Практическое применение Огромное количество сотиков в последнее время и их прогресс "выбросили" на рынок множество аккумуляторов Ni-MH и Li-ion ти─ пов.Цена на них колеблется и немного пада─ ет, особенно на те модели, сотики которых вышли из моды. Лично я использовал Ni-MH аккумуляторы формата "AAA" для бритвы, в которой сдохла пара нестандартно-корпусных Ni-Cd. Пришлось слегка переделать схему, чтобы их уместить. А ёмкость (взял самые дешёвые) была раза в два больше оригиналь─ ных.Тянут хорошо (а нагрузка порядка поря─ дка 1 А - максимум), но время покажет их надёжность, я пока не могу ничего сказать (бритва у дяди).У меня в плеере SONY давно стоят два GP "АА" на 1500 мА·часов и хоро─ шо работают, но плоховато тянут последнее время.Отчасти из-за случайного к.з. одного аккумулятора, а отчасти из-за долгой экс─ плуатации (хотя я сравнительно редко поль─ зуюсь плеером и заряжал аккумуляторы менее 30 раз). Я отметил погрешность в изменении КПД при разряде, это свойственно таким ак─ кумуляторам, но в начале эксплуатации они просаживались больше, работая эффективней. Видимо,производители характеристики немно─ го завышают... Как известно,для устранения эффекта па─ мяти следует периодически проводить цикл полного разряда перед зарядом, и в сотиках даже бывают соответствующие режимы в меню. Но если аккумулятор изношен,это не поможет (его и разрядить нормально не удастся, из- за повышенного внутреннего сопротивления). Вообще, судя по рынку, NiMH аккумуляторы и подделываются, и бракуются в больших коли─ чествах,трудно сказать,сколько он протянет (даже если сразу работает хорошо).Хотя ро─ дные аккумуляторы (в комплекте телефона с "родной" сборкой) редко подводят. Если аккумуляторы "круглого" стандарта выдерживают большие токи, то 9-вольтовые (это нормально) рассчитаны на слабую наг─ рузку, хорошо подходят к тестерам, а не к приёмникам. Я использую MINAMOTO и невысо─ кого мнения о них. Аккумулятор заметно по─ терял ёмкость,едва себя окупив.Я продолжаю его использовать (всё же не батарейки по─ купать),но теперь он напоминает батарейку, которую подзарядили.Работает,конечно,доль─ ше, чем подобная батарейка,и не сдыхает,но ёмкость мала. Про наши - дисковые - разговор особый. Они действительно надёжны и хороши для слабых токов (если их уже не забраковали технологически). Поделите ёмкость на 10 и не превышайте этот ток - всё будет O.K., и никаких эффектов памяти (слабое проявле─ ние). Максимум - удвойте ток,но его замет─ ное превышение вызовет износ аккумулятора. Тот позор,который творится у нас с исполь─ зованием Д 0,26 в заряжаемых фонариках ти─ па "ФоДиК" говорит о безграмотности общес─ тва и отсталости страны от прогресса в це─ лом. Также можно упомянуть производимые фирмой ДиК зарядные устройства (пальчико─ вых аккумуляторов "AA"),которые быстро вы─ ходят из строя, а иногда убивают аккумуля─ торы (сдыхают от перегрева маломощные ста─ билитроны, иногда замыкая цепь - аккумуля─ тор). Ведь ясно, что перегрузка,но специа─ льно схему такую делают. Достаточно поста─ вить вместо стабилитронов наши стабисторы 2С119, чтобы не было проблем. У сотовых аккумуляторов, по идее, мощ─ ность должна быть хорошей, но не следует рассчитывать на ток более 0.5 - 1 ампера. Причём ошибка заряжать аккумулятор (не Li) большим током - это его изнашивает вследс─ твие больших потерь. Да и Li следует от большого тока беречь... Купив по дешёвке исправный аккумулятор (я имею в виду, не для использования в сотике), следует рас─ считывать на "мягкую" эксплуатацию и токи в несколько сотен мА (не более). Конечно, надо беречь аккумулятор от перезаряда,хотя бы простым ограничением его ЭДС. Если ак─ кумулятор с хорошей ЭДС просаживается под нормальной нагрузкой (200 мА) более чем на 0.2 вольта, то вряд ли он будет работать хорошо и скорее всего изношен, либо брак. Такой даже на слабом токе может не дать свою ёмкость. Хотите большой ток? Берите несколько аккумуляторов и соединяйте параллельно, но предварительно разрядите до одинакового напряжения (разница максимум - сотые воль- та).