LM317 con conmutador

Fuente de 3, 6 y 9v

Cuando se necesita conectar a cargar la pila del teléfono o la videocámara y no se dispone de un tomacorrientes de 220V a veces se hace imperioso tener 3, 6 o 9V para evitar el adaptador AC/DC y así poder conectar el cargador al coche. También es común querer conectar una radio a pilas o un reproductor de MP3 y no disponer del adaptador para tal fin. Este pequeño circuito permite seleccionar con una llave corredera la tensión deseada a partir de los 12V de la batería del auto.
El circuito en si está elaborado con un regulador de tensión ajustable de National, el LM317 el cual posee en su interior la electrónica necesaria para realizar el ajuste y estabilización de la tensión según el valor de masa de su entrada de ajuste. Si bien es mas común en estos casos colocar un potenciómetro y que el usuario "calibre" a la tensión deseada en la práctica la mayoría de los aparatos electrónicos utilizan estos tres voltajes y en viaje puede hacerse complicado parar para ajustar con un tester la tensión de salida. De esta forma basta con deslizar la llave a la posición deseada y listo. Nada de ajustes con resistencias variables ni potenciómetros. Como todo montaje conectado a la batería del auto deberá colocarse un fusible en serie, en este caso de 1A, que proteja el cableado existente en caso de cortos. El integrado es preferible dotarlo de un disipador térmico individual. Dado que la llave en posición abierta acciona a 9v es conveniente que la misma sea de calidad y que cuando se proceda a seleccionar el voltaje deseado no esté conectada a ningún aparato. Esto evitaría que, si conectamos una radio de 3V y movemos el selector en pequeños instantes en que se desliza la llave el contacto se abrirá, dejando pasar 9V y causando posibles daños a la electrónica de la misma..

Cargador USB

El corazón de este cargador es Z1A, la mitad de un comparador de doble voltaje LM393. The output (pin 1) can be in one of two states, floating or low. La salida (pin 1) puede estar en uno de los dos estados, flotante o bajo. While charging, the output is pulled low by an internal transistor, drawing about 5.2mA of current through Q1 and R5. Durante la carga, la salida es puesta a tierra por un transistor interno, atrajeron a más de 5.2mA de corriente a través de Q1 y R5. Q1 has a beta of about 90, so about 470mA will flow through into the two AA cells being charged. Q1 tiene una beta de unos 90, por lo que alrededor de 470mA fluirá a través de en las dos pilas AA está cargando. This will fully charge a pair of 2500mAh cells in just over 5 hours. Esta totalmente cobrará un par de 2500mAh células en poco más de 5 horas.
Alimentado por USB cargador AA esquemática.
USB powered AA charger schematic. Alimentado por USB cargador AA esquemática.
During charging, R1, R2, and R4 form a three-way voltage divider which yields about 1.26V at the non-inverting input of Z1a (pin 3, Vref ). Durante la carga, R1, R2 y R4 forman un divisor de tensión de forma y tres, que produce alrededor de 1.26V en la entrada no-que invierte de Z1A (pin 3, Vref).
TR1 is a thermistor that is in direct contact with the cells being charged. TR1 es un termistor que está en contacto directo con las células está cargando. It has a resistance of 10kΩ at 25°C (77°F), which varies inversely with temperature by about 3.7% for every 1C° (1.8F°). Tiene una resistencia de 10 k a 25 ° C (77 ° F), que varía inversamente con la temperatura en alrededor de 3,7% por cada grado 1C (1.8F °). R3 and TR1 form a voltage divider whose value is applied to the inverting input (pin 2, Vtmp ). TR1 y R3 forman un divisor de tensión cuyo valor se aplica a la entrada inversora (pin 2, Vtmp). At a temperature of 20°C (68°F), TR1 is about 12kΩ, which makes Vtmp about 1.76V. A una temperatura de 20 ° C (68 ° F), TR1 se trata de 12kΩ, lo que hace Vtmp acerca de 1.76V.
Once the cells are fully charged, the charge current will literally go to waste, in the form of heat. Una vez que las células están completamente cargadas, la corriente de carga, literalmente, ir a perder, en forma de calor. As the cell temperature rises, TR1's resistance drops. A medida que aumenta la temperatura de la célula, TR1 cae resistencia. At 33°C (91°F), the resistance will be about 7.4kΩ, which makes Vtmp about 1.26V, which equals the Vref voltage. A los 33 ° C (91 ° F), la resistencia será de unos 7.4kΩ, lo que hace Vtmp sobre 1.26V, lo que equivale a la tensión Vref.



