Rychlonabíječka NiCd / NiMH nabíjecích článků verze 1.0c

Konstrukce a realizace elektronických obvodů
Rychlonabíječka NiCd / NiMH nabíjecích článků
verze 1.0c
Semestrální práce
Update10.5.2000
Novák Pavel
Skupina 223
LS 1998/1999
Úplné zadání
Rychlonabíječka dvou NiCd / NiMH nabíjecích článků AA, doba nabíjení maximálně 2 h pro dva články NiCd
750mAh.
Napájení - zdroj PC nebo speciální adaptér 5V/12V
Provedení - Univerzální krabička nebo šachta PC.
Popis zapojení
Jádrem celého zapojení je speciální integrovaný obvod U2407B od firmy TEMIC, tento obvod v sobě sdružuje
veškeré potřebné části pro rychlé nabíjení - Napěťová reference, AD převodník, logické obvody, komparátory...
Blokové zapojení a funkci lze najít v katalogu například na www stránkách firmy.
Nabíjecí část
Odpor R1 a C1 tvoří vstupní napájecí filtr. Tranzistor T1 výkonovým členem proudového zdroje, na odporu R7 se
snímá úbytek 180mV a přes vnitřní logiku se ovládá T1, R6 a C4 tvoří filtr pro snímací napětí a zamezují
rozkmitání, R2, T2, R4 a C2 tvoří invertor pro buzení T1. Dioda D1 zamezuje vybití článků v případě odpojení
napájecího napětí. Odpor R3 slouží k předformátování článků v případě úplného vybití (IO začíná s nabíjením až
po překročení 1,6V na článkách). R5 a C3 jsou vstupní filtr pro AD převodník integrovaného obvodu. Kondezátor
C5 je filtrační pro referenční napětí IO1. R8 a R9 vyřazují z funkce část IO, která slouží ke sledování teploty
článků. R10 a C6 tvoří oscilační obvod společně s IO1. R13 až R16, T4, T5 D5 slouží k indikaci stavu nabíjení.
Vybíjecí část
Pro vybíjení článku B1 slouží tranzistor T7, R27 a R32, baterie B2 - T6, R22 a R23. IO3B tvoří společně s R28 až R31
rozdílový zesilovač se zesílením 1, který stejnosměrně posouvá napětí na B1 k zemi. IO3A s R24 až R26 fungují
jako invertující komparátor s hysterezí a slouží k detekci vybití článku B1 pod napětí 0,9V. IO3C s R19 až R21
pro článek B2. V IO2 jsou obsaženy dva RS klopné obvody, které slouží k řízení vybíjení. Po zapnutí napájecího
napětí jsou tyto obvody nastaveny tak, aby na výstupu Q byla logická nula. Do stavu vybíjení se uvádějí
sepnutím spínače S1. R17 a C7 tvoří po sepnutí spínače S1 jen krátký imluls Logické jedničky. R18 nastavuje v
případě rozepnutí S1 vstupy S IO2 do logické nuly. Diody D3 a D4 tvoří logický součin, dioda D2 složí k
rozsvícení LED v případě vybíjení. T3 a R11 a R12 slouží k přivedení referenčního napětí na vstupní převodník
IO1 a simulaci, že do objímky nejsou vloženy články.
Naměřené hodnoty
Příkon 5V/890mA a 12V/max120mA.
Doba nabíjení 2ks NiCd 750mAh - cca 1h.
Doba vybití plně nabitých článků 750mAh cca 9,5h proudem cca 80mA
Nabíjecí proud 890mA se střídou 4/5
Návod k použití
Připojíme obvod k napájecímu zdroji.
Vložíme 2 články do patice, obvod zdetekuje články a začne s nabíjením. Pokud chceme články nejdříve vybít je
nutné stisknout spínač Refresh. Po vybití dojde k automatickému nabití článků.
Indikace stavu nabíječky
Červená barva, blikající
Chyba, např. zkratovaný článek
Červená barva
Vybíjení
Zelená barva, blikající
Rychlonabíjení
Žlutá barva
Ukončovací nabíjení (nižší nabíjecí proud)
Zelená barva
Úplné nabití
Rozpiska součástek
R1
10R
C1
220u/16V radiál ellyt
R2
10k
C2
1u/50V radiál ellyt
R3
1k
C3
1u/50V radiál ellyt
R4
10k
C4
1u/50V radiální ellyt
R5
10k
C5
220n keramický
R6
10k
C6
10n keramický
R7
R22
C7
100n keramický
R8
100k
R9
1k5
D1
1N5401
R10
270k
D2
1N4148
R11
22k
D3
1N4148
R12
39k
D4
1N4148
R13
22k
D5
DuoLED
R14
2k2
D6
1N4001
R15
2k2
D7
1N4001
R16
22k
R17
1M
IO1
U2407B
R18
22k
IO2
4013
R19
10k
IO3
LM324
R20
470k
R21
1k8
T1
BUZ 71A
R22
1k0
T2
KC238
R23
1R
T3
KC308
R24
10k
T4
KC308
R25
470k
T5
KC308
R26
1k8
T6
BS170
R27
1k
T7
BS170
R28
22k
R29
22k
napájecí konektor na 5 mechaniku
R30
22k
držák na dva články AA
R31
22k
univerzální krabička
R32
1R
Spínač P1720
Odpory jsou z řady SMA0207 (GES)
Závěr
Nabíječka funguje bez problémů. Je nutno ovšem místo druhého dát paralelní kombinaci odporu cca 100R a diody
1N4001.
Přílohy
Schéma zapojení
Deska plošných spojů