Не используйте очень тонкие провода,во избежание блуждающих токов и повышения по─ терь. При этом вы выиграете и по мощности, и по ёмкости, и по надёжности питания в целом,за счёт "дублирования" параллельного включения. Брать аккумуляторы без гарантий - на рынке, по дешёвке - можно лишь с большой осторожностью. Следует расспросить о прош─ лом и не рассчитывать на лучшее. Конечно, надо сразу проверить, как аккумулятор дер─ жит нагрузку (тестер и резистор с собой?). Брать дохлые Li аккумуляторы по цене более чем за 10 рублей сомнительно. Кто-то берёт из-за оригинального корпуса - переставить, - но практическую ценность представляет ключ,а он сам может быть повреждён. Конеч─ но, надо сразу проверять - есть напряжение (исправен или пробит ключ) или нет (испра─ вен, в обрыве, сдох аккумулятор). Но, как правило,ключ исправен,а сам аккумулятор не держит ёмкость и/или большую нагрузку. 10 рублей - неплохая цена за ключ, учитывая его хорошие характеристики и компактность, да и на подпитку памяти аккумулятор пой─ дёт, ёмкость наверняка осталась значитель─ ная, а сам аккумулятор весьма компактен. Пригодится и терморезистор,но он не всегда бывает. Используем Li Допустим,вы решили запитать что-либо от такого - исправного! - аккумулятора. Во-первых, если нагрузка не превышает сотни мА, и расчётное время работы/ёмкость вас устраивает, нет смысла разбирать акку─ мулятор и выдирать из него схему управле─ ния (если,конечно,она сама вам не нужна) - ведь это готовая защита,контролирующая по─ роги заряда и разряда. Но при этом надо помнить об отключении данной схемы при за─ ряде.При этом напряжение источника заряжа─ ющего тока будет расти до холостого значе─ ния, а это может повредить питаемую схему или ключ самого аккумулятора (если, к при─ меру, зарядка от сети,через резюк и диод). Заряд слабым током можно ограничить стаби─ литроном (соответствующей мощности на 4.7 В),подключив его параллельно аккумулятору, но надо помнить о нагреве и отводе тепла. При мощном заряде надо модернизировать са─ мо зарядное устройство - ограничивая его холостое напряжение,даже если рассеиванием тепла (предполагается,что это будет проис─ ходить далеко от самого аккумулятора).Либо придётся городить свой - внешний - ключ, с триггером.Конечно,в последнем случае проще залезть в аккумулятор и подключиться непо─ средственно к нему (схема защиты сама ог─ раничит заряд через внешние контакты), но любое неосторожное замыкание станет фата─ льным,к тому же,схемы отключения в аккуму─ ляторах бывают с общим плюсом, а это неу─ добно и в ряде случаев не подойдёт к ситу─ ации. Если нагрузка низковольтная (3 - 3.6 В), придётся собирать маленький стабилиза─ тор, который и будет защищать нагрузку. А само холостое напряжение заряда надо огра─ ничить для защиты аккумулятора (защиты его схемы защиты), хотя, возможно,сам стабили─ затор не допустит превышения внешнего нап─ ряжения, действуя отчасти как нагрузка. В зависимости от требований стабилизатор мо─ жет быть и импульсным,а обычный надо эффе─ ктивно охлаждать - ради аккумулятора. Если требуется большая ёмкость и мощ─ ность, придётся использовать параллельное включение.Сперва разрядите все соединяемые аккумуляторы. Для этого к каждому подклю─ чите нагрузку часового тока,до отключения, затем дайте импульс тока зарядки и подклю─ чите нагрузку 10-часового тока - до отклю─ чения, снова дайте импульс тока зарядки и соедините все аккумуляторы вместе, но каж─ дый через резистор 1 Ом. Спустя час, когда напряжение практически не будет отличаться и дифференциальные токи не будут опасны, разберите все аккумуляторы. Аккуратно (не замыкая, хотя для севших аккумуляторов это не столь опасно,но всё равно очень вредно) спаяйте все аккумуляторы параллельно (само собой,соблюдая полярность) и толстыми про─ водами.