Грязно дешевое зарядное устройство NiCad

Итак, у Sharptooth есть вопрос по созданию дешевых зарядных устройств, которые используют аккумуляторы для зарядки телефона:

Неужели так сложно разработать и произвести недорогое зарядное устройство?

Мой вопрос в другом: как бы вы спроектировали дешевое зарядное устройство NiCad с единственным требованием, чтобы оно не повреждало ваши батареи, даже если оно оставалось в зарядном устройстве в течение длительного времени, и чтобы оно было как можно более дешевым. Вот моя попытка:

Дешевое зарядное устройство NiCad

Это простое ограничение тока с помощью диодов, подключенных параллельно аккумулятору, для защиты от перенапряжения путем сброса тока, когда напряжение достигает 1,4 В. (т.е. одиночный NiCad)

Я добавил идеи Рассела к этому миксу и пришел к следующему: сомневаюсь, что вы сможете обойтись дешевле, чем этот, он отвечает всем требованиям и может питаться практически от чего угодно, а также отключаться, когда батареи (две или более в серии) достигли установленного порога. Я полагаю, что единственный способ стать дешевле, это использовать вместо этого схему с постоянным напряжением, но я предполагаю, что это убьет вашу батарею намного быстрее, может ли кто-нибудь прокомментировать зарядку NiCad с использованием постоянного напряжения?

Версия2

Повторно прокомментируйте мой ответ. НЕТ! - дополнительная точность не очень приятна, она совершенно необходима, если вы хотите почти полностью зарядить, но не перезарядить. Современные NimH (хотя вы сказали NiCd) очень нетерпимы к струйному заряду. ОЧЕНЬ. Они должны быть заряжены прекращены, когда они заряжены. Если вы используете стабилитрон или диодный зажим, он должен быть настроен так, чтобы он потреблял почти весь ток при Vmax. Для этого он должен потреблять большую часть тока при гораздо более низких напряжениях из-за мягкого колена, и зарядное устройство будет очень медленно завершать заряд.
NB моя схема была в дополнение к источнику тока, а не вместо него. Он заменил ваш диодный зажим. Что касается квалификации, чтобы комментировать это - считайте это моим резюме :-). Скатывайся
Я никогда не заряжал батарею таким грубым способом, но надеюсь, что вы правы насчет отсечки, с заменой диодного зажима вашей схемой, нам все еще нужно стабильное напряжение для установки порога, мы не можем просто использовать стабилитрон. поскольку это воссоздает проблему, которую мы пытаемся решить.
Вы можете неправильно понять, как работает TL431. Он имеет внутреннюю ссылку с точностью 0,5%, 1% или 2%. Соотношение резисторов устанавливает величину, на которую фиксируемое напряжение выше опорного. например, если R1 = 20 кОм и R2 = 10 кОм, напряжение фиксации будет (20 + 10)/10 x 2 В5 = 7,5 В (или половина от этого для TL V 431. ячейки последовательно с постоянным током.Вы устанавливаете пороговое значение 2 x 1,4 = 2,8 В, и ячейки будут обойдены, когда они достигнут 2,8 В для пары.В идеале вам нужен один зажим на ячейку, но минимальное напряжение зажима не позволяет.
Ах, вы совершенно правы, я не понял, это довольно хорошая идея. Спасибо что подметил это. Вытягивание базы верхнего транзистора в низкий уровень, вероятно, является лучшей идеей сейчас, когда я думаю об этом, это позволяет вам отключить всю схему (я подозреваю, что близко к отключению)
«(две или более последовательно» - Можете ли вы поделиться версией с 1 ячейкой? ZXRE060? Я не понял комментарий @RussellMcMahon о «1,25 В Vref не может обеспечить достаточно низкое фиксирующее напряжение для одной ячейки».
@johnywhy Включение фиксирующего транзистора требует напряжения катода TL431 <= Vcell_max -Vbe ~+ 1,45 - 0,6 В = 0,85 В. В техническом описании указано, что Vкатод может упасть до Vref (1,25 В). На практике я обнаружил, что вы можете довести его до ПОЧТИ Vref -0,6 В (когда внутренний диод проводит) - предельное условие, которое не гарантируется техническими данными. || Использование TL431 в качестве зажима само по себе работает хорошо, но сила тока ограничена характеристиками устройства. (100 мА для примера версии в техническом описании). Возможна умная конструкция с дополнительным смещением транзистора.

Ответы (1)

Ваша схема — это шаг в правильном направлении.

V на ячейку 1,4 В в порядке - обратите внимание, что это несколько изменится в зависимости от температуры, а также от производителя и модели. Немного вниз лучше, но не даст 100% мощности, НО продлит срок службы.

У диодов или стабилитронов нет достаточно резкого "колена" отсечки - они разрешат зарядку, когда не следует, и разряжают батарею, когда должны быть выключены. Дешевый и широко доступный шунтовой стабилизатор TL431 и один транзистор обеспечивают очень малый фронт и могут иметь добавленный гистерезис.
TL431 - 31 цент за 10-ку, 8 центов за 100-ку в TO92 на Digikey.

Основная схема — добавить резистор между T: 431 и базой транзистора — работает, как показано, но «непослушно». Можно использовать МОП-транзистор с каналом P. .

введите описание изображения здесь

При желании они могут быть предоставлены всего лишь в каждой ПАРЕ ячеек в строке серии, чтобы поддерживать баланс ячеек. Каждая пара ячеек перестанет заряжаться в «правильной» точке, и избыточный ток будет отправлен «вниз по цепочке» либо к другим батареям, либо к земле. Необходимо использовать ПАРУ, так как даже низковольтный TLV431 при 1,25 В Vref не может обеспечить достаточно низкое фиксирующее напряжение для одной ячейки :-(. Катод TL431 или TLV431 падает примерно до падения на диоде ниже Vref при включении, но мой личный опыт показывает, что схема является маргинальной и зависит от устройства при 1,4 В. Существуют устройства с более низким напряжением, но стоимость намного выше.Например, ZXRE060 от Zetex превосходен, но 80 центов в 10-х и 41 цент в 100-х.

Повышенная точность хороша, но схема требует относительно стабильного источника питания для поддержания стабильной отсечки, моя оригинальная схема преодолела это с помощью регулируемого источника тока и может питаться практически от чего угодно. Источник питания немного подорожает.
@ s3c "относительно стабильная поставка"?
@ s3c Когда он написал, что не знал, что TL431 имеет достаточно точное внутреннее опорное напряжение.
Грязно дешевое зарядное устройство NiCad
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v