Voltaje de la batería en función del tiempo. Las células se completa cuando los picos de voltaje, y el cargador se apaga poco después.
Battery voltage versus time. Voltaje de la batería en función del tiempo. The cells are full when the voltage peaks, and the charger shuts off shortly thereafter. Las células se completa cuando los picos de voltaje, y el cargador se apaga poco después.
As the temperature rises above 33°C, Vtmp will become less than Vref , and the open-collector output of Z1a will float high. A medida que la temperatura se eleva por encima de 33 ° C, Vtmp se convertirá en menos de Vref, y la Salida de colector abierto de Z1A flotará alta. Therefore, the current flowing through R5 is greatly reduced, as it is now limited by R1, R2, and R4. Por lo tanto, la corriente que fluye a través de R5 es muy reducido, como lo es ahora limitada por R1, R2 y R4. As a result, the current flowing through Q1 and the cells is reduced to a 10mA trickle charge rate. Como resultado, la corriente que fluye a través de Q1 y las células se reduce a una tasa de carga lenta de 10 mA. Also, because R4 is now connected to +5V through R5 and Q1 instead of being held at 0.26V by Z1a, the Vref voltage changes to about 2.37V. Además, debido a R4 ya está conectado a +5 V a través de R5 y Q1 en lugar de ser celebrada en 0.26V por Z1A, los cambios de tensión Vref a cerca de 2.37V. This guarantees that as the cell temperature drops, the charger won't turn back on. Esto garantiza que cuando baja la temperatura de la célula, el cargador no se volverá a encender. In order for Vtmp to reach 2.37V, TR1 would have to reach about 20kΩ, corresponding to a temperature of about 6°C (43°F), which should never happen in a room temperature environment. Con el fin de llegar a 2.37V Vtmp, TR1 tendría que llegar a cerca de 20kΩ, que corresponde a una temperatura de unos 6 ° C (43 ° F), que nunca debe suceder en un ambiente de temperatura ambiente.
Z1b is the other comparator on the LM393 chip, and a close look at the schematic reveals that it's performing the same comparison as Z1a. Z1B es el comparador de otros en el chip LM393, y ver de cerca el esquema revela que se trata de realizar la misma comparación que Z1A. Instead of driving the charging transistor however, it drives an LED that indicates that charging is in progress. En vez de conducir el transistor de carga sin embargo, las unidades de un LED que indica que la carga está en progreso. R6 limits current to the LED to about 10mA. R6 limita la corriente para el LED a cerca de 10 mA. By running the LED from its own comparator (which is on the chip whether we use it or not), the LED current has no effect on Vref . Al ejecutar el LED de su propio comparador (que está en el chip si usamos o no), el LED actual no tiene ningún efecto sobre la Vref.
Finally, C1 is there to ensure that charging starts when a pair of cells is inserted. Por último, C1 está allí para garantizar que la carga se inicia cuando un par de células se inserta. With no cells in place and the charger off, C1 has about 1.9V across it (5V - 0.7V - Vref). Sin las células en el lugar y el cargador apagado, C1 tiene alrededor de 1.9V a través de ella (5V - 0.7V - Vref). As soon as the second of two cells is inserted, the positive side of C1 is suddenly forced down to the battery voltage (about 2.4V). Tan pronto como la segunda de las dos células se inserta, el lado positivo de C1 de repente forzada hasta el voltaje de la batería (alrededor de 2,4 V). This immediately forces the negative side 1.9V lower than this, to about 0.5V. Esto inmediatamente las fuerzas de la 1.9V lado negativo menor que esto, a cerca de 0.5V. Since this is connected to Vref , Z1a's output goes low, causing charging to start. Dado que este se conecta a Vref, la salida va Z1A baja, causando la carga para empezar. After a few milliseconds, C1 adjusts to the new voltage difference imposed by R1, R2, and R4 on one side and the cells on the other, and no longer affects the circuit. Después de unos pocos milisegundos, C1 se ajusta a la nueva diferencia de tensión impuesta por R1, R2 y R4 por un lado y las células de la otra, y ya no afecta el circuito.

Construction Construcción

The circuit is best built on a printed circuit board. El circuito es el mejor construido sobre una placa de circuito impreso. Refer to my article on the subject, Making Excellent Printed Circuit Boards . Véase mi artículo sobre el tema, excelente Hacer tarjetas de circuito impreso . Here is the printed circuit layout: Aquí está el diseño de circuitos impresos:


Cobre lado. Tamaño real es de 3.8 "x 1.2" (9.7cm x 3.0cm). Haga click para ampliar.
Copper side. Cobre lado. Actual size is 3.8" x 1.2" (9.7cm x 3.0cm). Tamaño real es de 3.8 "x 1.2" (9.7cm x 3.0cm). Click to enlarge. Haga click para ampliar.
Begin by installing all the resistors and the capacitor. Comience por instalar todas las resistencias y el condensador. The resistors should be installed lying flat. Las resistencias se deben instalar en posición horizontal. Install LED1, being sure to orient it so that the negative terminal is the one connected to pin 7 of Z1b. Instale LED1, asegurándose de que oriente de manera que el polo negativo es el que está conectado al pin 7 del Z1B.


Componente diagrama de la colocación. Haga click para ampliar.
Component placement diagram. Componente diagrama de la colocación. Click to enlarge. Haga click para ampliar.
Install Z1 next, ensuring that pin 1 (indicated by a small dot or identation on one corner of the IC) is oriented as shown in the placement diagram. Instale Z1 siguiente, asegurándose de que el pin 1 (indicado por un pequeño punto o Sangr'a en una esquina de la IC) está orientada como se muestra en el diagrama de la colocación. If you wish, use a socket for Z1. Si lo desea, utilice una toma de Z1.
Transistor Q1 is mounted on a small heatsink. El transistor Q1 está montado sobre un disipador pequeño. First bend the leads back 90° just where they start to narrow. En primer lugar doblar la lleva de nuevo a 90 ° justo donde comienzan a estrecharse. Don't bend them too sharply or they might break. No doble demasiado fuerte o que podría romper. Insert Q1 into its lead holes, and slide the heatsink underneath. Inserte Q1 en sus agujeros de plomo, y deslice el disipador de calor por debajo. Hold everything in place with a clamp while soldering the leads. Mantenga todo en su lugar con una pinza de soldar los cables al mismo tiempo. With the clamp still in place, drill the hole for the heatsink bolt. Con la pinza todavía en su lugar, perfore el agujero para el tornillo del disipador de calor.


