту. За допомогою цього пристрою можна заряджати акумуляторні батареї струмом приблизно 100 мА. Схема проста. Зібрати її не важко навіть початківцю радіоаматору.
Звісно, можна купити готове ЗУ. У продажу їх зараз безліч і на будь-який смак. Але їх ціна навряд чи задовольнить радіоаматора-початківця або того, хто здатний зробити зарядний пристрій своїми руками.
Вирішив повторити цю схему, але зробити зарядний пристрій для заряджання одразу двох акумуляторів. Витік USB 2.0 складає 500 mA. Так що можна сміливо підключити два акумулятори. Доопрацьована схема виглядала так.
Також хотілося, щоб була можливість підключення зовнішнього джерела живлення напругою 5 Ст.
Схема містить всього вісім радіодеталей.
З інструменту потрібно мінімальний набір радіоаматора: паяльник, припій, флюс, тестер, пінцет, викрутки, ніж. Перед паянням радіодеталей їх необхідно перевірити на справність. Для цього нам знадобиться тестер. Резистори перевірити дуже просто. Вимірюємо їх опір та порівнюємо з номіналом. Про те, як перевірити діод та світлодіод є багато статей в інтернеті.
Для корпусу використав пластмасовий футляр розміром 65*45*20 мм. Батарейний відсік вирізав із дитячої іграшки «Тетріс».
Про переробку батарейного відсіку розповім докладніше. Справа в тому, що спочатку
плюси та мінуси клем живлення батарейок встановлені протилежно. Але мені потрібно було, щоб у верхній частині відсіку розташовувалися дві ізолювання плюсові клеми, а внизу одна загальна мінусова. Для цього я нижню плюсову клему переніс нагору, а загальну мінусову вирізав з жерсті, припаявши пружини, що залишилися.
Як флюс при паянні пружин застосовував паяльну кислоту з дотриманням усіх правил техніки безпеки. Місце паяння обов'язково промити в проточній воді до видалення слідів кислоти. Провід від клем підпаяв і пропустив усередину корпусу через просвердлені отвори.
Батарейний відсік закріпив на кришці футляра трьома маленькими саморізами.
Плату випилив зі старого модулятора ігрової приставки Денді. Вилучив усі непотрібні деталі та доріжки друкарського монтажу. Залишив лише гніздо живлення. Як нові доріжки використовував товстий мідний провід. У нижній кришці просвердлив отвори для вентиляції.
Готова плата щільно сіла в корпус, тож я її закріплювати не став.
Після встановлення всіх радіодеталей на свої місця перевіряємо правильність монтажу та очищаємо плату від флюсу.
Тепер займемося розпаюванням шнура живлення та встановленням струму зарядки для кожного акумулятора.
Як шнур живлення використовував USB шнур від старої комп'ютерної мишки і шматок проводу зі штекером від «Денді».
Шнуру живлення потрібно приділити особливу увагу. У жодному разі не можна переплутати «+» та «-». У мене на штекері «+» живлення підключений до центрального контакту чорним дротом із білою смугою. А «-» живлення йде по чорному (без смуги) дроту на зовнішній контакт штекера. На USB шнурі "+" йде на червоний дріт а "-" на чорний. Спаюємо плюс з плюсом і мінус з мінусом. Місця паяння ретельно ізолюємо. Далі перевіряємо шнур на коротке замикання, підключивши тестер у режимі вимірювання опору до клем штекера. Тестер має показати нескінченний опір. Все треба ретельно перевіряти ще раз, що б не спалити USB-порт. Якщо все нормально, підключаємо наш шнур до USB-порту та перевіряємо напругу на штекері. Тестер має показати 5 вольт.
Останній етап налаштування це встановлення зарядного струму. Для цього розриваємо ланцюг діода VD1 та «+» акумулятора. У розрив підключаємо тестер у режимі вимірювання струму, включеного на межу 200 mA. Плюс тестери на діод, а мінус до акумулятора.
Вставляємо акумулятор на місце, дотримуючись полярності, і подаємо живлення. При цьому має спалахнути світлодіод. Він сигналізує про те, що акумулятор підключено. Далі, змінюючи опір R1, встановлюємо необхідний струм заряду. У нашому випадку він дорівнює приблизно 100 mA. При зменшенні опору резистора R1 зарядний струм збільшується, а зі збільшенням зменшується.
Те саме робимо для другого акумулятора. Після цього скручуємо наш корпус та
зарядний пристрій готовий до використання.
