P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

P R O J E K T Y

Z A G R A N I C Z N E

Rozładowywarka

do akumulatorów NiCd

PostÍp w†dziedzinie ogniw

i†baterii ³adowalnych

(akumulatorÛw) oraz nowe ich

rodzaje opracowane

w†ostatnich latach, jak

ogniwa z†wodorkami metali

lub litowo-jonowe, spotykaj¹

siÍ z†duøym zainteresowaniem

przemys³u elektronicznego.

Z†drugiej strony rzesza

eksperymentatorÛw, hobbystÛw

i†amatorÛw przyzwyczai³a siÍ

Bateria niklowo-kadmowa ma

standard:

110mΩ/ogniwo

do ogniw i†baterii niklowo-

duø¹ wytrzyma³oúÊ mechaniczn¹

do dużych obciążeń:

50mΩ/ogniwo

kadmowych, ktÛre towarzysz¹

i†d³ugi czas øycia. Charakteryzuje

spiekowe:

19mΩ/ogniwo

nam juø od lat

siÍ doskona³ymi parametrami

piÍÊdziesi¹tych. Zasadniczym

w†niskich temperaturach i jest

Skutki dla úrodowiska

umieszczana w†hermetycznej obu-

Szkodliwe oddzia³ywanie bate-

powodem ich popularnoúci

dowie. Jej cena jest jednak wy-

rii NiCd na úrodowisko jest jedn¹

jest przede wszystkim ³atwoúÊ

øsza niø baterii o³owiowo-kwaso-

z†ich najwiÍkszych wad. Zawiera-

stosowania (pod tym

w e j c z y n i k l o w o - c y n k o w e j .

j¹ one toksyczny kadm. W†wiÍk-

wzglÍdem lepsze s¹ tylko

W†wielu zastosowaniach s¹ naj-

szoúci krajÛw wyrzucone baterie

zamkniÍte baterie o³owiowo-

bardziej preferowane baterie o³o-

trafiaj¹ na wysypiska odpadÛw,

kwasowe).

wiowo-kwasowe.

gdzie pozostaj¹ zagroøeniem przez

Kolejn¹ zalet¹ baterii NiCd

Duø¹ wad¹ baterii NiCd, wy-

bardzo d³ugi czas. Oczywiúcie,

jest niska rezystancja

konanych z†materia³Ûw spieka-

jest prawd¹, øe ich czas øycia,

wewnÍtrzna (przynajmniej

nych, jest tak zwany efekt pa-

wynosz¹cy 500..800 cykli ³adowa-

baterii wyprodukowanych

miÍciowy, na szczÍúcie moøliwy

nie/roz³adowanie, powoduje, øe

w†technologii spiekÛw),

do usuniÍcia. Zauwaømy w†tym

miliony z†nich pozostaj¹ w†uøy-

miejscu, øe ogniwa i†baterie

ciu przez wiele lat. Niemniej,

umoøliwiaj¹ca uzyskanie

NiCd z†jednolit¹ p³yt¹ w†ogÛle

szkodliwoúÊ kadmu by³a istotnym

duøych pr¹dÛw (choÊ

nie wykazuj¹ tego efektu. Przed-

czynnikiem przy podejmowaniu

mniejszych, niø z baterii

stawiony poniøej uk³ad jest wiÍc

decyzji o†rezygnacji ze stosowa-

o³owiowo-kwasowych).

przeznaczony do stosowania ze

nia baterii NiCd w†urz¹dzeniach

spiekowymi ogniwami NiCd

konsumenckich.

1,2V.

Inn¹ wad¹ spiekowych baterii

NiCd (lecz nie baterii z†jednolit¹

Niska rezystancja

p³yt¹) jest, jak juø mÛwiliúmy,

wewnÍtrzna

ZdolnoúÊ baterii NiCd

do wytwarzania pr¹dÛw

o†duøych wartoúciach (z

powodu niskiej rezystan-

cji wewnÍtrznej - przynaj-

mniej w†przypadku bate-

rii spiekowych) jest waø-

nym czynnikiem dla brac-

twa modelarzy, gdyø na-

pÍdy modeli redukcyj-

nych czÍsto wymagaj¹ du-

øych pr¹dÛw. Dla porÛw-

nania wartoúci rezystancji

d.c. trzech odmian her-

metycznych baterii 1,2V,

1Ah po ca³kowitym na³a- Rys. 1. Układ jest astabilnym multiwibratorem dowaniu wynosz¹:

o częstotliwości 25kHz.