Cargador con todos los componentes electrónicos instalados. Tenga en cuenta que no hay espacio disponible en el Q1 para el disipador de calor. El área del tablero donde el soporte de la batería se va ha rayado a la ayuda de adhesión.
Charger with all electronic components installed. Cargador con todos los componentes electrónicos instalados. Note that there is space under Q1 for the heatsink. Tenga en cuenta que no hay espacio disponible en el Q1 para el disipador de calor. The board area where the battery holder will go has been scuffed up to aid adhesion. El área del tablero donde el soporte de la batería se va ha rayado a la ayuda de adhesión.
Installing the battery holder is the next step. Instalación del soporte de la pila es el siguiente paso. I used a 2-cell holder made by cutting the two outer cell positions off of a side-by-side 4-cell holder. He utilizado un soporte de 2 células hecho cortando las dos posiciones externas de células fuera de un titular de lado a lado de 4 celdas. You can of course just buy a 2-cell holder, but none was available when I went to the parts store. Por supuesto, puede simplemente comprar un soporte de 2 células, pero ninguno estaba disponible cuando me fui a la tienda de partes. My approach has the additional advantage that the cells are easier to insert and remove, because the sides of the holder don't curve inwards over the cells. Mi enfoque tiene la ventaja adicional de que las células son más fáciles de insertar y quitar, ya los lados del titular no hacia el interior curva sobre las células.
Before installing the holder, remove a ¼" long section of the centre divider to make room for the thermistor. Also solder some leads to the cell holder terminals. Glue the holder in place on the circuit board, flush with the sides and ends of the board. When the glue has dried, drill through the TR1 holes in the board to make matching holes in the battery holder. If you did everything carefully, these two holes should be right on the centre line, where you removed the section of divider. Antes de instalar el soporte, quitar un ¼ "larga sección del divisor central para hacer lugar para el termistor. También soldadura algunas pistas a los terminales celulares titular. Pegue el soporte en su lugar en el circuito, al ras con los lados y extremos de la bordo. Cuando el pegamento se haya secado, perfore a través de la TR1 agujeros en el tablero para hacer los agujeros correspondientes en el soporte de la batería. Si has hecho todo con cuidado, estos dos agujeros se deben a la derecha en la línea central, donde se ha extraído la sección del divisor.
Insert the thermistor through the holes, and then put a pair of AA cells in the holder. Inserte el termistor a través de los agujeros, y luego poner un par de pilas AA en el soporte. From the copper side, push up on the thermistor so it is in firm contact with the cells, and then solder it in place. Desde el lado de cobre, empuje hacia arriba en el termistor lo que está en firme contacto con las células, y luego soldar en su lugar. Then remove the cells, and connect the battery holder leads to the holes marked B+ and B- on the placement diagram. A continuación, retire las células, y conecte el soporte de la batería lleva a los agujeros marcados B + y B-en el diagrama de la colocación.


El cargador completa con una célula en su lugar. El titular de dos de las células se realizó mediante la reducción de las posiciones externas fuera de un titular de 4 celdas. Observe cómo el termistor se instala con el fin de hacer contacto físico con las células está cargando. Un disipador de calor pequeño Q1 mantiene fresco.
The completed charger with one cell in place. El cargador completa con una célula en su lugar. The 2-cell holder was made by cutting the outer positions off of a 4-cell holder. El titular de dos de las células se realizó mediante la reducción de las posiciones externas fuera de un titular de 4 celdas. Notice how the thermistor is installed so as to make physical contact with the cells being charged. Observe cómo el termistor se instala con el fin de hacer contacto físico con las células está cargando. A small heatsink keeps Q1 cool. Un disipador de calor pequeño Q1 mantiene fresco.
The last step is to connect a USB power cable. El último paso es conectar un cable de alimentación USB. Either buy a cable, or cut one off of a discarded USB device such as a broken mouse. O comprar un cable, o cortar un fuera de un desechado dispositivo USB, como un ratón roto. Cut the cable to the desired length, and strip about 1" of the outer covering off the end. Roll back the shielding, and find the +5V and GND wires. These will generally be red and black respectively. Strip and tin the ends of them, and solder them to the USB+5V and USBGND terminals of the charger. Cortar el cable a la longitud deseada, y tiras de aproximadamente 1 "del exterior que cubre el extremo. Revertir el blindaje, y encontrar los +5 V y GND cables. Estos por lo general será de color rojo y negro respectivamente. Franja y el estaño los extremos de ellos, y ellos la soldadura al puerto USB de +5 V y terminales USBGND del cargador.

Testing Pruebas

Before connecting the charger to a power source, inspect your work carefully. Antes de conectar el cargador a la corriente eléctrica, inspeccione cuidadosamente su trabajo. Be sure all the components are oriented correctly (specifically Q1, LED1, Z1, and the battery holder). Asegúrese de que todos los componentes tienen la orientación correcta (específicamente Q1, LED1, Z1, y el soporte de la batería).


