Nabíječka akumulátorů 9 V
9 V NiCd or NiMH accumulator charger (6F22 size)

Simple constant current charger with timer

Většina univerzálních nabíječek umožňuje nabíjet i akumulátory 9 V (přesněji 8,4 V). Zatímco však nabíjení jednotlivých článků NiCd nebo NiMH řídí speciální nabíjecí obvod nebo mikroprocesor, akumulátory 9 V jsou nabíjeny většinou jen ze zdroje proudu. Používám několik těchto akumulátorů v měřicích přístrojích a několikrát se mi již stalo, že jsem na akumulátor zapomněl a ten se nabíjel několik dní. Popsaná nabíječka nabíjí sice také jen konstantním proudem, nabíjení však asi po 14 hodinách ukončí.

Technické údaje

Popis zapojení

Obr. 1. Zapojení nabíječky NiCd a NiMH akumulátorů 9 V
Figure 1. Charger circuit drawing. R1 set charge current, R6 and C2 charge time.
LED1 indicate charging, LED2 blink as oscillator timer work (Blink approx. 40 times per minute for 13.5 hours.)

Zapojení nabíječky je na obr. 1. Akumulátor se nabíjí ze zdroje proudu s tranzistory T1 a T2. LED1 indikuje nabíjení. Protože nabíjecí proud je zpravidla 10 až 20 mA, lze LED připojit přímo do série s akumulátorem. Délku nabíjení řídí časovací obvod 4541. Je to vlastně oscilátor RC doplněný binární děličkou a několika pomocnými obvody. Ty umožňují nastavit automatický reset děličky při poklesu napájecího napětí (a tedy i při zapnutí) a zablokování děliče po prvním výstupním impulsu (One shot mode). Obě tyto funkce jsou zde využity nastavením vývodů 5 (Auto reset) a 10 (Mode). Časování je řízeno oscilátorem RC, který má rezistorem R6 a kondenzátorem C2 nastaven kmitočet asi 0,7 Hz. Kondenzátor C3 zabraňuje parazitním kmitům oscilátoru a jeho malá kapacita má zanedbatelný vliv na kmitočet oscilátoru. Kmitání oscilátoru indikuje LED2. Dělička má vývody 12 a 13 (A0 a A1) nastaven dělicí poměr 2¹⁶, tj. 65536. Na výstupu (vývod 8) je úroveň log. 1 jen polovinu z celkové délky impulsu, protože výstupní signál má střídu 1:1. Při kmitočtu oscilátoru 0,7 Hz je výstupní impuls dlouhý asi 13,5 h. Podrobný popis obvodu 4541 je např. v [1] nebo katalogovém listu.

Po resetu, který je vyvolán připojením napájecího napětí nebo stiskem tlačítka „start“, se na výstupu časovače (vývod 8) objeví signál s úrovní log. 1, kterým se přes R2 spustí zdroj proudu. Po nastavené době přejde výstup časovače do úrovně log. 0, nabíjení se ukončí a LED1 zhasne. LED2 bliká dále, oscilátor není blokován!

K napájení nabíječky lze použít zdroj stejnosměrného nebo střídavého napětí. (Používám napětí ze zvonkového transformátoru, které mám vyvedeno do zdířek na pracovním stole.) Zdroj nabíjecího proudu a indikační LED se napájejí nevyfiltrovaným napětím. Pro časovač je napájení odděleno diodou D1, vyfiltrováno kondenzátorem C1 a stabilizováno Zenerovou diodou. Při střídavém napájecím napětí 12 V je akumulátor nabíjen jen po dobu asi poloviny půlperiody napájecího napětí. Proto je nabíjecí proud nastaven rezistorem R1 asi na 20 mA. Střední nabíjecí proud je pak asi 11 mA. Při stejnosměrném napájení je třeba odpor R1 zvětšit na 47 až 56 ohmů.

Obr. 2. Deska s plošnými spoji nabíječky. Kliknutím získáte obrázek v rozlišení 600 dpi (30 kB)
Figure 2. Charger PCB layout. Click to get 600 dpi resolution image (30 kB)

Obr. 3. Rozmístění součástek nabíječky
Figure 3. Locations of components on the charger board

Nabíječka je postavena na desce s plošnými spoji podle obr. 2. Kontakty pro připojení akumulátoru jsem přinýtoval přímo na desku. Získal jsem je z vybité baterie. Oživení nabíječky je snadné. Po připojení napájecího napětí nejdříve zkontrolujeme, zda LED2 blikne asi 40x za minutu. Připojíme akumulátor přes miliampérmetr a změříme nabíjecí proud. Součin nabíjecího proudu a doby nabíjení by měl být 1,2 až 1,4krát větší, než je jmenovitá kapacita akumulátoru.

Seznam součástek

Obr. 4 a 5. Fotografie nabíječky
Figure 4 and 5. Charger photos

Jaroslav Belza

Otištěno v časopise Praktická elektronika 7/2004 s. 28
[1] Amatéské radio č. 1/1995 s. 16.

8. 8. 2004