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old8bits Sencillo cargador de baterias de NiCd o de NiMH

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RAUL MARTIN

Academic year: 2023

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Sencillo cargador de baterias de NiCd o de NiMH

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:

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 mas, mientras que para el voltaje sería de 1'2*4+1'5=6'3v o un poco mas (nunca menos).

Esquema del cargador publicado en Elektor

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Para cargar una batería se usa una fuente de corriente constante, la forma mas sencilla es uar 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 adecuadamentre. Para las fórmulas llamaré

NB

al número de baterías,

VB

al Voltaje de la batería, y

MAB

a la capacidad en MiliAmperios 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

Referencias

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