Para las pruebas iniciales, he usado un concentrador USB para la energía. Un par de # 11 hojas de cuchillo de la manía entre las células y los contactos me deja conectar un monitor de tensión.
For initial tests, I used a USB hub for power. Para las pruebas iniciales, he usado un concentrador USB para la energía. A pair of #11 hobby knife blades between the cells and the contacts let me hook up a voltage monitor. Un par de # 11 hojas de cuchillo de la manía entre las células y los contactos me deja conectar un monitor de tensión.
For initial tests, I suggest you use a powered USB hub. Para las pruebas iniciales, le sugiero que utilice un concentrador USB. By using a hub, you ensure that the charger is not drawing power from your computer, since a defect in the charger could damage the power source. Mediante el uso de un concentrador, asegúrese de que el cargador no se consuma energía de su ordenador, ya que un defecto en el cargador puede dañar la fuente de alimentación. Note however that most powered hubs won't output any power unless the hub is connected to a computer. Tenga en cuenta sin embargo que la mayoría de centros de potencia de salida no será ningún poder a menos que el centro está conectado a un ordenador. Alternatively, you could use a regulated 5V power supply, temporarily connected to the +5V and GND traces on the circuit board. Alternativamente, puede utilizar una fuente de alimentación de 5V regulada, de manera temporal relacionada con el +5 V y GND huellas en el circuito. With power applied, check that the LED is off. Con la alimentación eléctrica, compruebe que el LED está apagado. If it is on, use a 330Ω resistor to short out TR1 for an instant (this makes the circuit think the cells have gotten extremely hot). Si está encendido, utilizar una resistencia de 330Ω a corto TR1 a cabo por un instante (esto hace que el circuito de las células que han llegado muy caliente). If the LED doesn't extinguish, there's something wrong. Si el LED no se apaga, hay algo mal.
With the LED off, measure the voltage between GND and Vref (pin 3 of Z1). Con el apagado del LED, medir el voltaje entre GND y Vref (pin 3 del Z1). This should be approximately 2.37V. Esta debe ser de aproximadamente 2.37V. It can be a bit more or less depending on the exact supply voltage and the variation in resistor values. Puede ser un poco más o menos dependiendo de la tensión de alimentación exacta y la variación en los valores de resistencia. Also check the voltage at Vtmp (pin 2). También puedes ver el voltaje en Vtmp (pin 2). At room temperature, this should be in the range of 1.60V to 1.85V, depending on the temperature. A temperatura ambiente, esto debe estar en el rango de 1.60V a 1.85V, dependiendo de la temperatura.
Now insert a pair of matching AA NiMH cells, preferrably ones that are partially or fully discharged. Ahora insertar un par de juego de AA NiMH, de preferencia los que están parcial o completamente descargada. As soon as you insert the second cell, the LED should light up. Tan pronto como se inserta la segunda celda, el LED se iluminará. Measure the Vref voltage again; it should now be about 1.26V. Vtmp may also have changed a little bit, due to the supply voltage drop caused by the load placed on the power supply. Medir la tensión Vref nuevo, sino que ahora debe ser de 1.26V de suministro. Vtmp pueden también han cambiado poco un poco, debido a la tensión causada por la caída de la carga colocada en el poder.
The charger is now charging and the voltage at the battery terminals should be increasing. El cargador está ahora la carga y la tensión en los terminales de la batería debe estar aumentando. After a while, the rate of increase should slow down. Después de un tiempo, la tasa de crecimiento debe reducir la velocidad. As the cells reach about 75% charge, the rate of increase will speed up again. Como las células alcanzan el 75% de carga, la tasa de crecimiento se acelerará de nuevo. Finally, when the cells reach 100% charge, the voltage will start decreasing, and the cells will start to get warm. Por último, cuando las células llegar a 100% de carga, el voltaje empezará a decrecer, y las células comienzan a entrar en calor. 15 to 20 minutes later, the charger should turn off. 15 a 20 minutos más tarde, el cargador se debe apagar. If the cells get uncomfortably warm and the charger has not shut off, there's something wrong. Si las células se incómodamente caliente y el cargador no se ha apagado, hay algo mal.
It's also worth measuring the charge current. También vale la pena medir la corriente de carga. The easiest way to do this is to insert two thin conductive strips, such as brass shim, separated by an insulator, between one cell and a battery holder contact. La forma más sencilla de hacerlo es colocar dos tiras delgadas conductoras, como cuña de bronce, separados por un aislante, entre una célula y un contacto de la batería titular. Then connect an ammeter to the two strips, so that the charging current flows through the meter. A continuación, conecte un amperímetro a las dos bandas, por lo que la contabilización de los flujos de corriente a través del medidor. The meter should read somewhere between 450 and 490mA. El medidor debe leer en alguna parte entre 450 y 490mA. If it's any higher, you will be exceeding the USB current supply specification, since the charger itself uses an additional 10mA (primarily for the LED). Si te sirve de más, usted será superior a la especificación USB suministro de corriente, ya que el mismo utiliza un cargador de 10 mA adicionales (principalmente para el LED).
If the measured current, I , is too high or too low, replace R5 with a different value resistor according to the following formula: Si la corriente medida, yo, es demasiado alto o demasiado bajo, reemplace R5 con una resistencia de valor diferente de acuerdo con la siguiente fórmula:
R5 = 1.6 x I R5 = 1,6 x I
Use the nearest standard value. Utilice el valor más próximo estándar. For example, if you measure a current of 510mA, replace R5 with an 820Ω resistor. Por ejemplo, si se mide una corriente de 510mA, reemplace R5 con una resistencia de 820Ω. If the measured current was 420mA, use a 680Ω resistor. Si la corriente medida se 420mA, utilice una resistencia de 680Ω.

