presenta
Due Caricabatterie a Corrente Costante
di IZ1TQI Aldo "de Roderigo" - RCT #030
Per ricaricare le pile a stilo o qualsiasi altra batteria, compresi gli accumulatori delle automobili è buona norma effettuare la ricarica a corrente costante, però la tensione, se non si interrompe la ricarica al momento opportuno, continua a salire tanto da provocare danno.
Per correnti modeste, fino a 250-300 mA, potrete servirvi dello schema di figura 1 ( senza usare alcun dissipatore).
Lo collegherete all'uscita di un qualsiasi alimentatore che eroghi una tensione almeno di 4-5 V superiore a quella delle pile da ricaricare.
Qual è, ad esempio, la tensione con cui dovrete ricaricare una batteria di 4 pile a stilo ricaricabili da 1,25 V ?
Sapendo che a ciascuna cella dovrete somministrare una carica finale maggiorata di 0,2 V, ossia a 1,45 V, allora moltiplicherete 1,45 per il numero degli elementi, ottenendo una tensione complessiva di 5,8 V, pertanto dovrete applicare all'LM317 una tensione di almeno 11 - 12 V c.c.Per correnti fino ad 1 A, servirà dotare l'LM317 di un dissipatore da almeno 5°C/W
Nella Figura 1, la resistenza contrassegnata con Rx è quella che regola la corrente costante d'uscita. Quindi essa sarà preventivamente impostata a seconda della corrente con cui dovrete effettuare la carica, considerando che tale corrente ha valore di un decimo della capacità nominale delle singole pile ricaricabili; ossia a pile da 1500 mA/h si deve somministrare una corrente di 150 mA. Per calcolarla eseguite la semplice operazione indicata sotto:
Rx = 1,25 / A.
Ossia se stabilirete di somministrare una corrente costante di 150 mA, allora:
Rx = 1,25/ 0,150 A, Rx = 8,33 ohm.
In commercio esiste il valore 8,2 ohm e andrà benissimo.
Calcolerete invece la potenza da dissipare di Rx così:
W = I * I * Rx
W = 0,15 * 0,15 * 8,2, W = 0,185, ossia il quadrato della corrente moltiplicato per la Rx.
Lo svantaggio di questi due caricabatterie, rispetto a quello automatico, è di dover tener conto del tempo necessario per la carica completa, trascorso il quale è indispensabile almeno spegnere l'apparecchio o togliere le batterie.
Per calcolare il tempo necessario:
Capacità nominale (mA/h) : Corrente di ricarica (mA/h) = tempo in ore
1500 (mA/h) : 150 (mA) = 10 ore
In questo modo ora siete in grado di calcolarvi tutti i parametri opportuni. Considerato che le pile stilo più recenti arrivano a possedere una capacità anche di oltre 3000 mA/h il primo schema può soddisfare ogni esigenza.
In Figura 2 è rappresentato un utile circuito, comparso su "Selezione di Tecniche Elettroniche" negli anni 80, con la funzione di limitatore di corrente.
Il passo per utilizzarlo come alimentatore a corrente costante per correnti fino a 6-8 A, è stato assai breve.
Però bisogna dotare il transistor 2N3055 di un dissipatore di calore da 20-25 W, o meglio da 1 o massimo 2 °C/W. Con tale corrente si possono trattare accumulatori fino a 60 A/h.
Appresso è indicato come calcolare Rx:
Rx = 0,7 : A
In pratica per una corrente di 7 A: Rx = 0,7 : 7; Rx = 0,1 Ohm
Sempre in Figura 2 sono elencate le grandezze di Rx per alcuni valori di corrente; per il resto valgono le formule di sopra, considerando che per il calcolo del tempo di carica la corrente andrà espressa non in mA, ma in Ampere.
Il circuito regolatore LM 317, ancora non molto tempo fa, era reperibile in negozi di elettronica ed anche i transistori 2N3055, 2N1711 e BC177; su Internet sicuramente ancor ora.
Per far funzionare entrambi i circuiti proposti è sufficiente qualsiasi alimentatore stabilizzato che possa erogare la tensione e la corrente che interessa.
Infine D1 impedisce, in entrambi i dispositivi, il ritorno di tensione dalla batteria all'alimentatore, se viene spento prima di aver scollegato l'accumulatore.
Se siete interessati anche al funzionamento di principio del secondo circuito proseguite nella lettura, diversamente potete fermarvi qui.
Quando la corrente che fluisce in Rx è tale da provocare una caduta di tensione, di circa 0,65 - 0,70 V, sui capi della resistenza stessa , il transistor BC 177 entra in conduzione, polarizza il transistor 2N1711 che, a sua volta, cortocircuita a massa la base del tansistor 2N3055 interrompendone la conduzione, ma a questo punto il BC 177 cessa di condurre e si ripristina il flusso di corrente che si interrompe subito perchè nuovamente il BC 177 riprende a condurre.
E' chiaro che si instaura una condizione di equilibrio per cui il circuito eroga una corrente tale da non provocare, attraverso Rx, la conduzione a valanga del BC 177, ma gli impone di modulare la corrente di uscita, che, in buona sostanza, diviene costante. .
Il passo per utilizzarlo come alimentatore a corrente costante per correnti fino a 6-8 A, è stato assai breve.
Però bisogna dotare il transistor 2N3055 di un dissipatore di calore da 20-25 W, o meglio da 1 o massimo 2 °C/W. Con tale corrente si possono trattare accumulatori fino a 60 A/h.
Appresso è indicato come calcolare Rx:
Rx = 0,7 : A
In pratica per una corrente di 7 A: Rx = 0,7 : 7; Rx = 0,1 Ohm
Sempre in Figura 2 sono elencate le grandezze di Rx per alcuni valori di corrente; per il resto valgono le formule di sopra, considerando che per il calcolo del tempo di carica la corrente andrà espressa non in mA, ma in Ampere.
Il circuito regolatore LM 317, ancora non molto tempo fa, era reperibile in negozi di elettronica ed anche i transistori 2N3055, 2N1711 e BC177; su Internet sicuramente ancor ora.
Per far funzionare entrambi i circuiti proposti è sufficiente qualsiasi alimentatore stabilizzato che possa erogare la tensione e la corrente che interessa.
Infine D1 impedisce, in entrambi i dispositivi, il ritorno di tensione dalla batteria all'alimentatore, se viene spento prima di aver scollegato l'accumulatore.
Se siete interessati anche al funzionamento di principio del secondo circuito proseguite nella lettura, diversamente potete fermarvi qui.
Quando la corrente che fluisce in Rx è tale da provocare una caduta di tensione, di circa 0,65 - 0,70 V, sui capi della resistenza stessa , il transistor BC 177 entra in conduzione, polarizza il transistor 2N1711 che, a sua volta, cortocircuita a massa la base del tansistor 2N3055 interrompendone la conduzione, ma a questo punto il BC 177 cessa di condurre e si ripristina il flusso di corrente che si interrompe subito perchè nuovamente il BC 177 riprende a condurre.
E' chiaro che si instaura una condizione di equilibrio per cui il circuito eroga una corrente tale da non provocare, attraverso Rx, la conduzione a valanga del BC 177, ma gli impone di modulare la corrente di uscita, che, in buona sostanza, diviene costante. .
elaborazione del 30/09/20011 - pubblicazione 8/10/2011