ALIMENTATORE - CARICABATTERIE NiCd
               

Ultimamente ho acquistato un certo numero di batterie Nichel-Cadmio da 3,6V - 600mAh. Questo tipo di batterie, anche se sono state ormai soppiantate dalle più moderne NiMh e LiPo, sono ancora accettabili per un uso hobbistico. Oltre ad essere economiche, sono anche abbastanza robuste da sopportare una ricarica a corrente costante "fatta in casa".

Batterie NiCd 3.6V - 600mAh

Ho quindi deciso di costruire un alimentatore - caricabatterie dedicato esclusivamente ai robot, da usare durante tutte le fasi di collaudo e sperimentazione e per ricaricare i pacchi di batterie NiCd. Ecco le caratteristiche dell'apparecchio:

  • sezione alimentatore: 5V e 7,2V commutabili - la corrente in uscita teorica è di 1,5A e dipende dalla tensione applicata sull'integrato e dalle dimensioni del dissipatore di calore.

  • SEZIONE CARICABATTERIE: 60mA e 180mA commutabili (questa seconda corrente serve a ricaricare un accumulatore da 1800 mAh).

Lo schema qui sotto riproduce la sezione alimentatore. I due trimmer da 500 e 1000 Ohm servono per tarare le tensioni in uscita:

La parte trasformatore-raddrizzatore-filtro non è riportata nello schema perché il mio apparecchio è collegato a un vecchio alimentatore INTEK PS-35 da 13,8V - 3A (un alimentatore che i CB anni '80 conoscono molto bene!).

L'uso di questo alimentatore comporta però due inconvenienti:

  1. la tensione fornita (13,8V) provoca il surriscaldamento dell'LM317 che deve dissipare in calore la differenza tra la tensione in ingresso e quella in uscita;

  2. quando la temperatura supera la soglia di tolleranza interviene la protezione termica dell'integrato che diminuisce la tensione erogata in uscita.

Aletta di raffreddamento sull'integrato LM317
Alimentatore INTEK da 13,8V - 3/5A Mini-dissipatore sull'integrato LM317

Per calcolare la giusta tensione da applicare sull'integrato per una data tensione di uscita si deve sommare la sua tensione di dropout che è di 3V. Quindi per un'uscita di 5V la tensione in entrata deve essere di     5 + 3 = 8V    e per un'uscita di 7,2V deve essere  di   7,2 + 3 = 10,2V  . Volendo utilizzare tensioni di alimentazione superiori bisogna fissare il 317 su un grosso dissipatore di calore (molto più grande di quello che si vede nella foto).

La sezione caricabatterie è costruita attorno a un altro LM317 in configurazione generatore di corrente costante. Lo schema è classico e non necessita di altre parole:

 

Con il commutatore S1 si possono selezionare le correnti di ricarica. I valori si calcolano secondo la formula seguente:

R = 12.500 : mAh della batteria

Con i valori indicati nello schema otteniamo in uscita due correnti: ~60mA (resistenza da 20 Ohm) e ~180mA (resistenza da 6,8 Ohm).

Per le correnti in gioco (60 e 180 mA) il 317 è senza dubbio superdimensionato, ma il basso prezzo ne consiglia l'uso. Ricordo che la tensione di entrata del caricabatteria deve essere superiore alla tensione della batteria da ricaricare.

La figura seguente mostra lo schema complessivo dell'apparecchio:

Funzione dei commutatori:

  • S1: commuta le tensioni in uscita (sezione alimentatore)

  • S2: commuta le correnti in uscita (sezione caricabatterie)

  • A: uscita caricabatteria

  • B: uscita alimentatore

  • GND: massa comune

 

Per eventuali chiarimenti o informazioni inviate una email.
           

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