Оскільки різні пальчикові акумулятори мають різну
ємність, потрібен різний час для заряджання цих акумуляторів. Акумулятори
ємністю 1400 мА/год з напругою 1,2 В потрібно заряджати за допомогою даної
схеми приблизно 14 годин, а акумулятори 700 мА/год потрібно всього 7 годин.
У мене є акумулятори ємністю 2700 мА/год. Але заряджати їх 27 годин від USB-порту не хотілося. Тому я зробив гніздо живлення для зовнішнього джерела живлення 5 вольт 1А, який у мене лежав без діла.
Ось ще кілька фотографій готового пристрою.
Наклейки малював програмою FrontDesigner 3.0. Потім надрукував на лазерному принтері. Вирізав ножицями, наклеїв лицьовою стороною на тонкий скотч шириною 20 мм. Зайвий скотч обрізав. Як клею використовував клей-олівець, попередньо змастивши їм і наклейку та місце, куди вона клеїться. Наскільки це надійно, доки не знаю.
Тепер плюси та мінуси даної схеми.
Плюс у тому, що схема не містить дефіцитних та дорогих деталей та збирається буквально на коліні. Так само є можливість запитати від USB-порту, що не мало важливо для радіоаматорів-початківців. Не треба ламати голову, звідки запитати схему. Незважаючи на те, що схема дуже проста, цей спосіб заряджання використовується в багатьох промислових зарядних пристроях.
Також можна трохи ускладнивши схему реалізувати перемикання зарядного струму.
Підбором R1, R3 і R4 можна виставити зарядний струм для різних за ємністю акумуляторів, тим самим забезпечивши зарядний струм, що рекомендується, для даного акумулятора, який зазвичай дорівнює 0,1 C (C-ємність акумулятора).
Тепер мінуси. Найбільший це відсутність стабілізації зарядного струму. Тобто
При зміні вхідної напруги буде змінюватися зарядний струм. Також при помилці в монтажі або короткому замиканні схеми є велика можливість спалити USB-порт.
Якщо використовуєте різні пристрої в яких все ще використовуються пальчикові батарейки, то їх доводиться часто міняти, наприклад в метал детекторі або GPS-Глонас туристичному навігаторі eTrex. Але є вирішення цієї проблеми заміна звичайних батарей на нікелеві батареї стандарту АА. Ось тут і знадобиться вам заряджання акумуляторів АА
Для наших цілей нам підійде майже будь-який блок живлення, розрахований на напругу 5-20 вольт. Візьмемо за прототип радіоаматорської розробки схему найпростішого з них.
Схема складається з наступних радіокомпонентів: опору R1, двох світлодіодів та штепсельного гнізда. Світлодіоди рекомендується використовувати різні кольори. Паралельно одному з них припаюємо висновки для паралельного підключення акумулятора. Світіння світлодіоду відповідно до закону Ома залежить від ступеня розряду, при повному розряді світлодіод не горітиме). У процесі заряджання світлодіода збільшується. Однакове свічення обох світлодіодів говорить про закінчення процесу заряду. Номінал опору R1 підбираємо відповідно до робочого струму. Наприклад робочому струму світлодіода, який дорівнює 20 мА, та напрузі блоку живлення
U бп. R 1 = U бп /I 1 = U бп /0,02 = 50U бп
Значення номіналу резистора округляємо у бік. Оскільки опір R1 працює тривалий час, його потужність має бути 1 Вт. Параметри нашого ЗП: Uбп = 25 В; R1 = 1,3 ком. Час зарядки 8 – 24 год.
Ці конструкції дозволяють заряджати портативні Ni-Mn і Ni-Cd акумулятори з робочою напругою 1,2-1,4 В від USB-порту. За допомогою першої схеми можна заряджати один акумулятор струмом на 100 мА, друга схема дозволяє заряджати вже дві батареї стандарту AA або AAA
Батарейний відсік був запозичений із старої дитячої іграшки. Про його переробку розповім трохи докладніше. Справа в тому, що зазвичай плюси та мінуси клем харчування встановлені протилежно. Але нам треба, щоб у верхній частині були дві ізолювання плюсові клеми, а внизу одна загальна мінусова. Для цього я нижню переніс нагору, а загальну мінусову вирізав із пивної банки, припаявши пружинки. Для паяння використовував паяльну кислоту, після закінчення паяння поверхню обов'язково добре промити в проточній воді.
Так як різні пальчикові акумулятори мають різну ємність, потрібен різний час для заряджання цих батарей. Акумулятори ємністю 1400 мА/год потрібно заряджати близько 14 годин, а для батарей 700 мА/год потрібно близько 7 годин.
