Nabíječ ( nejen ) pro mobilní telefon Siemens MT-50
Proč?
Průměrný akumulátor většiny mobilních telefonů nevydrží více, jak jeden rok, aniž by ztratil větší část své kapacity. Při pročítání návodu k obsluze svého telefonu mě výrobce upozorňuje, že zaručuje funkčnost akumulátoru pouze půl roku. Protože nákup nového není příliš levnou záležitostí, pokusil jsem se s tím něco udělat.
Hlavní problém je příliš veliký nabíjecí proud. Zpočátku jsem předpokládal, že stačí změnit parametry
originálního síťového adaptéru. Jedná se o mírně měkký spínaný zdroj s parametry: Uvýst.= 5V, Ivýst.= 420mA.
Při kapacitě akumulátoru 670mAh, je průměrná doba nabíjení přibližně 2hodiny. I když jde o kvalitní Li-Ion akumulátor, takovéto zacházení nemůže zaručeně dlouho vydržet.
Výhodné je nabíjení desetinovým proudem. Zvýší se tím bohužel i potřebná doba 10 - 14hod. Tento problém lze vyřešit nabíjením přes noc.
Při prvních měřeních jsem zjistil, že v telefonu je zabudovaná odpojovací automatika, která vypne nabíjený akumulátor v předem definovaném čase ( zde činí výše zmíněné 2hod ), nebo po dosažení potřebné hodnoty napětí . Výrobce tím brání přebíjení. Tato vlastnost se vyskytuje většinou u telefonů Siemens Jiné mají pouze obvod napěťové ochrany. Mají totiž možnost volby různých kapacit akumulátorů a dle toho se mění i potřebný čas nabíjení. Popisovaný obvod se hodí pro většinu přístrojů s oběma typy automatik.
Popis zapojení a funkce:
Nabíječ se skládá ze dvou základních částí, zdroje proudu a astabilního klopného obvodu, multivibrátoru. Tranzistory T1 a T2 řeší funkci přibližného zdroje proudu. Odporovým trimrem R9 lze nastavit proud 0 až 200mA. Zenerova dioda D1 brání zvýšení výstupního napětí na Ucc, při odpojení zátěže. IO je zapojen jako astabilní klopný obvod se střídou 1:1 a periodou výstupního signálu kolem 15s. Tranzistor T4 zjišťuje, zda zátěží protéká nabíjecí proud. Jeho výstup je připojen k vstupu reset IO. Tranzistor T3 zavírá tranzistory T1 ,T2 podle výstupu časovače.
Při odpojené zátěži neteče proud rezistorem R4.T4 je uzavřen a na reset vstupu IO je napájecí napětí - obvod je aktivní. Začne generovat obdélníkové pulsy. Podle nich postupně T3 zavírá a otevírá proudový zdroj. Na výstupním konektoru se tyto kmity objevují s fázovým posuvem 180 stupňů. Při připojení zátěže začne v druhé půl-periodě kmitu procházet proud rezistorem R4. T4 se otevře a IO přejde do neaktivního stavu. Na jeho výstupu je log. stav 0. Proudový zdroj již bude dodávat do zátěže konstantní proud do doby zaktivování odpojovací automatiky telefonu. Nyní opět přestane procházet proud výstupem. T4 se uzavře - IO znovu aktivní. Protože do této chvíle se na kondenzátoru C4 udržovalo napájecí napětí, výstup obvodu je roven log.1. T3 zavře T1 a T2 . Na výstupním konektoru klesne napětí. Odpojovací automatika vyhodnotí tento stav jako ukončení nabíjecího cyklu. Po otevření T1 - po vybití C4 nabíjení pokračuje, pro automatiku je to další nabíjecí cyklus. Tento proces pokračuje až do chvíle, kdy samotný akumulátor dosáhne mezního napětí a je definitivně odpojen.
Seznam součástek:
R1 33k
R2 68k
R3 120k
R4 22/2W
R5 1,2k
R6 ,R7 10k
R8 1,5k
R9 trimr 2,2M - 10mm
C1 10nF
C2 ,C3 100nF
C4 ,C5 500uF
D1 zen. 6,8V-7,5V
D2 1N4007
T1 BDV65B
T2 ,T3 BC548C
T4 BC548A
IO1 NE555
K dispozici:
- Oboje ve formátu programu
Eagle verze 3.55r, možno použít i vyšší verze.
Deska plošného spoje:
Pro výrobu fotocestou nedoporučuji.
Osazení součástkami:
Oživení a nastavení:
Obvod je sestaven na jednostranné desce se dvěmi drátovými propojkami. Jako chlazení T1 plně dostačuje větší chladící křidélko. Rezistor R4 musí být dostatečně výkonově dimenzován, jeho hodnota se mění podle nabíjecího proudu. Pro 60mA - 80mA je 22 Ohm.
Pro oživení je třeba namísto R4 použít zkratovací propojku, odpojit R6 . Trimr R9 nastavíme přibližně do 3/4. Při připojení napájení zkontrolujeme, zda IO generuje kmity. Připojíme telefon. Vyčkáme do začátku nabíjení. Trimrem R9 nastavíme nabíjecí proud na 0,5 násobek požadovaného ( telefon musí stále nabíjet ). Prozatímní drátovou propojku nahradíme takovým R4 , aby při tomto proudu byl IO spolehlivě neaktivní . Pak nastavíme hodnotu proudu na 1,2 násobek.
Celková doba nabíjení je tedy 10 - 12hodin při vypnutém telefonu. Při zapnutém je to o něco déle. Po dosažení konečného stavu přístroj tedy akumulátor sám odepne.
P.S.: Originální nabíječ jsem vyhodil a použil z něj pouze kabel, aniž bych toho kdykoliv litoval...
Takto vypadá první prototyp:
Případé dotazy, připomínky, zkušenosti z provozu atd. směřujte prosím sem.
Uvítám také fotografie vašeho zpracování. Veškeré příchozí zde vystavím!
1.11.2003
© 2003