За допомогою цього пристрою можна в напівавтоматичному режимі розряжати та заряджати до визначеної величини всі типи акумуляторів, які знаходяться в домашньому користуванні. При його побудові враховувалась простота, надійність, можливість приміняти різні режими заряджання проблемних акумуляторів.
Імпульсний блок живлення підвищує ефективність пристрою при заряджанні акумуляторів з наявним ефектом пам'яті.
Блок-схема допоможе зрозуміти роботу та можливості пристрою.
Перед початком роботи акумулятор від'єднаний, пристрій під'єднаний до мережі живлення, вибирається фіксована напруга розряду, змінним опором виставляється напруга заряджання ( для нових акумуляторів це 1.45, 4.1, або 13.8 В ), під'єднується акумулятор і натискається розімкнута кнопка, яка активує процес розряджання. Якщо напруга на акумуляторі перевищує встановлену напругу розряду ( 1; 3.3; або 10.5 В ), то виходи компаратора будуть відкриті, в результаті чого через відкритий транзистор спрацює реле і контакти перемкнуть акумулятор на розрядну лампочку. Одночасно засвітиться світлодіод, який буде свідчити що іде процес розряджання. Також всі процеси на акумуляторі можна спостерігати на міліамперметрі, де передбачено чотири діапазони його роботи, хоча б вистачило і одного, наприклад 400 мА. Процес розряджання можна примусово перевести в заряджання, натиснувши другу кнопку, в ході чого компаратор закриє свої виходи, світлодіод потухне, а реле під'єднає акумулятор до блоку живлення.
Примінення лампочок розжарення спрощує схему та забезпечує безпеку при замиканні пластин акумулятора, дозволяє вибрати потрібний розрядно-зарядний струм.
Лампочки з'єднані паралельно, для розряджання краще встановлювати, особливо в кінці, менший струм, що дозволить більш якісно розрядити акумулятори.
Основним елементом пристрою є мережевий блок живлення, який виконаний на мікросхемі TOP224.
Це типова схема, яка забезпечує роботу блоку в широкому діапазоні мережевої напруги ( від 36 В ), витримує струм споживання до 2 А, має всі необхідні захисти, може працювати без навантаження. Основну увагу необхідно звернути на виготовлення трансформатора, тут застосовано нове осердя TP4A-ETD29, потрібна індуктивність 1.4 мГн. На виході дросель ставити не потрібно, в мене вже був готовий блок, тому залишив як є.
В процесі роботи силові елементи ледве теплі.
Регульований блок живлення 1.22-15 В виконаний на мікросхемі LM2576-Adj.
Тут важливим елементом є дросель, від виготовлення якого залежить успішна робота схеми. Я взяв кільце зовнішнім діаметром 20 мм. Провід 0.8 мм, мотав до отримання індуктивності 150 мкГн. Вийшло 15 витків. Головне щоб не насичувався. Перевіряв блок при навантаженні до 2А, нічого не гріється, напругу тримає.
Управління розрядно-зарядним процесом здійснюється компаратором на мікросхемі LM393. І тільки на ній отримав коректну роботу,ні операційні підсилювачі, ні транзистори не дали жаданих результатів. Обмотка реле має робочу напругу 5 В, спрацьовує практично від 2 В. Напругу 4.2 В вибрав для зменшення нагріву реле.
____________________________________________________________
14.05.2023 р.
Ідеальний зарядний пристрій.
Попередня версія розрядно-зарядного пристрою повністю розібрана.
Найбільш практичним способом є заряджання акумуляторів за допомогою звичайного імпульсного лабораторного блоку живлення з регулюванням вихідної напруги та струму.
Маючи вже готовий блок живлення на TOP224, виготовив блок регулювання струму та напруги на LM2576-Adj.
З наявними номіналами напруги і струму ( 14 Вольт, 2 Ампери ) цілком достатньо, щоб зарядити всі існуючі в мене акумулятори.
Корпус - електрична розподільча коробка.
Експлуатація проста та надійна. До моменту підключення акумулятора виставляється верхня межа напруги, замкнувши між собою вихідні клеми, встановлюється максимальний струм. На початку заряджання струм буде максимальним, а напруга менша від встановленої. При повністю зарядженому акамуляторі напруга виросте до максимальної, а струм зменшиться до нуля.
Контроль напруги при експлуатації акумуляторів здійснює така плата:
Повністю розрядити акумулятор до необхідної величини допоможе електронне навантаження:
