Nostalgiæ,not a stone was left unturned

Nabíječka NiMH/NiCD akumulátoru s U2405B


Obvod U2405B firmy Temic (TeleFunken) je plně automatický monolitický obvod pro řízení nabíjení NiMH/NiCD akumulátoru. Obvod nabíjí akumulátory impulsním proudem s napěťovou charakteristikou -ΔV s plynulým přechodem na charakteristiku d2V/dt2 . Umožněje režim rychlonabíjení s plynulým přechodem na udržovací režim, který udrží akumulátor v pohotovostním stavu.


Nyní již k vlastímu zapojení, to vychází z doporučeného zapojení výrobce, s mírnou úpravou některých hodnot součástek, dle námi požadovaných parmetrů. Velkou zvláštností, kterou najdeme jen u málo nabíječů, je že proud akumulátorem je regulován řízeným Greatzovým můstek, tedy dvěma tyristory, nevýhodou tohoto řešení je komplikovanější zdroj. Regulovaná je pouze kladné půlvlna (T1,T2) , záporná je usměrňena diodami D1, D2. Pro napájení obvodu a jsou pomocné diody D3, D4, ze kterých je integračním článkem R7 a C2 a děličem R8, R9 vytvořena synchrozinační složka pro fázovené řízení výkonových prvků, společně s fázovými konstantami C3, R10. Dále je toto pomocné napětí z D3 a D4 využito pro npájení obvodu přes oddělovací diodu D5, omezovací rezistor R5 a vyfiltrováno pomocí C1. Přes R11 se toto napětí přívádí také na komprační vstup, obvod tak pozná že není vložen žádný článek, viz. níže. A posledním obvodem využívající pomocné napájecí napětí je řízení výkonových prvků pomocí Q1 a rezisory R1-R5.
Nabíjecí proud tedy protéká přes D1,D2,T1,T2 a odporový bočník R14-R17, článek nabíjen je tepavým nevyhlazeným proudem. Frekvence spínání výkoných prvků je dána interním oscilátorem R22 a C8, napájeným z interního zdroje referenčního napětí pin 14 (vyhlazeného pomocí C9). V tomto zapojení je hodnota oscilátoru okolo 800Hz, což plně postačuje pro rychlonabíjecí proces. Jinou hodnotu oscilátoru snadno vypočteme z grafu, který najdeme v datasheetu obvodu.
Refernční zdroj je také využit pro obvod hlídající MIN a MAX teplotu článku složený z R19-21, C7. Hodnota připojeného termistoru na X2-2 je 10k NTC, pokud teplotu článku nechceme hlídat,stačí tento vstup propojit s X2-1 a sledování teploty bude vyřazeno.
Proud tekoucí článkem je sledován bočníkem R14-R17, můžeme použít kombinaci až 4 paralerně řazených rezistorů. Hodnata rezsitorů se volí R=0,16/Ibat.
Snímaním napětí z baterii je využit vývod 10 a odporový dělič R12,R13 a C4. Pomocí odporu R13 volíme počet nabíjených článku, kterému musím přizbůsobit hodnotu napájecího transformátoru a rezistoru R6, tak aby napájecí napětí obvodu nepřekročilo 25V.
 

Počet článků 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Napájecí napětí MIN 8 8 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Odpor R13 (kΩ) - 51 16 10 7,5 5,6 4,7 3,9 3,3 3 2,7

Na konec popíši indikaci, kterou je obvod vybaven, jsou jím dvě LED.
 
Červená Zelená Stav
Nesvítí Svítí Nabíjení ukončeno, přepnuto na udržovací režim
Nesvítí Bliká Režim rychlonabíjení
Svítí Nesvítí Baterie je mimo teplotní rozsah
Bliká Nesvítí Vadná baterie , zkratované výstupní svorky či příliš přebitá-vyčerpaná baterie
Svítí Bliká Není připojena baterie ani teplotní čidlo
Nesvití Nesvítí Není připojena baterie


To by bylo k popisu zapojení vše, vlastní návrh naskrývá žádné záludnosti ani nastavovací prvky a při pečlivém osazení, 100% funkčních sopučástkách, pracuje na první zapojení. Použitý transformátor musí být dimenzovaný alespoň o 1/4 více než je jmenovitý nabíjecí proud, aby nedocházelo k jeho přehřívání. Tyristory se příliš při nabíjení nezahřívají, ale přesto volíme dostatečně dimenzovaný chladič. Na chladič MUSÍ být připevněné IZOLOVANĚ, jinak zkratujeme transformátor !!!, nejdříve připevníme výkoné prvky na chladič a až pak jej zapájíme do desky, zabráníme tím tak pnutí vývodů a spojů. Nesmíme také zapomenout osadit jednu drátovou propojku, na desce je označena modře vlevo od IO.


Schéma nabíječky s U2405B
Osazovací plán
DPS
Nabiječka s U2405b
 
Nabiječka s U2405b
Code written & styling by StuntJ - všechna práva vyhrazena.
Gold Rush