Enclosure Recinto

At the time I wrote this, I had not yet constructed an enclosure for this circuit, but plan to do so in the near future, since the bare board is not robust enough to throw into the laptop bag when going on a trip. En el momento de escribir esto, no había construido todavía un recinto para este circuito, pero tienen previsto hacerlo en un futuro próximo, ya que la tarjeta desnuda no es lo suficientemente robusta como para tirar en la bolsa del ordenador portátil cuando se va de viaje. The enclosure will be made from 1/16" plastic or aircraft plywood for the sides and bottom, with a translucent plastic panel over the circuitry. The battery compartment will be left open. A strain relief will prevent the USB leads from breaking off where they attach to the board. For cooling, I plan to drill holes in the sides and top in the heatsink area. El recinto se hará a partir del 1 / 16 "de plástico o de madera contrachapada de aeronaves para los lados y fondo, con un panel de plástico transparente sobre el trazado de circuito. El compartimiento de la batería se deja abierta. Una descarga de tracción evitará que el USB conduce de ruptura en el que conectar a la placa. Para el enfriamiento, planeo hacer agujeros en los lados y la parte superior de la zona del disipador de calor.

Using the Charger Uso del cargador

Using the charger is easy. El uso del cargador es fácil. Just plug it into a USB port and insert the two cells you want to charge. Sólo tiene que conectarlo a un puerto USB e inserte las dos celdas que desea cargar. When the LED extinguishes, charging is complete. Cuando el LED se apaga, la carga está completa. Approximate charge times are as follows: Tiempo aproximado de carga son los siguientes:


Cell Type Tipo de la célula Charge Time Tiempo de carga
700mAh NiCd 700mAh NiCd 1.5h 1.5h
1100mAh NiCd 1100mAh NiCd 2.5h 2,5 h
1600mAh NiMH 1600mAh NiMH 3.5h 3.5h
2000mAh NiMH 2000mAh NiMH 4.5h 4.5h
2500mAh NiMH 2500mAh NiMH 5.5h 5.5h
It is important that the two cells being charged are of the same type and at the same level of discharge. Es importante que las dos células que son acusados son del mismo tipo y en el mismo nivel de descarga. If the cells are mismatched, one will become fully charged before the other. Si las células no coinciden, se convertirá en una carga completa antes que el otro. When it reaches 33°C, the charger will shut off. Cuando llega a 33 ° C, el cargador se apagará. If the second cell needs more than about 200mAh more than the first cell, it will not have reached a full charge. Si la segunda celda necesita más que cerca de 200 mAh más que la primera celda, que no han alcanzado una carga completa.



Este cargador, con un recinto adecuado, es ideal para usar en viajes, con un ordenador portátil para alimentar el cargador. La computadora portátil debe estar conectado para evitar agotar la batería.
This charger, with a suitable enclosure, is ideal for use on trips, using a laptop to power the charger. Este cargador, con un recinto adecuado, es ideal para usar en viajes, con un ordenador portátil para alimentar el cargador. The laptop should be plugged in to avoid running down its battery. La computadora portátil debe estar conectado para evitar agotar la batería.
In general, if two cells are used together in a single device (digital camera, GPS, etc.), then they will remain in sync, and can be charged together. En general, si dos células se utilizan conjuntamente en un único dispositivo (cámara digital, GPS, etc), entonces permanecerá en sincronización, y puede ser acusado, conjuntamente. When charging is completed, the charger will switch to a 10mA trickle charge. Cuando finalice la carga, el cargador pasará a una carga lenta 10mA. This is sufficient to overcome the cells' natural self-discharge rate, but low enough that the cells can be left in the charger indefinitely. Esto es suficiente para superar la tasa de las células naturales de auto-descarga, pero lo suficientemente bajo que las células se pueden dejar en el cargador por tiempo indefinido. However, do not leave the cells in the charger unless the charger is plugged into a powered-up USB port. Sin embargo, no dejan que las células en el cargador a menos que el cargador está conectado a un puerto USB de hasta potencia. Otherwise, the cells will supply power to the circuit and be drained in the process. De lo contrario, las células de alimentación al circuito y se drena en el proceso.
When using this charger with any computer, make sure that the computer is not set to go into a power saving mode that turns off power to the USB ports. Al utilizar este cargador con cualquier computadora, asegúrese de que el equipo no esté configurado para entrar en un modo de ahorro de energía que convierte el suministro de energía a los puertos USB. If this happens, charging will stop, and the cells being charged will discharge. Si esto sucede, el proceso se detiene, y las células se está cargando la descarga. When using a laptop as a power source, it's best to plug in the laptop's power supply, since the charger uses a significant amount of power, and will probably take longer to complete than the laptop battery will last. Al utilizar un ordenador como fuente de energía, lo mejor es conectar la fuente de alimentación del portátil, ya que el cargador utiliza una cantidad significativa de energía, y probablemente llevará más tiempo en completarse que la batería del portátil va a durar.
If powering this charger from a USB hub, be sure to use a powered hub. Si accionar este cargador de un concentrador USB, asegúrese de usar un concentrador con alimentación. A non-powered hub will not be able to deliver enough current to the charger, since it must share the 500mA coming from the computer with the ports in the hub (typically four). Un concentrador sin alimentación eléctrica no será capaz de ofrecer suficiente corriente para el cargador, ya que deben compartir la 500mA procedentes de la computadora con los puertos en el centro (generalmente cuatro). The extra cable length also tends to reduce the voltage reaching the charger. La longitud del cable adicional también tiende a reducir la tensión que llega el cargador.

