Зарядно за батерии за никел-кадмиеви и никел-метални хидридни батерии
В днешно време има огромен брой видове зарядни устройства за никел-кадмиеви (NiCd) и никел-метални хидридни (NiMH) батерии, с размер AA или AAA. Има различни методи за зареждане. Най-старото и най-щадящо по отношение на батерията е зареждането със стабилен ток от 0,1 от капацитета, изразен в амперчаса, докато напрежението в клетката достигне 1,45-1,5 V, което обикновено отнема 12-14 часа.
Методите за по-бързо зареждане с висок ток често се оказват вредни за здравето на батерията, тъй като те трябва да отговарят индивидуално на определен тип батерия, което далеч не винаги е възможно в зарядното устройство: потребителят няма да възстановява зарядното на всеки време или закупете абсолютно еднакви батерии за цялото оборудване, затова е по-добре да не използвате бързо зареждане, освен ако не е абсолютно необходимо. Ако батерията е никел-кадмиева, тогава преди зареждане тя трябва да бъде разредена до напрежение 1 V, в противен случай тя ще загуби капацитет, особено ако всеки път не се зарежда напълно разредена, но такива батерии вече се използват много рядко, те са заменени с NiMH клетки, които имат по-висок специфичен капацитет и не са склонни към ефекта на паметта, но имат значително по-малък ресурс от броя на циклите на зареждане и разреждане. Има, разбира се, маркови зарядни устройства, които отчитат всички нюанси на правилното зареждане на батерията. Те определят състоянието на заряда чрез напрежението на батерията и/или от лекия спад на напрежението в края на зареждането (делта-U чувствителни устройства), те също контролират температурата на батерията. Но такива устройства са много скъпи. В допълнение, готовите зарядни устройства често зареждат 2 или 4 батерии, свързани последователно, което е много погрешно, тъй като при зареждане на батерии, свързани последователно, е почти невъзможно да се осигури еднаква степен на зареждане. Батериите често имат, макар и незначително, но все пак осезаемо разпределение в параметрите, поради което правилното им зареждане може да бъде осигурено само чрез контролиране на процеса на всяка батерия поотделно.
Ясно е, че е практически невъзможно да се направи устройство у дома, което да отчита всички тънкости на заряда - то ще се окаже по-скъпо от готово марково. По този начин задачата беше да се създаде възможно най-простото зарядно устройство, което обаче би било абсолютно безопасно за здравето на батериите и възможно най-универсално, подходящо за различни батерии, налични във фермата. Въз основа на това беше избран алгоритъм за зареждане със стабилен ток от 200 mA за AA клетки и 75 mA за AAA батерии. Състоянието на заряд се определя от напрежението на една отделна батерия. Както показва практиката, доста значително (-50 + 100%) отклонение на зарядния ток от предписаните 0,1 от капацитета не е страшно за здравето на батериите. Много по-опасно е презареждането или презареждането, както и различните степени на зареждане на батериите, които след това ще се използват в едно устройство. Въз основа на такива съображения беше сглобено зарядно устройство, чиято диаграма е дадена по-долу.
Фигура: един. Верига на зарядното устройство
Трансформаторът T1 понижава мрежовото напрежение до 7-12 V, което след това се стабилизира от импулсен стабилизатор, реализиран върху транзистори T1-T4 при 4.9V. Когато едновременно се зареждат четири батерии, стабилизаторът произвежда ток от около 1 A, но поради импулсния режим на работа не са необходими радиатори за транзисторите.