Elektronika Praktyczna 9/98

19

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

efekt pamiÍciowy. Ujawnia siÍ on

poniøej pewnego poziomu. Jeøeli

poprzez utrzymywanie w†ogniwie

ta progowa wartoúÊ zostanie prze-

parametrÛw poprzedniego cyklu.

kroczona, wystÍpuje ryzyko od-

Naleøy to rozumieÊ w†taki sposÛb,

wrÛcenia polaryzacji w†ogniwach

øe po kilku powtarzaj¹cych siÍ

tworz¹cych bateriÍ.

czÍúciowych roz³adowaniach bate-

Prawid³owe roz³adowanie mo-

Rys. 2. Układ rozładowujący

ria nie bÍdzie mog³a roz³adowaÊ

øe byÊ wykonane tylko przy

opracowany został dla baterii 1,2V.

siÍ do koÒca.

pomocy uk³adu, ktÛry dokona

Jeżeli w grę wchodzi zestaw kilku baterii, ewentualnie bateria

Efekt pamiÍciowy jest niedo-

roz³adowania baterii do konkret-

o większym napięciu (np. 9V),

godnoúci¹, poniewaø bateria o†po-

nego napiÍcia, a†nastÍpnie od³¹-

trzeba użyć odpowiednio dużej

jemnoúci nominalnej, powiedzmy,

czy j¹ od uk³adu.

liczby rozładowywarek.

600mAh po pewnej liczbie cykli

Schemat takiego uk³adu jest

³adowanie/roz³adowanie wykazuje

zupe³nie prosty - obejrzyjcie rys.

Cewka L1 to niewielki d³awik,

pojemnoúÊ zaledwie 300 lub

1. Mimo prostoty uk³ad prawid-

³atwy do kupienia w†sklepach

400mAh. Stan ten nie ma wiele

³owo wykonuje swe zadanie: roz-

z†czÍúciami. Dioda LED powinna

wspÛlnego z†wiekiem baterii: na-

³adowanie baterii do napiÍcia

mieÊ duø¹ sprawnoúÊ (úwieciÊ

wet nowa bateria utraci czÍúÊ

650mV. Ta wartoúÊ gwarantuje, øe

przy ma³ym pr¹dzie). Dioda D1,

swej pojemnoúci, jeøeli bÍdzie

bateria zostanie prawid³owo roz-

ze wzglÍdu na wartoúÊ progowe

eksploatowana w†opisany powy-

³adowana bez niebezpieczeÒstwa

napiÍcie roz³adowania, musi byÊ

øej sposÛb.

odwrÛcenia biegunowoúci. Roz³a-

diod¹ Schottky'ego.

Na szczÍúcie istnieje prosta

dowanie odbywa siÍ nie pr¹dem

metoda zapobiegania redukcji po-

sta³ym, lecz krÛtkimi impulsami,

Korzystanie z†uk³adu

jemnoúci. Co wiÍcej, metoda ta

a†w†przerwach bateria ìdochodzi

Instrukcja uøywania roz³ado-

zapewnia teø przywrÛcenie nomi-

do siebieî. Jak stwierdzono

wywarki nie bÍdzie d³uga. Wy-

nalnej pojemnoúci bateriom cier-

w†praktyce, dziÍki tej metodzie

starczy do uk³adu do³¹czyÊ bate-

pi¹cym na efekt pamiÍciowy. Re-

czas øycia baterii wyd³uøa siÍ.

