メインページへ

Ni-MH,Ni-Cd放電器の製作

これを製作したのは4年くらい前で、デジタルカメラの電池をアルカリ乾電池から ニッケル水素電池に変更したときです。充電器とセットのニッケル水素電池を買った のですが放電機能がついていませんでした。メモリ効果の防止や、自然放電で 減った容量を回復する ために行う充放電のためにも放電器が必要と思い製作しました。
記　2006年4月28日

放電器完成品写真

放電器 放電回路

コンセプト

  • カメラで使用する電池が単三4本なので、単三型の電池を4本同時に放電できること。
  • 放電終止電圧まで放電したら自動的に放電停止すること。
  • 放電中はLEDが点灯し、放電終了でLEDが消灯すること。
  • 放電対象の電池以外の電源を必要としないこと。

回路

放電器回路図

回路の動作

スイッチをONすると、[Q2がON]　→　[Q1がON]　→ [電圧監視回路に電源がつながる]
→ [電池電圧が低下して基準以下になるとQ2,Q1がOFFして放電終了]

放電方式

定電流放電も考えたのですが、回路規模が大きく複雑になるうえ特に利点が思い浮か ばなかったので、定負荷放電にしました。
電池1セルあたりの電圧は最大1.4Vで、放電終止電圧である1.0Vまで放電します。これが 4本あると電圧範囲は5.6〜4V になります。

放電回路

Q1がスイッチとなりR1で放電させます。R1の値が8Ωで電圧範囲5.6〜4Vのとき 700〜500mAの電流が流れます。実際には2SA473(Q1)のVCE飽和電圧が0.2V弱あるのでもう少し 電流はすくないと思われます。
Q1は制御回路全体のスイッチにもなっており、Q1がOFFすると殆ど電流は流れなくなります。

  • R1で消費される最大電力P=5.6ｘ0.7＝3.92W
  • 2SA473の最大定格：Ic=-3A　Pc=10　Vce=-30
  • LEDの抵抗R2：最低電圧4V、LEDの順方向電圧2.1V、電流10mAから計算して190Ω。
    少し暗かったので160Ωとしました。

Q1、Q2駆動回路

Q1に流れる最大電流は700ｍA。Q1の最低HFE=70から計算するとQ1のベース電流は10mA。 Q1は完全飽和状態で使用したいので、Q1のベース電流は余裕を持って20mAで計算します。

  • （最大5.6V−VBE0.6V）／20mA　=　250Ω　近いところで270Ω
Q2のベース電流も同様に計算すると0.286mAとなる。0.5mA流れれば十分と思われる。 最大の5.6Vでオペアンプが出せる電圧を５Vと仮定すると

  • （5.0V−VBE0.6V）／0.5mA　=　8.8KΩ　きりのいいところで10KΩ

電圧監視回路

基準電圧にLM336Z-2.5を使用。比較器として3Vから動作するオペアンプLM358（実際には セカンドソースのGL358）を使いました。

使用方法

電池をセットしてSW1を押すだけ。　放電終止電圧が4VになるようにVR1で調整してから使用 すること。
R1が非常に熱くなるのでヤケドや火災に気をつけること！！