Mikrokrystaly kadmia se v anodě NiCd článku pomalu mění. Drobné krystalky se sdružují do větších, což má za následek zvyšování vnitřního odporu článku a tím snižování svorkového napětí. Tento efekt se může zvýraznit při opakovaném částečném vybití článku, kdy nejnižší vrstvy kadmia zůstanou nedotčeny. Občasné kompletní vybití článku přemění strukturu kadmiové anody na hydroxid kadmia, který umožní během následného nabíjení opět přeměnu anody na (požadované) mikrokrystalky.Proto plné vybití NiCd článku před jeho nabíjením eliminuje pokles svorkového napětí, někdy (nesprávně) nazývaný paměťovým efektem. Obvod na obrázku zajišťuje úplné vybití článku (přibližně na 1V na článek) před započetím nabíjecího cyklu. Obvod je ohraničen čárkovanou čárou (pracuje i s ostatními nabíjecími obvody, nebo jako samostatný přípravek), ostatní části zapojení jsou standardní součástí nabíječe s MAX713.
Dokud není stisknuto tlačítko S1, nabíječka pracuje normálně, v tomto případě 5-ti článková baterie s kapacitou (C) 500mAh, R4 konfiguruje IC1 pro rychlé nabíjení proudem C/2 (250mA po dobu 2 hodin). Po ukončení rychlého nabíjecího cyklu obvod pokračuje v udržovacím procesu proudem cca 33mA.
Stisk tlačítka S1 otevře tranzistor Q3, tím začne vybíjení baterie do zátěže Q2 (+ R9). Proud protékající rezistorem R9 vytváří řídící napětí pro regulátor IC2 tvořený TL431. Pro hodnoty nad 2,5V (tzn. napětí baterie větší než 5V), obvod IC2 zůstává otevřen a protékající proud udržuje tranzistor Q3 otevřený i když tlačítko S1 bylo uvolněno. Když napětí baterie poklesne na 5V (tj. 1V na článek), IC2 se uzavře a ukončí vybíjecí cyklus. Obvod vyžaduje asi 10 hodin na vybití plně nabité baterie. Potom dojde automaticky k nabíjení baterie, které trvá asi 2 hodiny. Obvod MAX713 za normálních okolností spustí rychlé nabíjení při připojení napájecího napětí, nebo při připojení baterie. Nezačne ovšem nabíjet nebo pokračovat v nabíjení, je-li napětí baterie menší než 0,5V na článek. Proto je v tomto zapojení během vybíjecího cyklu rychlé nabíjení znemožněno, neboť měřící vstupy IC1 (vývody 2 a 12) jsou spojeny (otevřeným) tranzistorem Q2.
MAX713 proto ve vybíjecím cyklu zůstává ve stavu udržovacího dobíjení, takže je nutné při kalkulaci R9 přičíst 33mA dobíjecího proudu. Jak je zde uvedeno, rezistorem R9 s odporem 60 ohmů protéká proud 83mA při 5V. Z toho je ovšem 33mA dobíjecí proud, proto z baterie přichází pouze cca 50mA (z této úvahy vyplývá doba vybíjení 10 hodin na plně nabitou 500mAh baterii).
Při přepočítání obvodu pro jiné podmínky jako např. doba vybíjení, počet článků baterie nebo jiný dobíjecí proud je proto nutné zahrnout dobíjecí proud do výpočtu R9. Regulátor IC2 obsahuje 2,5V referenci, která limituje použití tohoto obvodu pro aplikace s minimálně 3 článkovou baterií. Pro nižší počet článků je možné (smíříme-li se s menší přesností a teplotní stálostí) nahradit IC2 tranzistorem NPN a příslušně upravit dělič R8/R7.
Bližší popis regulátoru s obvodem TL431 najdete ZDE
S využitím materiálů MAXIM Martin Peška
Katalogové listy ke stažení z HW serveru :
Velmi originálně řešený obvod pro prvotní vybití akumulátoru před zahájení nabíjení. Pro eleganci
doporučujeme.
