Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Очень простое

Рассказать в:

Так, товарищи. Сейчас мы с вами будем заряжать аккумуляторы, просто, качественно, а главное - быстро. Для чего воспользуемся микросхемой max713 от компании maxim. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.

Итак, что же она умеет - подходите ближе, сейчас увидите.
Итак max713 позволяет:

заряжать Никель-Кадмиевые и Никель-МеталлоГидридные аккумуляторы в количестве от 1 до 16 штук одновременно;
в режиме быстрого заряда регулировать ток заряда от С/3 до 4С, где С - емкость аккумулятора;
в режиме медленного заряда доводить аккумуляторы до кондиции током С/16;
отслеживание состояния аккумулятора и автоматический переход от быстрого заряда к медленному;
в отсутствии зарядного тока через микросхему "утекает" всего 5мкА от аккумуляторов;
возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;

Ну и хватит - и так вон сколько получилось.
Как обычно, чтобы разговаривать предметно, смотрим на схему:

Зарядное устройство для ni-cd и ni-mh аккумуляторов. Очень простое

Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С, где С - емкость аккумулятора. Однако, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (fast charge).
"its okey", говорят они - вы можете заряжать наши аккумуляторы гораздо большим током - главное не превышать значение 4С, иначе может случиться big-bada-bum.

Разумеется, чем больший зарядный ток используется в процессе зарядки, тем меньше времени нужно на эту самую зарядку. Однако, все же, увлекаться сильно не стоит - ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Поэтому, в max713 реализован не только быстрый, но и медленный заряд (trickle charge), который включается по достижении аккумулятором полного заряда большим зарядным током.

Схема, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000мА/ч каждый, током С/2, то есть 500мА.
Имеется индикация включения питания - hl1 и индикация быстрого заряда - hl2.
Аккумуляторы включаются последовательно.
Входное напряжение должно быть равно 6 вольтам. Вы еще тут? А ну бегом за паяльником!

Что? Вам надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000мА/ч, а 1200?
Ну ладно, тогда не бежим за паяльником, а слушаем дальше.

Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4С. Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?

Определиться с зарядным током аккумуляторов. Неплохо было бы узнать, какой максимальный зарядный ток рекомендует производитель. Ну а если не узнали, тогда уж на свой страх и риск. Для начала, я бы не стал превышать С/2.
Решить сколько аккумуляторов нужно заряжать одновременно. После этого, согласно Таблице 1 определить, куда припаивать выводы pgm0 и pgm1. Разумеется, чтобы не перепаивать каждый раз микросхему, нужно предусмотреть переключатель, если нужно заряжать разное количество аккумуляторов.
Подобрать входное напряжение на зарядное устройство. Оно может быть рассчитано по формуле:
u=2+(1,9*n),
где n - количество аккумуляторов
Но это напряжение не может быть меньше 6 вольт.
То есть, если вы будете заряжать даже один аккумулятор - входное напряжение должно составлять 6 вольт.
Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий. Мощность определяется так:
p=(uin - ubatt)*icharge,
где:
uin - максимальное входное напряжение,
ubatt - напряжение заряжаемых аккумуляторов - суммарное, разумеется,
icharge - зарядный ток.
Посчитать сопротивление r1. r1=(vin-5)/5 - сопротивление получается в килоомах, чтобы получить Омы надо посчитанное значение умножить на 1000.
Определить сопротивление r6. r6=0.25/icharge Если icharge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если а миллиамперах, то в килоомах. Не теряйтесь.
Выбираем время заряда. Это нужно для того, чтобы в случае неисправного аккумулятора, зарядное устройство не гоняло его, бедолагу бесконечное число часов, а отключило по таймеру, даже если аккумулятор и не зарядился. Для выбора времени заряда пользуемся Таблицей 2. И прикручиваем ноги pgm2 и pgm3согласно этой таблице.

Собственно говоря и все. Дальше будут таблицы.

Таблица 1. Задание количества заряжаемых аккумуляторов.

Количество аккумуляторов	Соединить pgm 1 с…	Соединить pgm 0 с…
1	v +	v+
2	Не подсоединять	v+
3	ref	v+
4	batt-	v+
5	v+	Не подсоединять
6	Не подсоединять	Не подсоединять
7	ref	Не подсоединять
8	batt -	Не подсоединять
9	v+	ref
10	Не подсоединять	ref
11	ref	ref
12	batt-	ref
13	v+	batt-
14	Не подсоединять	batt -
15	ref	batt-
16	batt-	batt-

Таблица 2. Задание максимального времени заряда.

Время заряда (мин)	Выключение по падению напряжения	Соединить pgm 3 с…	Соединить pgm 2 с…
22	Выключено	v +	Не подсоединять
22	Включено	v +	ref
33	Выключено	v +	v+
33	Включено	v +	batt-
45	Выключено	Не подсоединять	Не подсоединять
45	Включено	Не подсоединять	ref
66	Выключено	Не подсоединять	v+
66	Включено	Не подсоединять	batt-
90	Выключено	ref	Не подсоединять
90	Включено	ref	ref
132	Выключено	ref	v+
132	Включено	ref	batt-
180	Выключено	batt -	Не подсоединять
180	Включено	batt-	ref
264	Выключено	batt -	v+
264	Включено	batt -	batt-