Nabíječka bezúdržbových Pb akumulátorů 12V 7Ah

        Nabíječka je dá se říct automatická, po nabití akumulátoru se sama přepne do udržovacího režimu, kdy akumulátor může být k nabíječce připojený libovolně dlouho. Udržovací režim lze použít i k nabíjení, ale trvá to dlouho, než se akumulátor plně nabije. Po zapnutí nabíječky a po připojení akumulátoru stiskem tlačítka Start zapneme nabíjení. Nabíjení indikuje svit např. žluté LED diody. Akumulátor se začne nabíjet konstantním proudem přibližně 0.7A až do napětí 14.5V. Poté se nabíječka přepne do udržovacího režimu (indikace zelenou LED). Udržovací režim znamená, že na výstupu nabíječky je napětí 13.7V. To zaručí, že se akumulátor nemůže vybíjet "zpět do nabíječky", akumulátor je nabíjený v režimu konstantního napětí, kdy může být trvale připojený ke zdroji.

Obr.1: Schéma

      Celé zařízení se napájí střídavým napětím 15V - možno použít síťový transformátor 230V/15V o výkonu alespoň 30VA. Toto napětí je usměrněno můstkovým usměrňovačem a vyhlazeno kondenzátorem 2200uF/25V. Napětí na kondenzátoru by se mělo pohybovat v klidu okolo 20V. Zapnutou nabíječku indikuje zelená LED dioda připojená na svorky K7 (anoda) a K8 (katoda). Stabilizátor LM7812 zde je pouze proto, že IO NE555 je pouze do napětí 16V.

    Stabilizátor LM317 je zapojený jako zdroj konstantního proudu. Tento obvod tvoří tranzistor T2 spolu s rezistory R5 a R8. Pokud proudovým bočníkem R8 protéká příliš vysoký proud a vytvoří se na něm úbytek více jak 0.5V, otevře se tranzistor T2, a dojde k limitaci výstupního napětí, přičemž se sníží i proud. Rezistor R5 je pouze ochranný, protože dosáhne-li napětí na R8 0.5V, mohl by začít bází T2 protékat příliš vysoký proud, který by mohl tranzistor zničit.

    Tranzistor T1 zajišťuje přepínání nabíječky do udržovacího režimu. Sepne-li T1, začne se projevovat napěťová zpětná vazba tvořená R1, R6 a R13, která zapříčiní snížení maximálního výstupního napětí na 13.7V.

    Obvod okolo napěťové reference TL431 kontroluje napětí na akumulátoru. Přesáhne-li toto napětí 14.5V, na řídící elektrodě TL431 se objeví více jak 2.5V oproti anodě, TL431 sepne a dojde k následnému překlopení NE555.

    Stisknutím tlačítka nabíjení (svorky K5 a K6) vynulujeme klopný obvod uvnitř NE555. Na výstupu se objeví logická 0, a T1 odblokuje nabíjení. Když sepne nabití akumulátoru (TL431), objeví se na vstupu trigger (pin 2 IO 555) napětí menší než 1/3 napájecího napětí, na výstupu 555 se objeví logická 1. Sepne T1 a nabíjení je opět blokováno. (napětí výstupu je 13.7V)

    Oba režimy chodu nabíječky indikuje dvojbarevná LED dioda připojená na svorky K9, K10 a K11. LED je se společnou katodou. Barvu jsem použil zeleno-žlutou. Anoda žluté LED (indikace nabíjení) je připojená na K11, anoda zelené (indikce režimu udržování) je připojená na K9. Zbývající svorka K10 je zem, katoda dvojté LED. Tranzistor T3 je pouze jen jako invertor, který zajišťuje, že svítí zelená nebo žlutá LED.


Nastavení nabíječky a uvedení do chodu

    Na filtračním kondenzátoru by mělo být přibližně 20V. Měla by svítit zelená konstrolka ("POWER"), a dvoubarevná LED by měla signalizovat režim udržování (v tomto případě zelená barva). Na výstup nabíječky připojíme voltmetr. Trimrem R13 nastavíme napětí co nejpřesněji 13,7V. Toto je udržovací napětí akumulátoru - pro nabíjení konstantním napětím. Nyní otočíme trimr R14
na největší odpor. Připojíme na výstup akumulátor (12V 7Ah, ne jiný! POZOR na polaritu!) Stiskem tlačítka odstartujeme nabíjení. Dvojbarevná LEDka by měla svítit žlutě (pokud jste použili stejné barvy jako já). Voltmetrem stále kontrolujeme napětí na akumulátoru, dokud nedosáhne 14,5V. Až bude na akumulátoru toto napětí, je plně nabitý. Potom začneme trimrem R14 jemně a velmi pomalu otáčet, dokud nedojde k překlopení NE555, a vypnutí nabíječky. Toto nastavení několikrát opakujeme, abychom dosáhli opravdu přesného nastavení vypínacího napětí. Ještě můžeme zkontrolovat pomocí ampérmetru nabíjecí proud, ten by měl být někde okolo 800-900mA. Pokud byste chtěli nabíjecí proud snížit, (zvyšování nedoporučuji), podle následujícího vzorce si můžete vybrat jiný proudový bočník R8: I = 0,55 / R kde proud je v ampérech, odpor v ohmech.


Jak správně používat nabíječku?

    Vždy nejprve zapneme nabíječku, a až POTOM připojíme akumulátor. Po připojení akumulátoru stiskem tlačítka odstartujeme nabíjení. Pokud chceme nabíjet konstantním napětím (trvá dlouho - tj asi 24h, nepraktické), tlačítko nemačkáme. Po nabití se sama nabíječka přepne do udržovacího režimu. Dáme si pozor na správnou polaritu akumulátoru, nabíječka nemá ochranu proti přepólování. Nabíječka je určena pouze k nabíjení gelových Pb akumulátorů 12V 7Ah.

Obr.2: Návrh plošného spoje - rozmístění součástek

Obr.3: Návrh plošného spoje - velikost 300DPI (10.14x4.06 cm)

Obr.4: Hotová nabíječka v bedně od PC zdroje

Obr.5: Pohled zezadu

Obr.6: Odkrytovaná nabíječka

Obr.7: Pohled na řídící elektroniku

Obr.8: Jiný pohled

Obr.9: Elektronika v detailu

 

 

  Download & Odkazy :

Schéma a Plošný spoj

Zdroj: podle návrhu Jana Sixty , zpracoval Utaes

Přidáno dne 02.01.2011, aktualizováno: 03.08.2013

 

zpět na úvodní stránku