USB Nimh Nicd Pil Şarj Devresi

Devre LM393 Op-amp üzerine kurulu bilgisayarın USB portundaki 5 volt ile 2 adet AA NiMH, NiCd pili şarj edebiliyor. Şarj akımı 470mA devreye ait pcb çizimi ve detaylı bilgi (ingilizce) var.

USB Nimh Nicd Pil Şarj Devresi hakkında özet çeviri;

Bu Nimh Nicd Pil şarj cihazının kalbi, LM393 çift voltaj karşılaştırıcısının yarısı olan Z1a’dır. Çıkış (pin 1), değişken veya düşük olmak üzere iki durumdan birinde olabilir.

USB Nimh Nicd Pil Şarj Devre Şeması

Şarj sırasında, R1, R2 ve R4, Z1a’nın ters evrilmeyen girişinde (pin 3, Vref ) yaklaşık 1.26V veren üç yollu bir voltaj bölücü oluşturur .

TR1, şarj edilen hücreler ile doğrudan temas halinde olan bir termistördür. 25 ° C’de (77 ° F) 10kΩ’luk bir dirence sahiptir, bu da her 1C ° (1.8F °) için sıcaklıkla yaklaşık %3.7 oranında ters olarak değişir.

Hücreler tamamen şarj edildikten sonra, şarj akımı ısı şeklinde tam anlamıyla boşa gidecektir. Hücre sıcaklığı yükseldikçe TR1’in direnci düşer. 33 ° C’de (91 ° F), direnç yaklaşık 7.4 kΩ olacaktır, bu da Vtmp’yi yaklaşık 1.26V yapar ve bu da Vref voltajına eşittir . Zamana karşı pil voltajı. Voltaj zirve yaptığında hücreler doludur ve şarj cihazı kısa süre sonra kapanır.

Z1b, LM393 entegresinde ki diğer karşılaştırıcıdır ve şemaya yakından bakıldığında, Z1a ile aynı karşılaştırmayı gerçekleştirdiği ortaya çıkar. Bununla birlikte, şarj transistörünü sürmek yerine, şarjın devam ettiğini gösteren bir LED’i çalıştırır. R6, LED’e giden akımı yaklaşık 10mA ile sınırlar. LED’i kendi karşılaştırıcısından çalıştırarak LED akımının Vref üzerinde hiçbir etkisi yoktur .

İlk testler için, 5V güç kaynağı kullanmanızı öneririm.

Güç uygulandığında, LED’in kapalı, ışık vermediğini kontrol edin. Açıksa, TR1’i bir anlık kısa devre yapmak için 330Ω direnç kullanın (bu, devrenin hücrelerin aşırı derecede ısındığını düşünmesine neden olur). LED sönmezse, bir sorun var demektir.

LED kapalıyken, GND ve Vref (Z1’in pin 3’ü) arasındaki voltajı ölçün . Bu yaklaşık 2.37V olmalıdır. Kesin besleme voltajına ve direnç değerlerindeki değişime bağlı olarak biraz daha fazla veya daha az olabilir. Ayrıca Vtmp’deki (pin 2) voltajı kontrol edin . Oda sıcaklığında bu, sıcaklığa bağlı olarak 1.60V ila 1.85V aralığında olmalıdır.

Şimdi, tercihen kısmen veya tamamen boşalan bir çift eşleşen AA NiMH hücresi yerleştirin. İkinci hücreyi yerleştirir yerleştirmez, LED yanmalıdır. Vref voltajını tekrar ölçün ; şimdi yaklaşık 1.26V olmalıdır. Güç kaynağına yerleştirilen yükün neden olduğu besleme voltajı düşüşü nedeniyle Vtmp de biraz değişmiş olabilir.

Şimdi piller şarj oluyor ve pil terminallerindeki voltaj artmalıdır. Bir süre sonra artış hızının yavaşlaması gerekir. Piller yaklaşık %75 şarja ulaştıkça artış hızı tekrar hızlanacaktır. Son olarak hücreler% 100 şarja ulaştığında voltaj düşmeye başlayacak ve hücreler ısınmaya başlayacaktır. 15 ila 20 dakika sonra şarj cihazı kapanmalıdır. Hücreler rahatsız edici derecede ısınırsa ve şarj cihazı kapanmadıysa, bir sorun vardır.

During charging, R1, R2, and R4 form a three-way voltage divider which yields about 1.26V at the non-inverting input of Z1a (pin 3, Vref). TR1 is a thermistor that is in direct contact with the cells being charged. It has a resistance of 10k at 25°C (77°F), which varies inversely with temperature by about 3.7% for every 1C° (1.8F°). R3 and TR1 form a voltage divider whose value is applied to the inverting input (pin 2, Vtmp). At a temperature of 20°C (68°F), TR1 is about 12k, which makes Vtmp about 1.76V.

The charger in this project is designed to charge two AA NiMH or NiCd cells of any capacity (as long as they are the same) at about 470mA. It will charge 700mAh NiCds in about 1.5 hours, 1500mAh NiMHs in about 3.5 hours, and 2500mAh NiMHs in about 5.5 hours. The charger incorporates an automatic charge cut-off circuit based on cell temperature, and the cells can be left in the charger indefinitely after cut-off.

Size: 3.8″L x 1.2″W x 0.7″H (9.7cm x 3.0cm x 1.5cm).
Cells: Two AA, NiMH or NiCd
Charging Current: 470mA
Charge Termination Method: Battery Temperature (33°C)
Trickle Current: 10mA
Power Source: Desktop, Laptop, or Hub USB port
Operating Conditions: 15°C to 25°C (59°F to 77°F)

Kaynak: USB Powered AA NiMH and NiCd Battery Charger