Сейчас мы с вами будем заряжать аккумуляторы, просто, качественно, а главное — быстро. Для чего воспользуемся микросхемой MAX713 от компании MAXIM. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.
Итак, что же она умеет — подходите ближе, сейчас увидите.
Итак MAX713 позволяет:
- заряжать Никель-Кадмиевые и Никель-МеталлоГидридные аккумуляторы в количестве от 1 до 16 штук одновременно;
- в режиме быстрого заряда регулировать ток заряда от С/3 до 4С, где С — емкость аккумулятора;
- в режиме медленного заряда доводить аккумуляторы до кондиции током С/16;
- отслеживание состояния аккумулятора и автоматический переход от быстрого заряда к медленному;
- в отсутствии зарядного тока через микросхему «утекает» всего 5мкА от аккумуляторов;
- возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;
Ну и хватит — и так вон сколько получилось.
Как обычно, чтобы разговаривать предметно, смотрим на схему:
Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С, где С — емкость аккумулятора. Однако, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (Fast Charge).
«It’s okey», говорят они — вы можете заряжать наши аккумуляторы гораздо большим током — главное не превышать значение 4С, иначе может случиться big-bada-bum.
Разумеется, чем больший зарядный ток используется в процессе зарядки, тем меньше времени нужно на эту самую зарядку. Однако, все же, увлекаться сильно не стоит — ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Поэтому, в MAX713 реализован не только быстрый, но и медленный заряд (Trickle Charge), который включается по достижении аккумулятором полного заряда большим зарядным током.
Схема, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000мА/ч каждый, током С/2, то есть 500мА.
Имеется индикация включения питания — HL1 и индикация быстрого заряда — HL2.
Аккумуляторы включаются последовательно.
Входное напряжение должно быть равно 6 вольтам. Вы еще тут? А ну бегом за паяльником!
Что? Вам надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000мА/ч, а 1200?
Ну ладно, тогда не бежим за паяльником, а слушаем дальше.
Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4С. Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?
- Определиться с зарядным током аккумуляторов. Неплохо было бы узнать, какой максимальный зарядный ток рекомендует производитель. Ну а если не узнали, тогда уж на свой страх и риск. Для начала, я бы не стал превышать С/2.
- Решить сколько аккумуляторов нужно заряжать одновременно. После этого, согласно Таблице 1 определить, куда припаивать выводы PGM0 и PGM1. Разумеется, чтобы не перепаивать каждый раз микросхему, нужно предусмотреть переключатель, если нужно заряжать разное количество аккумуляторов.
- Подобрать входное напряжение на зарядное устройство. Оно может быть рассчитано по формуле:
U=2+(1,9*N),
где N — количество аккумуляторов
Но это напряжение не может быть меньше 6 вольт.
То есть, если вы будете заряжать даже один аккумулятор — входное напряжение должно составлять 6 вольт. - Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий. Мощность определяется так:
P=(Uin — Ubatt)*Icharge,
где:
Uin — максимальное входное напряжение,
Ubatt — напряжение заряжаемых аккумуляторов — суммарное, разумеется,
Icharge — зарядный ток. - Посчитать сопротивление R1. R1=(Vin-5)/5 — сопротивление получается в килоомах, чтобы получить Омы надо посчитанное значение умножить на 1000.
- Определить сопротивление R5. R5=0.25/Icharge Если Icharge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если а миллиамперах, то в килоомах. Не теряйтесь.
- Выбираем время заряда. Это нужно для того, чтобы в случае неисправного аккумулятора, зарядное устройство не гоняло его, бедолагу бесконечное число часов, а отключило по таймеру, даже если аккумулятор и не зарядился. Для выбора времени заряда пользуемся Таблицей 2. И прикручиваем ноги PGM2 и PGM3 согласно этой таблице. Разумеется, не забудьте учесть при этом зарядный ток, который был выбран, а то может случиться так, что устройство отключится раньше, чем зарядится аккумулятор.
Собственно говоря и все. Дальше будут таблицы.
Таблица 1. Задание количества заряжаемых аккумуляторов.
Количество аккумуляторов |
Соединить PGM 1 с… |
Соединить PGM 0 с… |
1 |
V + |
V+ |
2 |
Не подсоединять |
V+ |
3 |
REF |
V+ |
4 |
BATT- |
V+ |
5 |
V+ |
Не подсоединять |
6 |
Не подсоединять |
Не подсоединять |
7 |
REF |
Не подсоединять |
8 |
BATT — |
Не подсоединять |
9 |
V+ |
REF |
10 |
Не подсоединять |
REF |
11 |
REF |
REF |
12 |
BATT- |
REF |
13 |
V+ |
BATT- |
14 |
Не подсоединять |
BATT — |
15 |
REF |
BATT- |
16 |
BATT- |
BATT- |
Таблица 2. Задание максимального времени заряда.
Время заряда (мин) |
Выключение по падению напряжения |
Соединить PGM 3 с… |
Соединить PGM 2 с… |
22 |
Выключено |
V + |
Не подсоединять |
22 |
Включено |
V + |
REF |
33 |
Выключено |
V + |
V+ |
33 |
Включено |
V + |
BATT- |
45 |
Выключено |
Не подсоединять |
Не подсоединять |
45 |
Включено |
Не подсоединять |
REF |
66 |
Выключено |
Не подсоединять |
V+ |
66 |
Включено |
Не подсоединять |
BATT- |
90 |
Выключено |
REF |
Не подсоединять |
90 |
Включено |
REF |
REF |
132 |
Выключено |
REF |
V+ |
132 |
Включено |
REF |
BATT- |
180 |
Выключено |
BATT — |
Не подсоединять |
180 |
Включено |
BATT- |
REF |
264 |
Выключено |
BATT — |
V+ |
264 |
Включено |
BATT — |
BATT- |
Источник: www.radiokot.ru
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
Контроллер заряда | MAX713 | 1 | ||||
VT1 | Биполярный транзистор | КТ816А | 1 | |||
D1 | Выпрямительный диод | 1N4001 | 1 | |||
С1 | Электролитический конденсатор | 1 мкФ 10 В | 1 | |||
С2 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | |||
С3, С4 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 2 | |||
C5 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ 10 В | 1 | |||
R1 | Резистор | 200 Ом | 1 | |||
R2 | Резистор | 68 кОм | 1 | |||
R3 | Резистор | 22 кОм | 1 | |||
R4 | Резистор | 1 кОм | 1 | |||
R5 | Резистор | 150 Ом | 1 | |||
R6 | Резистор | 0.5 Ом | 1 | |||
HL1, HL2 | Светодиод | 2 | ||||