На сьогоднішній момент досить багато різних пристроїв, що працюють на батарейках. І тим прикрі, коли в самий невідповідний момент наш пристрій перестає працювати, тому що батареї просто сіли, а їх заряду недостатньо для нормального функціонування приладу.
Купувати щоразу нові батареї досить витратно, а ось спробувати виготовити своїми руками саморобний пристрій для заряджання пальчикових акумуляторів цілком собі варто.Багато умільців відзначають, що краще заряджати подібні акумулятори (AA або AAA) за допомогою постійного струму, тому що такий режим є найбільш вигідним у плані безпеки для самих батарейок. Взагалі, передана сила заряду від мережі становить близько 1,2-1,6 значення ємності самого акумулятора. Наприклад, нікель-кадмієвий акумулятор, ємність якого становитиме 1А/год, буде заряджатися струмом ємністю 1,6 А/год. При цьому чим менше показник даної потужності, тим краще для процесу зарядки.
У світі існує досить багато побутових приладів, оснащених спеціальним тимчасовим таймером, що відраховує певний проміжок, потім сигналізуючи про його закінчення. При виготовленні своїми руками пристрої для заряджання пальчикових акумуляторів, можна також застосувати цю технологію, яка повідомить вас про закінчення процесу заряду акумуляторів.
AAє приладом, що генерує постійний струм, заряджаючи потужністю до 3 А/год. При виготовленні використовувалася звичайнісінька, навіть класична схема, яку ви бачите нижче. Основою, у разі, є транзистор VT1.
Напруга на даному транзисторі позначено за допомогою світлодіода червоного кольору VD5, що виконує роль індикатора, при включенні приладу до мережі. Резистор R1 задає певну потужність струмів, що проходять через даний світлодіод, у результаті коливається напруга в ньому. Значення колекторного струму формується опором від R2 до R5, які включені до VT2 — так званого «емітерного ланцюга». При цьому змінюючи значення опору, можна контролювати ступінь зарядки. R2 постійно включений до VT1, задаючи струм постійної дії з мінімальним значенням - 70 мА. Щоб підвищити потужність заряду, потрібно підключати інші резистори, тобто. R3, R4 та R5.
Читайте також: Виготовимо електрогенератор своїми руками
Варто відмітити що зарядний пристрій функціонує лише тоді, коли підключено акумулятори.Після включення приладу в мережу на резисторі R2 з'являється певна напруга, що передається на транзистор VT2. Потім струм протікає далі, внаслідок чого починає інтенсивно горіти світлодіод VD7.
Розповідь про саморобний пристрій
Заряджання від USB-порту
Можна виготовити зарядний пристрій для нікель-кадмієвих батарей на основі звичайного USB-порту. При цьому заряджатися вони будуть струмом ємністю приблизно 100 мА. Схема, у такому разі, буде такою:
На сьогоднішній момент існує досить багато різних зарядних пристроїв, що продаються в магазинах, але їх вартість може бути досить високою. Враховуючи, що головне значення різних саморобок — це саме економія коштів, то самостійне складання ще доцільніше у разі.
Цю схему можна доопрацювати, додавши додатковий ланцюг для заряджання пари акумуляторів AA. Ось що в результаті вийшло:
Щоб було наочно, ось ті комплектуючі, які використовувалися в процесі складання:
Зрозуміло, що без елементарного інструментарію нам не обійтися, тому перед початком складання необхідно переконатися, що у вас є все необхідне:
- паяльник;
- припій;
- флюс;
- тестер;
- пінцет;
- різні викрутки та ніж.
Читайте також: Розглянемо, який стабілізатор напруги вибрати?
Цікавий матеріал для виготовлення своїми руками, рекомендуємо до перегляду
Тестер необхідний, щоб перевірити працездатність наші радіодеталі. Для цього потрібно порівняти їхній опір, після чого звірити з номінальним значенням.
Для складання нам також знадобиться корпус та батарейний відсік. Останній можна взяти з дитячого симулятора Тетріс, а корпус може бути виготовлений із звичайного пластмасового футляра (6,5 см/4,5 см/2 см).
Кріпимо відсік для батарей на корпусі, використовуючи шурупи. Як основа для схеми чудово підійде плата від приставки Денді, яку потрібно випиляти. Видаляємо всі непотрібні компоненти, залишаючи лише гніздо живлення. Наступним кроком буде пайка всіх деталей, ґрунтуючись на нашій схемі.
