Ni/MH baterijų kroviklis 2018.09.12 at 15:13

Tenka dirbti su prietaisais, kuriuose gyvena Ni/MH baterija, sudaryti iš 3 AAA celių. Kadangi prietaisai kartais pabūna kurį laiką neremontuojami ar nenaudojami – baterijos išsikrauna. Sumasčiau, kad reiktų pasidaryti kokį nedidelį Ni/MH kroviklį, kad būtų galima krauti baterijas ne prietaisuose ir truputį didesne srove. Tam pasirinkau Linear Technology mikroschemą LTC4060. Mažas korpusas, ganėtinai protinga – turėtų būti geras žaislas. Bet kaip visada, dariau vyriškai, t.y. pirma darom, po to kai niekas neveikia skaitom manualą. Bet apie viską paeiliui. Pradėsim nuo schemos.

Ir apie detales, tikiuosi nepamiršiu paminėti ką reikia pakeisti norint, kad schema dirbtų geriau, arba tiesiog dirbtų. Apie detales, iš kairės į dešinę. Pirma detalė ir pirma klaida – mažytė mikro USB jungtis. Klaida, nes, darant vyriškai pagalvojau, kad 5V maitinimo schemai užtenka ir parinkau jungtį, į kurią galima įkišti telefono/planšetės kroviklį. Pasirodo, minimalus maitinimas yra toks:

1 celei 4,5V
2 celėms 4,5V
3 cėlėms 7V
4 cėlėms  8,7V

Iš čia išvada – jeigu krauti 1 ar 2 celes, galima naudoti ir mikro USB jungtį. Toliau 1 μF įėjimo kondensatorius, nėra ką apie jį daug kalbėti, R1 ir LED1 – krovimo indikacija, priklijavau raudoną LEDą. R2 ir R3 – nustato krovimo srovę. RN1 – pulldown rezistorių matrica. SW2 – mikrojungikliai, šį kartą schema dovanų gavo kilmingus Wurth Electronic jungikliukus. IC1 – mūsų darbinis arklys, LTC4060. R9 ir LED2 – maitinimo indikatorius. Gėris tame, kad jį valdo pati LTC mikroschema. 10K rezistorius gal kiek didokas, LEDas silpnai šviečia, bet man taip geriau – neerzina. T1 – galinis tranzistorius, kurį junginėjant ir vykdomas krovimas. Kaista, netikša, kaip turi būti, o pas mane nenumatytas aušinimas. Tęsiant schemos tobulinimą – vienas iš punktų kuriuos reikės taisyti. C3 – išėjimo kondensatorius, o toliau tik speciali jungtelė.

Apie mikrojungiklius. Pirmasis užtrumpina R2 rezistorių, kuris yra lygiagrečiai sujungtas su R3, taigi, kai jungiklis išjungtas bendra rezistorių varža nustato vienokią krovimo srovę, o kai R2 užtrumpintas lieka tik R3 varža ir atitinkamai keičiasi krovimo srovė. Čia iš karto pasakysiu, kad 1A ir 0,5A yra daugokai, ypač mano atveju – kaista T1. Pakeisiu rezistorius, kad būtų mažesnės srovės (tarkim, per pusę), galbūt padės sumažinti kaitimą. Antras jungiklis parenka baterijos chemiją – NiMH arba NiCd. Čia kaip ir toliau – viskas paprasta, du loginiai lygiai kuriuos mikroschema supranta kaip dvi atitinkamas reikšmes, GND ir maitinimo įtampa. Panaudojau „timptelėjimą žemyn“ (pulldown), kad būtų galima naudoti ON-OFF tipo mygtukus. Pauzės mygtukas sustabdo krovimą, automatinis pakrovimas baterijos įtampas nukritus iki 1,3V valdomas 4 mygtuku. Du sekantys mygtukai, SEL0ir SEL1, nustato baterijos celių skaičių. Ir paskutinis mygtukas tiesiog išjungia mikroschemą. Viskas paprasta, elementaru ir aišku. Jungiam prie 5V telefono kroviklio, tikiuosi sprogimo. Ar bent jau dūmų. Bet nieko. Ta prasme iš viso nieko, net maitinimo LEDas nedega. Susinervuoju, ieškau klaidos, murmu burtažodžius, bet niekas nepadeda. Ties šita viena radau, kad 3 celėm reikia bent 7V, o mano kroviklis duoda tik 5V, kurie ateina, pamato kas per situacija ir stovi kamputyje nervingai rūkydami. Ech, jungiu prie laboratorinio maitinimo šaltinio, užvirinu maksimalią 10V įtampą – ir oba ! Maitinimo LEDas žiba, o krovimo LEDas kartkartėm blankiai mirktelna. Nu, bent šiokia tokia gyvybė. Bet o kodėl blankiai mirktelna ? Mikroskopuoju krovimo LEDo rezistorių. Ach tu netikša, jis vietoj 560R turi truputį daugiau varžos. Kokį 1000 kartų daugiau – 560K. Natūralu, kad LEDas blankus. Susirandu Lemonos maišiuką su atkirptais rezistoriais, ir – ten jie visi 560K. O ant maišiuko parašyta 560R. Sumurmu dar kelis burtažodžius Lemonos adresu. Pasiėmiau 1K5 reziką ir prišoviau prie PCB. Bet vistiek, rezikas nepaaiškina LEDo blyksėjimo. Čia jau mano kasiakas – maiteko srovės ribojimas nusuktas ant minimumo, tai schema pabando imti daugiau srovės ir atsijungia. Blykst, ir vėl iš naujo. Atsukau daugiau – viskas sužibo kaip Kalėdinė eglutė. Vis dar nesprogo, ir dūmų nėra… Tik kaista transzistorius – reiks pataisyti srovės ribas, o tranzistoriui užklijavau Rasberio PI aušintuvėlį, mėtėsi stalčiuj be darbo.

PCB vaizdas (neišpaišytas padengimas variu):

Ir keletas foto:


Nekreipkit dėmesio į rezistorių matricą, netyčia ją kitoje pusėje prilitavau, gerai dar kad 1 pino vieta teisinga. Dar šiek tiek matavimų. Maitinimo šaltiniui rodant 7,6V ir 0,45A baterija gauna 4,39V ir 0,5A. Gaunasi apie 65 % efektyvumas, nors maitinimo šaltinis nelabai tiksliai matuoja įtampą ir srovę, vis tiek – ne kažką…

Eagle failai ir panaudotos bibliotekos yra čia. Įspėju – netaisyta !

Leave a Reply

*