Charging AAA Cells Las células de carga AAA

If the springs in the battery holder are long enough, the charger can also be used to charge a pair of AAA cells. Si los muelles en el soporte de la batería son lo suficientemente largos, el cargador también puede ser utilizado para cargar un par de pilas AAA. However, it is then necessary to insert shims between the cells and the sides of the battery holder to ensure that the cells remain in contact with the thermistor. Sin embargo, es necesario entonces introducir cuñas entre las células y los lados del soporte de la batería para asegurarse de que las células permanecen en contacto con el termistor. Only charge modern AAA cells, having a capacity of 700mAh or more. Sólo las células de carga modernos AAA, con una capacidad de 700 mAh o más.

Parts List Lista de piezas

Some parts can be obtained at Radio Shack, but larger electronic supply houses like Digi-Key are more likely to stock all the parts needed. Algunas partes se pueden obtener en Radio Shack, pero más grandes casas de suministros electrónicos como Digi-Key tienen más probabilidades de stock todas las piezas necesarias.


Part Parte Description Descripción
R1 R1 56kΩ ¼W, 5% resistor 56kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R2 R2 27kΩ ¼W, 5% resistor 27kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R3 R3 22kΩ ¼W, 5% resistor 22kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R4 R4 47kΩ ¼W, 5% resistor 47kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R5 R5 750Ω ¼W, 5% resistor 750Ω ¼ W, 5% de resistencia
R6 R6 220Ω ¼W, resistor 220Ω ¼ W, resistencia
TR1 TR1 10kΩ @ 25°C thermistor, approx. 10 k @ 25 ° C termistor, aprox. 3.7%/C° NTC 3,7% / ° C NTC
Radio Shack #271-110 (discontinued ) Radio Shack # 271 hasta 110 (descontinuado †)
C1 C1 0.1µF 10V capacitor 0.1μF 10V condensador
Q1 Q1 TIP32C PNP transistor, TO-220 case TIP32C transistor PNP, A-220 casos
Z1 Z1 LM393 dual voltage comparator IC, DIP comparador LM393 doble voltaje del IC, DIP
LED1 LED1 Red, green, or yellow LED, 10mA Rojo, verde o amarillo del LED, 10mA
Other Otros 2-cell AA battery holder 2-celular titular de AA de la batería
USB cable Cable USB
Small heatsink disipador de calor pequeños
Note that the Radio Shack thermistor has been discontinued. Tenga en cuenta que la Casa de termistor Radio ha sido descontinuado. Although I have not tried any of them, there are other similar thermistors available, such as the Vishay #2381 640 54103 (Digi-Key #BC2298-ND). Aunque no he probado ninguna de ellas, hay otros termistores similares disponibles, tales como el Vishay # 2381 640 54103 (Digi-Key # BC2298-ND). The temperature coefficient is slightly different (about 4.6%/C°), but over the range we're interested in, is close enough. El coeficiente de temperatura es ligeramente diferente (alrededor de 4,6% / ° C), pero en el intervalo que nos interesa, está lo suficientemente cerca. Using this thermistor, the cut-off and turn-on temperatures would be about 32°C (89°F) and 10°C (50°F) respectively. El uso de este termistor, la línea de corte y encendido de la temperatura sería de unos 32 ° C (89 ° F) y 10 ° C (50 ° F), respectivamente.
Alternatively, you can use the resistor values below with the Vishay thermistor to raise the cut-off temperature back to 33°C, while lowering the turn-on temperature to 3°C (37°F). Alternativamente, puede utilizar la resistencia de los valores por debajo con el termistor Vishay para elevar la temperatura de corte de nuevo a 33 ° C, al tiempo que reduce el desvío de la temperatura de 3 ° C (37 ° F).


Part Parte Alternative Resistor Values to use with Alternativas de resistencia para su uso con valores
Vishay #2381 640 54103 Thermistor Vishay # 2381 640 54103 termistor
R1 R1 82kΩ ¼W, 5% resistor 82kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R2 R2 33kΩ ¼W, 5% resistor 33kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R3 R3 27kΩ ¼W, 5% resistor 27kΩ ¼ W, 5% de resistencia
R4 R4 39kΩ ¼W, 5% resistor 39kΩ ¼ W, 5% de resistencia
I have not tested this combination, but the values were computed using the same program that I used to compute the values that were used with the Radio Shack thermistor. No he probado esta combinación, pero los valores fueron calculados usando el mismo programa que he usado para calcular los valores que se utilizaron con el termistor de Radio Shack. Do not mix and match values from this table with those listed above. No mezclar y combinar los valores de esta tabla con los mencionados anteriormente. If you change any of the values to those in this table, change all of them. Si cambia cualquiera de los valores a los de esta tabla, el cambio de todos ellos.

Interruptor de luz activado

Corazón leds


Conventional LEDs

Cargador de Pilas Recargables con LED indicador de carga

















Acá tenemos un cargador de pilas que es fácil de construir y puede ser útil para cargar prácticamente todas las pilas más comúnmente utilizadas de NiCd y NiMH. El único pequeño inconveniente, si es que se puede llamar inconveniente, es que no es un cargador rápido, porque trabaja con la corriente de carga estándar de una décima parte de la capacidad de la batería en combinación con un tiempo de carga de 10 a 14 horas.