Шнур живлення для пристрою можна взяти звичайний шнур від комп'ютерної миші, що володіє входом USB, а також частина дроту живлення зі штекером. При паянні потрібно суворо дотримуватись полярності, тобто. припаювати плюс до плюс і т.д. Підключаємо шнур до USB, перевіряючи напругу, яка подається на штекер. Тестер має показувати 5В.
Вже понад 4 роки вірою і правдою мені служить саморобний зарядний пристрій для заряду акумуляторів "аа" та "ааа" (Ni-Mh, Ni-Ca) з функцією розрядуакб до фіксованого значення напруги (1 Вольт). Блок розряду акумуляторів створювався для можливості проведення КТЦ(Контрольно-тренувальний цикл), кажучи простіше: для відновлення ємності акумуляторівпошарпаних неправильними китайськими зарядниками з формулою послідовного заряду 2-х або 4-х акб. Як відомо, такий спосіб заряду вкорочує життя акумуляторам, якщо їх вчасно не реставрувати. 
Технічні характеристики зарядного пристрою:
- Кількість незалежних каналів заряду: 4
- Кількість незалежних каналів розряду: 4
- Струм заряду: 250 (мА)
- Струм розряду 140 (мА)
- Напруга вимкнення розряду 1 (В)
- Індикація: світлодіодна
Збиралося зарядне не на виставку, а що називається з підручних засобів, тобто утилізувалося навколишнє добро, яке і викинути шкода і зберігати особливо нема чого.
З чого можна самому зробити зарядку для "АА" та "ААА" акумуляторів:
- Корпус від CD-ROM
- Силовий трансформатор від магнітоли (перемотаний)
- Польові транзистори з материнських плат та плат HDD
- Інші компоненти або купувалися або викушувалися:)
Як зазначалося, зарядка складається з кількох вузлів, які можуть жити абсолютно автономно друг від друга. Тобто одночасно можна працювати з 8 акумуляторами: від 1 до 4 заряджати + від 1 до 4 розряджати. На фото видно, що касети для акумуляторів, встановлені під форм-фактор «АА» у народі «пальчикових акумуляторів», якщо необхідно працювати з «міні-пальчиковими акбами» «ААА» достатньо підкласти під мінусову клему гайку невеликого калібру. За бажанням можна продублювати власниками під розмір «ааа». Наявність акб у тримачі відображається світлодіодом (відстежується проходження струму).
Блок заряду
Заряд здійснюється стабілізованим струмом, кожен канал має свій стабілізатор струму. Для того, щоб струм заряду був незмінним при підключенні як 1 так і 2,3,4 акумуляторів, перед стабілізаторами струму встановлено параметричний стабілізатор напруги. Звичайно, ккд цього стабілізатора не на висоті і потрібно встановити всі транзистори на тепловідведення. Заздалегідь плануйте вентиляцію корпусу та розміри радіатора, враховуючи те, що в закритому корпусі температура на радіаторі буде вищою ніж у розібраному стані. Можна модернізувати схему, ввівши можливість вибору струму заряду. Для цього схему необхідно доповнити одним перемикачем і одним резистором на кожен канал, який збільшуватиме струм бази транзистора і відповідно підвищуватиме струм заряду, що проходить через транзистор в акумулятор. У моєму випадку блок заряду зібраний навісним монтажем.
Блок розряду акб
Блок розряду складніший і вимагає точності у підборі компонентів. В основі лежить компаратор типу lm393, lm339 або lp239, функцією якого є подача сигналу «логічної одиниці», або «нуля» на затвор польового транзистора. При відкритті польового транзистора він підключає до акумулятора навантаження як резистора значення якого визначає струм розряду. У разі зниження напруги на акумуляторі до встановленого порога вимкнення 1 (Вольт). Компаратор зачиняється і встановлює на своєму виході логічний нуль. Транзистор виходить із насичення та відключає навантаження від акумулятора. Компаратор має гістерезис, який обумовлює повторне підключення навантаження не при напрузі 1,01 (В), а при 1,1-1,15 (В). Змоделювати дію компаратора ви зможете завантаживши. Підібравши значення резисторів, ви зможете перебудувати пристрій на потрібну вам напругу. Наприклад: піднявши поріг відключення до 3 Вольт, можна зробити розрядне для li-on і Li-Po акумуляторів.
Ви можете вона проектувалась для застосування компаратора lm393 у DIP-корпусі. Живлення компараторів повинне здійснюватися від стабілізованого джерела напругою 5 вольт, його роль виконує посилений TL-431 транзистором.
