Полное руководство по созданию зарядного устройства для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов с использованием микросхемы MAX713 от компании MAXIM.
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:
Вообще говоря, как мы помним ещё со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С, где С — емкость аккумулятора. Но, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (Fast Charge).
«It’s 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. Но, все же, увлекаться сильно не стоит — ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Потому, в MAX713 реализован не лишь 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 ещё 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 R5. R5=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 PGM3 согласно этой таблице. Разумеется, не забудьте учесть при этом зарядный ток, который был выбран, а то может случиться так, что устройство отключится раньше, чем зарядится аккумулятор.
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-
Источник: www.radiokot.ru