Con la ventaja de que las baterías recargables de hidruro de metal níquel tienen mayor capacidad, no siendo necesario preocuparnos por el efecto memoria. Esto significa que para una carga completa se utilizará una corriente de carga a cualquier tiempo, y si esto se hace utilizando la mencionada corriente de una décima parte de la capacidad de la batería, el tiempo de carga no es crítico. En otras palabras, se garantiza que la batería se cargará completamente después de estar de 10 o 14 horas, sin que exista peligro de sobrecarga,
por lo que no importa si, por descuido, dejamos la carga durante 20 horas. Si estamos seguros de que la batería está sólo a media carga, podemos restablecer su capacidad completamente cargándola alrededor de 6 o 7 horas.

Normalmente las pilas tipo AA tienen una capacidad de 1500 a 1800 mAh (miliamperios-hora), por lo que la corriente de carga debe ser de 150 a 180 mA. Si queremos cargar varias pilas al mismo tiempo, simplemente las conectaremos en serie, porque la misma corriente de carga circulará a través de todas las pilas, lo que hará que se carguen de forma simultánea.

La cuestión ahora es como obtener una corriente de 180 mA. La solución más elegante y precisa es usar una fuente de corriente. Aquí hemos usado un regulador de tensión tipo LM317 como regulador de corriente. Este archiconocido regulador de tres terminales LM317 está 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. Sí elegimos un valor de (1,25 / 0,180) = 6,94 ohmios para R1, circulará exactamente una corriente de 180 mA. En la práctica no podemos comprar una resistencia con este valor por lo que elegiremos un valor de 6,8 ohmios, que sí está disponible. Por conveniencia,
se ha añadido un indicador a LED al cargador. Este LED se ilumina sólo cuando la corriente de carga está circulando, por lo que lo podemos usar para verificar que las baterías están haciendo un buen contacto.
Para conseguir que circule una corriente de 180 mA necesitaremos una cierta tensión. La máxima tensión en una pila durante la carga es de 1,5V y la fuente de corriente necesita unos 3V. Si sólo cargamos una pila, una tensión de alimentación de 4,5 V puede ser adecuada. Si cargamos varias pilas en serie, necesitaremos 1,5 V por el número de pilas, mas 3 V. Para cuatro pilas esto significa una tensión de alimentación de 9V. Si esta tensión de alimentación es demasiado baja, la corriente de carga será demasiado baja. Una tensión de
alimentación grande no será mucho problema porque el circuito asegura que la carga no excede de 180 mA.

La tensión requerida se puede obtener de forma conveniente desde un adaptador de red no estabilizado (o "eliminador de batería") de unos 300 mA, ya que necesitamos 180 mA. Normalmente es posible seleccionar varias tensiones diferentes con un mismo adaptador por lo que recomendamos elegir la tensión más baja para la cual el LED indicador de la fuente de corriente se ilumine bien.

Deberíamos mencionar un par de puntos prácticos. Primero, podemos usar cualquier color de LED, pero lo que sí debe ser es de alta eficiencia (bajo consumo), porque dicho LED se ilumina con una corriente de 2 mA, que es la que se utiliza aquí. Cuando cargamos varias pilas en serie, las pilas se deben colocar de forma natural en el soporte de pilas . Aunque esto no es importante para este cargador, deberíamos apuntar que la mayoría de los soportes de pilas no son de muy buena calidad. Los puntos de conexión a veces tienen una resistencia de al menos 1 ohmio, lo cual da lugar a unas pérdidas considerables (para una pila cargada a 1 A proporcionará una tensión de sólo 0,2V.).

Por último, notar que el LM317T (la 'T' se refiere al tipo de encapsulado) se debe fijar con un disipador. Aunque no hay peligro de que se destruya por sobrecalentamiento, no es conveniente tocarlo con los dedos porque estará caliente y nos podremos quemar. Un disipador de tipo SK104 (de unos 10K/W) será adecuado aquí.


LISTA DE MATERIALES

R1 = 6,8 ohm
R2 = 180 ohm
C1 = 10 µF 25 V electrolítico
T1 = BC547B
IC1 = LM317T
D1 = Diodo led de alta eficiencia (bajo consumo)
K1 = Conector de alimentación hembra (según adaptador de red empleado)
BT1 = Soporte de pilas adecuado

CARGADOR DE BATERÍA PARA CÁMARA FOTOGRÁFICA

El circuito que mostramos ahora se construyó para la carga de baterías de 3,6 v de máquinas de fotos con la intención de tener un cargador genérico para pruebas de taller  y uso personal.
    En el mismo se utiliza un regulador LM317T el que se ajusta para dar una tensión de salida de 4,2v máximos mediante el preset. El conjunto formado por el preset y la resistencia R3 podría sustituirse por una resistencia de 520 ohms pero preferimos el método presentado para tener margen de ajuste de corriente de carga.
     La corriente de carga está en el entorno de 90 mA y el led nos da una idea del valor de carga de la batería ya que cuando la misma tiene la carga suficiente el led se apaga aunque el método no es totalmente exacto. Eso depende del estado de la batería entre otras cosas.
Vemos el circuito:



    Debido a que el regulador de voltaje para funcionar correctamente necesita una diferencia entra la entrada y la salida de 3v eso significa que la tensión mínima a  la entrada del mismo debe ser de  7,2 v aproximadamente (4,2v + 3v)  y de acuerdo a la tensión media presente en C1 la corriente queda limitada a los 90 mA  de los cuales unos 65mA se van por R1 y el resto por el diodo LED. En general no conviene que el voltaje de carga en la batería supere los 4,2v para no dañarla y ese es el objetivo del regulador. Como es habitual el diodo D5 en paralelo con R2 protege de un cortocircuito en los terminales de la batería.
      Para el armado del soporte dónde se aloja la batería se solucionó  facilmente cortando placas de pertinax virgen para impresos y luego soldándolas con estaño hasta darle la distancia adecuada y para los contactos de la batería se usaron pequeños resortes a los que se soldaron los respectivos cables. Si bien es muy artesanal en su momento dió su resultado.
La idea de éste tipo de sistema de carga con las variantes correspondientes en los circuitos se implementó en otros cargadores para otros tipos de baterías con buen resultado.
Espero que la idea del tipo de cargador les sea útil para implementar cargadores de distinto voltaje para otros tipos de baterías de pequeña potencia. Iremos presentando de poco distintos cargadores para mayores potencias.

