NiCd akkumulátor gyorstöltő

Amikor az ember olyasmivel tölti az idejét, hogy a szabadban modellezik, rádiózik stb. telepekre, akkumulátorokra lesz szüksége. Elektromos hálózattól messze villamos energiát csak ezekbõl lehet nyerni. A telepek kapacitása viszont véges és az akkumulátorok is hamar kimerülnek. A jól felszerelt amatõrnek azonban ez nem okozhat gondot. Mielõtt a terepre kivonulna, jól feltölt egy nagy teljesítményû, 40-50 amperórás kapacitású, 12 voltos, savas ólomakkumulátort és késõbb a lemerülõ NiCd akkumulátorokat a 6. ábrán látható gyorstöltõ automatával, errõl a nagy teljesítményû akkumulátorról töltögeti.

A töltõelektronika tápfeszültségét a 12 voltos ólomakkumulátor feszültségébõl egy 7805-ös, 5 voltos stabilizátor IC állítja elõ. A NiCd akkumulátorra a töltõfeszültség, az R áramkorlátozó ellenálláson és az 1N5401 típusú diódán keresztül, csak a helyes polaritással juthat. Amikor a töltendõ NiCd akkumulátor a töltõhöz rossz polarítással csatlakozik, akkor a T1-es tranzisztor lezár, a D1-es LED nem világít és a töltõ nem indítható. Ha a NiCd akkumulátor a töltõhöz helyes polaritással csatlakozik, akkor a T1-es tranzisztor kinyit, a D1-es LED világít és a töltõ a START gombbal bekapcsolható. Az áramkörbe az 555-ös IC-vel egy monostabil multivibrátor épül, amit a START gombbal lehet átbillenteni. Amíg a multivibrátor átbillent állapotban van, addig az 555-ös IC 3-as, kimeneti kivezetéséhez csatlakozó T2-es tranzisztor kinyit és a kollektorához kapcsolt jelfogót behúzza. A töltõt a jelfogó érintkezõi a 12 voltos akkumulátorra kapcsolják és a D2-es LED fénye jelzi, hogy a NiCd akkumulátor töltése elindult.

Amint a multivibrátor átbillent és a jelfogó behúzott, az 555-ös IC 6-os és 7-es kivezetéseihez csatlakozó C kondenzátor, a P potenciométeren és a 3,3 megohmos ellenálláson keresztül lassan töltõdni kezd. Ez a feltöltõdési idõ a P trimmerpotenciométerrel körülbelül 26 és 33 perc közöttire állítható. A beállított idõ pontossága nagyban függ a C elektrolitikus kondenzátor minõségétõl, ide tehát érdemes jó minõségût beépíteni. Miután a C kondenzátor a beállított idõ elteltével feltöltõdött, a multivibrátor eredeti állapotába visszabillen és a jelfogó elenged, a D2-es LED fénye kialszik jelezve, hogy a NiCd akkumulátor feltöltése befelyezõdött. A töltést a ciklusban a RESET gombbal lehet leállítani. A RESET gombbal tulajdonképpen a multivibrátort lehet az alapállapotába visszabillenteni.

Az elektronikára kapcsolt NiCd akkumulátorok töltõáramát az R áramkorlátozó ellenállás határozza meg. Attól függõen, hogy milyen kapacitású NiCd akkumulátorokat használunk, a töltõáramokat, illetve a hozzájuk tarozó R ellenállásokat a következõ képlettel lehet meghatározni:

R=[12V-(0,7+1,3´Cellaszám)]/Töltõáram

Példaként vegyünk egy 6 voltos, 1,2 amperóra kapacitású NiCd akkumulátort. A NiCd akkumulátorok névleges cellafeszültsége 1,2 volt, a 6 voltos akkumulátor tehát 5 cellából áll. Az akkumulátort gyorstöltéssel a névleges amperóra kapacitásának a kétszeresével lehet feltölteni. Azaz az 1,2 amperórás NiCd akkumulátort 30 percig 2,4 amperes árammal lehet tölteni.
Akkor: R=[12-(0,7+1,3´5)]/2,4
R=(12-7,2)/2,4
R=4,8/2,4
R=2 ohm

Az R áramkorlátozó ellenállás nagysága tehát 2 ohm. Az 1N5401-es diódán és az R ellenálláson 2,4 amperes töltõáram folyik keresztül. Az ellenálláson hõ formájában teljesítmény veszik el, ezt az ellenállásnak bírnia kell. A szükséges ellenállás-teljesítményt a töltõáram négyzetének és az ellenállás nagyságának a szorzata adja, azaz 5,76´2=11,52 W. Az R áramkorlátozó ellenállásnak tehát legalább 12 W-osnak kell lennie, de lehet ennél nagyobb teljesítményû is. Az ellenállást olyan helyre tegyük, hogy melegedésével más alkatrészeket ne zavarjon, továbbá a természetes hûtése biztosított legyen.