Entrada con ampliaciones en azul el 26/08/2015,
en verde el 23/07/2017,
en rojo el 15/03/18,
en naranja el 16/04/2018
PRECAUCIONES:
- Este cargador de corriente constante solo sirve para baterias de NiCD o NiHM.
- No sirve para LiPo (mucho cuidado pues es peligroso no usar uno específico, pueden estallar).
- No sirve para baterías de plomo (mucho cuidado pues es peligroso no usar uno específico, pueden producir gases tóxicos).
- Solo puede cargar a 500 o 600mAmperios como máximo, ya que el transistor no aguanta mas corriente.
Tipos de cargadores:
- Las baterías de plomo se cargan a tensión constante.
- Las baterías de Ni-Cd, NiMh y litio se cargan a corriente constante.
- Las baterías LiPo se cargan a corriente constante, pero balanceando por células y controlando la temperatura (pues pueden arder si se sobrecalientan), y se cargan a otros voltajes/amperajes/tiempos diferentes.
En
esta entrada monté un circuito para cargar unas baterías, usando este esquema:
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| Esquema del cargador publicado en Elektor |
Este es el esquema que se publicó en la edición española de la revista Elektor
en septiembre de 2002, siendo muy sencillo pero da buenos resultados. Permite
cargar un paquete de baterías con carga lenta, entre 10 a 14 horas, y como en
las de NiMH no existe peligro de sobrecarga, si están en el cargador mas tiempo
no perjudica a las baterías ni produce calor o efectos similares.
Este circuito usa un diodo led de bajo consumo (para no afectar a la corriente
de carga), que nos indica cuando la batería está en carga, apagándose cuando
la carga esté completada.
La corriente de carga debe ser el 10% de la capacidad de cada la batería, mientras
que el voltaje debe ser como mínimo de 1'5V superior al nominal, por ejemplo
para cargar cuatro baterías de 1500mA 1'2V en serie, necesitamos una corriente
de 1500/10=150mA, si usamos menos el tiempo de carga será mayor, no debemos
usar más, mientras que para el voltaje sería de 1'2*4+1'5=6'3v o un poco mas
(nunca menos).
Para cargar una batería se usa una fuente de corriente constante, la forma mas
sencilla es usar un regulador de tensión tipo LM317, diseñado para ajustar su
resistencia interna entre los terminales IN y OUT para mantener una tensión
constante de 1,25V entre los terminales OUT y ADJ, por lo que es necesario usar
una resistencia R2 adecuada a las baterías a cargar, debiendo usar un valor
de (1'25/CorrienteDeCarga), en nuestro ejemplo 1'25/0'150 = 8'33 Ohmios, o si
las baterías son de 1800mAh, sería (1,25 / 0,180) = 6,94 ohmios. Como en la
práctica no podemos comprar una resistencia con este valor, elegiremos el mas
cercano que es 7.
Hay que usar todas las baterías conectadas
en serie y que sean todas del mismo tipo (voltaje y capacidad) si no
este montaje no funcionará adecuadamente. Para las fórmulas llamaré
NB al número de baterías,
VB al Voltaje de la batería, y
MAB a la capacidad en Mili-amperios
de la batería. Usaremos una alimentador de
VA voltios y AA
amperios:
| R2 = | 12500 | VA= | (NB * VB) + 1'5 | AA= | NB * MAB | ||
| MAB | 10.000 |
El valor de la resistencia R2 se redondea por
arriba o por abajo al valor mas cercano, si es 6'94 o de 7'21 usar una resistencia
de 7 Omios. El valor del voltaje y del amperaje del alimentador se redondean
por arriba siempre.
Por ejemplo para cargar 4 baterías (NB=4)
de 1'2 voltios (VB=1'2) y 1500mA (MAB=1500) aplicando las fórmulas
usamos una resistencia de 8 Ω (R2=8) y un alimentador de 7 voltios (VA=7)
que proporcione 600 miliamperios (AA=0'6):
| R2 = | 12500 | ≈ 8'33 Ω = 8 Ω |
| 1500 | ||
| VA = | (4 * 1'2) + 1'5 | = 6'3 V ≈ 7 V |
| AA= | 4 * 1500 | = 0'6 A |
| 10.000 |
El LM317T se debería fijar a un disipador, aunque
si la corriente es inferior a 300mA no es imprescindible, pero si es superior
debemos usar un pequeño disipador de unos 10K/W, o si lo pegamos a la caja si
es metálica será suficiente. Este regulador soporta
1'5 Amperios como máximo, pero no recomiendo pasar de 500 o 600 mAmperios en
este montaje.
La corriente de carga necesaria para las baterías se obtiene de un alimentador
externo no estabilizado (cualquiera con una transformador, puente y condensador
sirve, no necesita más). Este alimentador debe proporcionar
una corriente al menos 1'5 voltios superior en la entrada del LM317 a la que
necesitamos en su salida para que este funcione, por lo que en el ejemplo anterior,
6'3+1'5=7'8v o lo que es lo mismo el alimentador debe proporcional al menos
8 voltios, por lo que uno de 9 voltios es el adecuado, aunque si es de los económicos
mejor uno de 12 voltios, que nunca dan los voltios que dicen.
LISTA DE MATERIALES
R1 = 180 ohm, 1/4 W para corrientes de carga inferiores a 300mA, 1/2 W hasta 600mA
R2 = Ver Texto, 1/4 W para corrientes de carga inferiores a 300mA, 1/2 W hasta 600mA
C1 = 10 µF 25 V electrolítico
T1 = BC547B
IC1 = LM317T
LED1 = Diodo led de bajo consumo
R1 = 180 ohm, 1/4 W para corrientes de carga inferiores a 300mA, 1/2 W hasta 600mA
R2 = Ver Texto, 1/4 W para corrientes de carga inferiores a 300mA, 1/2 W hasta 600mA
C1 = 10 µF 25 V electrolítico
T1 = BC547B
IC1 = LM317T
LED1 = Diodo led de bajo consumo