V konstrukci je použit regulovatelný monolitický stabilizátor typu LM350T, který má dobré regulační vlastnosti a také stabilitu výstupního napětí. Po připojení vybitého akumulátoru k nabíječi teče do akumulátoru diky charakteristice U velký počáteční proud, který se postupně zmenšuje podle úrovně nabití akumulátoru. Výstupní napětí (nabíjecí), musí být nastaveno s velkou přesností (alespoň 1%) na hodnotu 14,4V (nabíjecí napětí U = 2,4V na článek). Počáteční proud by se měl pohybovat v rozmezí 0,5Q až 1Q; proud závisí na druhu akumulátoru. Vhodný počáteční nabíjecí proud leze nastavit změnou výstupního napětí. Nabíjecí proud se při konečném nabíjení zmenší až na 0,005Q. Akumulátor je nabit za dobu asi 12 hodin, ovšem záleží na nabíjecím proudu, při menších hodnotách může nabíjení trvat i dvakrát déle. Akumulátor je možno nechat připojený k nabíječce i delší dobu, jde o tzv. konzervační nabíjení, kdy se vyrovnává samovolné vybíjení s nabíjecím napětím (proud tekoucí do baterie je roven 5 až 10mA). Z vlastních zkušeností, ovšem nabíječku nenechávám připojenou déle než 72 hodin.

Nabíječka je vybavena pěti indikátory jejího stavu. Led Q1 informuje o stavu nabíječky, zda je zapnuta, nebo vypnuta (ON/OFF). Led Q2 informuje o konečném (konzervačním) nabíjení (obvykle tekoucí proud do baterie I £ 100mA) a Led Q3 o počátečním nabíjení. Led Q4 a Q5 informují, zda je akumulátor správně připojen (při přepólování dojde k přetavení pojistky) a Led Q5 signalizuje svitem přetavení pojistky a přepólování akumulátoru.

Pro pomalé nabíjení, které je ovšem šetrnější k baterii stačí transformátor o výkonu 30VA do DPS v zalitém provedení (jako v mém případě). Kdyby chtěl někdo nabíjet větším proudem, tak musí brát v úvahu, že se musí některé prvky nahradit za výkonnější typy, především diodový můstek BR1, cívku L1, tranzistor T1 a stabilizátor IO2, nesmíme zapomenout nahradit chladiče za typy s nižším teplotním odporem.

Obr. 1 - Schéma zapojení nabíječky

Popis zapojení

Síťové napětí přivádíme na svorkovnici CONN1 (ARK500/2SV), odkud je dále vedeno přes tavnou pojistku F1 (200mA) do transformátoru TR1 (ZTR60/31 – 15V/2A). Transformátor je v zalitém provedení s piny do desky plošných spojů. Následuje usměrňovací můstek BR1 (KBL06) a filtrační kapacita tvořená elektrolytickým filtračním kondenzátorem C1 (4m7/25V) a keramický odrušovací kondenzátor C2 (220nF/ker.). LED Q1 připojená přes omezovací rezistor R1 signalizuje zapnutí nabíječky, LED Q2 signalizuje konzervační nabíjení akumulátoru, zhruba při protékajícím proudu 100mA. V cestě je dále zařazena feritová toroidní tlumivka L1 (SFT850), která spolu s kondenzátorem C1 tvoří LC filtr.

 Obr. 2 - Návrh desky plošných spojů
 

Obr. 3 - Osazení desky plošných spojů

LED dioda Q3 signalizuje plné nabíjení (nabíjecí proud vyšší než 100mA), paralelně k LED Q3 je připojen optočlen IO1 (PC817), který „zkratuje“ LED Q2 a zamezí její rozsvícení. Vše je řízeno snímacím rezistorem R5 a výkonovým tranzistorem T1 (DBD911), tranzistor T1 je umístěn na chladiči CHL1 (V7143-BLK). Dále je zařazen keramický kondenzátor C3, který zamezuje rozkmitání IO2 (LM350T). Samotný stabilizátor s obvodem LM350T (1,2 – 33V/3A) je v doporučeném katalogovém zapojení, navíc doplněný o ochranné diody D1, D2 (1N4007). Na stabilizátoru LM350T vzniká výkonová ztráta 3,4W, která se musí vyzářit v teplo, proto je IO2 umístěna na chladiči CHL2 (V7143-BLK), takže teplota vzroste maximálně o 25°C oproti okolní teplotě. Trimrem P1 (PT10LV – 2,5kΩ) nastavujeme výstupní napětí nabíječky. Snažíme se co nejpřesněji nastavit výstupní napětí (14,4V). Dioda D6 (1N5408) slouží k oddělení samotné nabíječky od akumulátoru v případě přepolování výstupních svorek a poškození obvodů nabíječky. Kondenzátor C5 slouží ke konečnému odfiltrování a udržení stability IO2 (LM350T) a rezistor R7 slouží k trvalému zatížení stabilizátoru proudem 20mA pro správnou funkci stabilizace. Dioda D3 (1N5408) je ochranná dioda, která v případě přepolování akumulátoru zajistí přetavení pojistky F2. Těsně před výstupem je dvojice LED diod Q4 (AKU – OK), Q5 (POLARITA), výstup je vyveden na svorkovnici CONN2 (ARK500/2SV).

Oživení a sestavení přístroje

Při sestavení postupujeme následovně, nejprve zkontrolujeme DPS, jestli na ní nejsou zkraty čí jiné vady. Pak začneme osazováním nejmenších dílů, jako jsou rezistory, diody a pokračujeme kondenzátory atd. Po zapájení zkontrolujeme, zda jsme nezpůsobily při pájení místní zkraty nebo cínové můstky. Jest-li je vše v pořádku tak desku důkladně očistíme a zalakujeme.

Nabíječka při správném osazení pracuje na první zapojení, měla by se rozsvítit LED Q1 a Q2. Před samotným oživováním nastavíme trimr P1 do střední polohy. Pro vyzkoušení funkce přepínaní LED Q2 a Q3 zapojíme na výstup nabíječky testovací rezistor o hodnotě 100Ω/RR5W, nabíječkou by měl protékat proud 150mA, měla by se rozsvítit LED Q3 a zhasnout LED Q2. Jakmile odpojíme testovací rezistor, měli by se LED přepnout. Trimrem P1 nastavíme výstupní napětí na hodnotu 14,4V co nejpřesněji pomocí digitálního multimetru, výstupní napětí by mělo být nastaveno s 1% přesností (14,25 – 14,55V). Na závěr otestujeme funkci LED Q4 a Q5, Vyjmeme pojistku F2, připojíme akumulátor se správnou polaritou (svítí LED Q4), přehodíme polaritu (svítí LED Q5). Vrátíme pojistku F2, nastavení a oživení je ukončeno. Nabíječku můžeme umístit do vhodné větrané krabičky, tím je konstrukce dokončena a připravena k používání. 

Seznam součástek

Download & Odkazy

• Domovská stránka autora - http://michal.slansky.sweb.cz/