riÍ 1,2V (przestrzegaj¹c bieguno-

cepta jest prosta: zapewnienie od

Dioda D2 (LED) úwieci siÍ,

woúci), sprawdziÊ czy dioda LED

czasu do czasu ca³kowitego roz-

informuj¹c o†trwaniu procesu roz-

úwieci, a†po jej zgaúniÍciu od³¹-

³adowania baterii przed jej na³a-

³adowania. NapiÍcie o†wartoúci

czyÊ bateriÍ. Czas roz³adowania

dowaniem. ìOd czasu do czasuî

0,65..1,2V jest dla diody zbyt

wynosi na ogÛ³ od 3†do 4†godzin.

oznacza mniej wiÍcej co trzecie

niskie, musi wiÍc byÊ zwiÍkszo-

Jak wczeúniej wspomnieliúmy, nie

³adowanie. S¹ juø na rynku ³a-

ne. W†tym celu multiwibrator as-

jest niezbÍdne roz³adowanie ba-

dowarki wyposaøone w†funkcjÍ

tabilny (T1, T2) oscyluje z†czÍs-

terii przed kaødym ³adowaniem:

roz³adowania, lecz na pewno nie

totliwoúci¹ 25kHz. W†czasie w³¹-

w†zupe³noúci wystarczy przepro-

naleø¹ one do taÒszych typÛw.

czenia T2 pr¹d p³ynie przez

wadzenie tej operacji co trzecie

cewkÍ L1, trwa magazynowanie

³adowanie.

Prawid³owe roz³adowanie

energii w†postaci pola magnetycz-

Jeøeli podejrzewacie bateriÍ

Nie ma potrzeby budowania

nego. Po wy³¹czeniu T2 cewka

o†istnienie efektu pamiÍciowego,

skomplikowanego uk³adu elektro-

ìroz³adowuje siÍî przez diodÍ

wykonajcie dwa albo trzy cykle

nicznego, aby roz³adowaÊ bateriÍ:

D2, ktÛra wÛwczas úwieci siÍ.

roz³adowanie/³adowanie z†zastoso-

w†najprostszym rozwi¹zaniu wy-

Dioda D1 uniemoøliwia ìprze-

waniem naszego uk³adu. Taka

starczy do³¹czyÊ rezystor lub øa-

ciekiî energii z†cewki przez bazÍ

kuracja w†prawie wszystkich przy-

rÛwkÍ. W†kaødym razie konieczne

tranzystora T1. Mog³oby dojúÊ do

padkach przywrÛci baterii jej ca³-

jest pilnowanie procesu roz³ado-

tego w†sytuacji, gdy kondensatory

kowit¹ pojemnoúÊ.

wania dla zabezpieczenia siÍ

o†duøych pojemnoúciach towarzy-

przed spadkiem napiÍcia baterii

sz¹ rezystorom o†ma³ych wartoú-

Artyku³ publikujemy na pod-

ciach rezystancji. Wartoúci rezys-

stawie umowy z redakcj¹ mie-

tancji wybrane przez nas zapew-

siÍcznika "Elektor Electronics".

niaj¹ dostatecznie duøy pr¹d roz-

³adowania, a przy napiÍciu baterii

WYKAZ ELEMENTÓW

1,2V ma on wartoúÊ 200mA. Przy

Rezystory

0,8V spada do oko³o 100mA. Gdy

R1, R4: 4,7Ω

napiÍcie zbliøa siÍ do 0,65V, pr¹d

R2, R3: 100Ω

maleje do 50mA. W†momencie

Kondensatory

spadku napiÍcia do 0,65V proces

C1: 0,22µF

roz³adowania przerywa siÍ.

C2: 0,47µF

Konstrukcja mechaniczna

Półprzewodniki

Niewielki uk³ad elektroniczny

D1: BAT85

zmieúci siÍ na p³ytce, ktÛrej wi-

D2: LED czerwona o wysokiej

dok przedstawiono na wk³adce

skuteczności

wewn¹trz numeru. Na rys. 2

T1, T2: BC639

znajduje siÍ widok rozmieszcze-

Różne

nia elementÛw.

L1: dławik 4,7mH

20

Elektronika Praktyczna 9/98