Cargador de baterias

AJUSTES
1º Una vez terminado el circuito, probarlo sin conectar la bateria y comprobar que ajustando el potenciometro P1, el circuito regula correctamente. Una vez comprobado que funciona, ajustar la tension a 20,7V en vacio ( sin baterias ) seguidamente conectar las baterias y medir en extremo de bornas retocando el potenciometro P1 hasta llegar a los 20,7 voltios. Si notamos que el circuito se caliente en exceso puede ocurrir que alguna de las baterias esté estropeada. Podemos regular el cargador a 6,9 voltios y cargar una sola bateria midiendo el consumo de dicha carga. Al principio cuando se conecta la bateria, el consumo puede subir a mas de 2A pero en minutos, este consumo ha de bajar de forma considerable. Si esto no ocurre tendremos que desechar la bateria que está consumiendo en exceso.
En el caso de carga con las tres baterias, es recomendable monitorar con un amperimetro la carga. Trascurrido un par de horas, los consumos han de situarse en torno a los 200 ó 300 mA como mucho,dependiendo de la marca de bateria y del consumo que se esté haciendo de ellas.

Vistas en miniatura
circuito-cargador-baterias-carga-3-bat.jpg

TEMPORIZADOR RETARDADO

TEMPORIZADOR RETARDADO

En este nuevo circuito, las patas 2 y 6 (entradas de los comparadores internos) siguen conectadas en configuración comparador de ventana , pero ahora la resistencia R está entre los pines 2-6 y tierra y el condensador está entre +V y estos pines.
Inicialmente el condensador está descargado y al conectarlo su voltaje es cero por tanto la resistencia R está conectada a +V y conforme empieza a cargarse el condensador C el voltaje en la resistencia va disminuyendo (en forma exponencial de base e), cuando la caída de voltaje desciende desde +V hasta 2/3 V se produce la conmutación y recién aparece el pulso, el circuito es el siguiente:













Como se observa se han invertido las conexiones de R y C, después de un tiempo T = 1,1. R.C recién aparecerá un pulso en alta como se observa en el grafico voltaje -tiempo mostrado , en este caso se está usando para conectar 12 voltios a un circuito externo un tiempo T después de haber alimentado todo el sistema , sin embargo esos contactos pueden abrir o cerrar funcionando como interruptor retardado. Dos refinamientos son el diodo en inversa en la pata 2 para eliminar transitorios que pueden apagar el monostable inmediatamente al conectarlo y también el diodo rectificador a la salida de la pata 3 para bloquear los impulsos que puedan entrar al timer por esa pata.
El tiempo de retardo se ajusta usando la fórmula del monostable T = 1,1.R.C (resistencia en ohmios y C en faradios). Para los 10 segundos mostrados en el gráfico usamos una resistencia de 100 kOhm y un condensador electrolítico de 100 µF. Si cambiamos R a 47 kOhm tendremos un delay de 5 segundos, y si usamos 220 kOhm tendremos un retardo de 20 segundos.
Si deseamos un retardo de 2 minutos usaremos R = 500 Kohmios y un C = 220 µF a 25 V o más.
La R fija conectada entre 2-6 y tierra se puede reemplazar por un potenciómetro para hacer variable el tiempo. Los diodos que se conectan al relé pueden ser 1N4007. La salida al relé se puede conectar opcionalmente mediante un transistor.

Contador Digital















Para un contador:


1 Display de Catodo Comun
1 Circuito Integrado 4511
1 Circuito Integrado 4518
1 Circuito Integrado 4093
7 Resistencias 220 Ohm 1/4 W
3 Resistencias 1 KOhm 1/4 W
1 Resistencia 10 KOhm 1/4 W
1 Preset 100 KOhm
1 Sensor (En mi caso utilize una LDR)
1 Pulsador (Opcional, si se quiere resetear el contador)
1 Interruptor (Opcional, si se quiere habilitar o deshabilitar el conteo)


Para todo el circuito completo:


Lo mismo que lo anterior mas:

2 Display de Catodo Comun
2 Circuito Integrado 4511
14 Resistencias 220 KOhm 1/4 W
3 Resistencias 1 KOhm 1/4 W
1 Resistencia 10 KOhm 1/4 W
1 Preset 100 KOhm
1 Sensor (En mi caso utilize una LDR)
1 Pulsador (Opcional, si se quiere resetear el contador)
1 Interruptor (Opcional, si se quiere habilitar o deshabilitar el conteo)
2 Circuitos Integrado 7483
1 Circuito Integrado 7486
1 Resistencia 390 Ohm
1 Regulador de Tension 7805
1 Circuito Integrado 555
1 Capacitor de 100 uF
1 Preset 1 MOhm
1 Diodo 1N4148
2 Diodos Rectificadores
1 Capacitor 0.01 uF
1 Transistor BD139
1 Rele