Cargador exponencial para baterías pequeñas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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El cargador propuesto para baterías de pequeño tamaño (NiCd y similares) carga con un cambio de corriente exponencial decreciente. Esto le permite obtener la carga más completa y, por lo tanto, prolongar la vida útil de las baterías.
Para explicar la exponencialidad del proceso de carga, usamos el circuito equivalente (Fig. 1).
Conecte el capacitor C en serie con la resistencia R a una fuente de voltaje constante Uin. Suponemos que en el momento inicial el condensador está completamente descargado. Luego, el capacitor se cargará gradualmente a través de la resistencia R hasta el valor Uin y el voltaje a través de la resistencia R cambiará de acuerdo con la curva que se muestra en la Fig. 2.
En la Fig. 3 se muestra un diagrama de un cargador que implementa el principio descrito.
La batería recargable G1 está conectada al condensador de ajuste de corriente C1 a través de una etapa intermedia en un transistor de efecto de campo VT1, que tiene una gran resistencia de entrada y no carga el condensador. La resistencia R1 establece la corriente de carga inicial. El condensador C1 y la resistencia R5 son elementos de temporización. La resistencia R4 limita la corriente de cortocircuito accidental de la batería.
Los dispositivos PA1 y PV1 sirven para controlar el proceso de carga. Después de insertar la batería en el cargador (el interruptor de palanca SA3 está abierto y no se suministra voltaje de alimentación), su voltaje inicial se mide usando PV1. Las baterías de NiCd tienen un "efecto memoria", por lo tanto, antes de cargarlas, deben descargarse a aproximadamente 1 V. Para ello, el interruptor basculante SA2 se cierra y el voltaje de la batería se controla mediante el dispositivo PV1. Después de alcanzar un voltaje de 1 V en G1, SA2 se abre y SA3 se cierra.
La resistencia R1 con el interruptor de palanca SA1 cerrado establece la corriente de carga inicial igual a (0,3 ... 0,5) C (C es la capacidad nominal de la batería). En este modo, G1 se carga durante 3...4 horas. Además, el interruptor de palanca SA1 se abre y la carga adicional pasa a un modo exponencial. La batería no se recarga, por lo que puede dejarla en el cargador de forma segura durante mucho tiempo, por ejemplo, durante la noche.
La resistencia R5 y la capacitancia C1 se seleccionan de modo que la constante de tiempo T del circuito exponencial sea:
Т=С1R5=20...000 (s).
En términos de horas, esto es 5 ... 6 horas. En el dispositivo descrito, la capacitancia del capacitor es de 4700 uF y la resistencia de la resistencia es de 5,1 MΩ. Debido al hecho de que la resistencia de entrada del transistor de efecto de campo VT1 es muy grande, la resistencia R5 puede alcanzar 10 ... 15. MOhm.
La fuente de alimentación para el cargador debe tener una potencia de salida de al menos 10 W a un voltaje de 9 V. No necesita instalar un condensador de filtro después del rectificador.
Autores: A. Partin, L. Partina, Ekaterimburgo
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