Аккумуляторы должны быть (очень же─ лательно) на одно номинальное напряжение (3.6, 3.7, 3.8 В) и лучше,чтобы одной фир─ мы (проследите, чтобы схемы защиты у всех аккумуляторов подключались одинаково - с общим плюсом либо минусом). Теперь тонким проводом соедините все затворы, не путая между собой затворы входного и выходного транзисторов (должны получиться две разные цепи),кроме тех случаев,где они запаралле─ лены.А теперь уберите все управляющие схе─ мы (отпаяйте/отключите от ключей,кроме са─ мих ключей, конечно), но одну оставьте - у одного любого аккумулятора - она и будет управлять всеми ключами одновременно, пос─ кольку они образуют единый полевой ключ для единого аккумулятора.Возросшая ёмкость затвора не проблема - ведь коммутация про─ исходит редко, а ток утечки всё равно нич─ тожно мал.Теперь закройте,заизолируйте по─ лученую параллельную батарею, делайте это максимально надёжно,чтобы соединённые про─ вода трудно было повредить и замкнуть.Под─ ключив небольшую нагрузку,дождитесь выклю─ чения мультиаккумулятора. Теперь толстыми проводами параллельно соедините позолочен─ ные клеммы. Вот вы и получили мощный и ём─ кий аккумулятор со схемой защиты. Почему бы просто не соединить аккумуля─ торы на внешних клеммах? Зачем разбирать? Даже если взять аккумуляторы одного ти─ па и разрядить до одного напряжения, полу─ ченная "параллель" будет работать нестаби─ льно и может неожиданно выйти из строя (полетят ключи, износятся сами аккумулято─ ры).Допустим,мы стали заряжать нашу "упро─ щённую" батарею. Достигнув предела отклю─ чения,схемы сработают почти синхронно. Из- за разбаланса характеристик сработает од─ на,нагрузка заряда уменьшится - напряжение подпрыгнет,и отключатся все остальные. За─ ряд будет почти идеален и ЭДС отличаться почти не будет. Даже если представить, что аккумуляторы сели немного по-разному и все повыключались, то с появлением тока заряда они все успешно подключатся,и даже с небо─ льшой разницей ЭДС дифференциальные токи не будут критическими (сопротивление сев─ шего аккумулятора заметно выше и демпфиру─ ет броски тока, хотя это не проходит бес─ следно и в целом нежелательно). Но после заряда ЭДС начинает спадать из-за утечек, а они могут отличаться.Соответственно,поя─ вится некоторая разница (всего сотые доли вольта). Теперь,допустим,мы подключили на─ грузку (при этом, после снятия заряда, к выходу окажутся подключены не все аккуму─ ляторы,а кто раньше "определил" падение во внешней цепи. Остальные "подумают" по под─ ключившемуся, что режим заряда не окончен, и будут ждать падения. Ток нагрузки может быть небольшим, и подключившиеся аккумуля─ торы будут медленно разряжаться,снижая ЭДС и повышая разбаланс со "спящими" аккумуля─ торами. Но как только напряжение опустится до порога подключения остальных,произойдёт почти к.з.! Из-за заметной (пусть и мале─ нькой) разницы ЭДС, ничтожного сопротивле─ ния ключа (обусловлено и почти полностью заряжемным аккумулятором) ток, вытекающий из "проснувшегося" аккумулятора в работаю─ щий,будет очень большим. И тут уже вариан─ ты: ключ сдохнет от перегрева; ключ выдер─ жит, "подточив своё здоровье"; или будут "бороться" аккумуляторы,причём маловероят─ но,что они сдохнут,но ухудшение их свойств - износ - произойдёт. И со временем или ключи, или аккумуляторы от таких бросков тока выйдут из строя. Более благоприятный момент - если нагрузка сразу окажется зна─ чительной и вызовет срабатывание всех клю─ чей и подключения всех аккумуляторов сра─ зу.ЭДС при этом почти одинакова - и диффе─ ренциальные токи не столь опасны,но лишняя силовая пульсация всё равно не к чему. Поэтому лучше один раз повозиться, чем выбрасывать сдохшие аккумуляторы и деньги. Вообще, для слабой нагрузки возможен ком─ промисс. Если вам нужна ёмкость, а не мощ─ ность,то можно соединить параллельно акку─ муляторы, каждый через резистор 0.2 - 1 Ом 0.25 Вт. Коммутационные броски тока будут ограничены резисторами и не повредят ни ключам, ни аккумуляторам. Ток нагрузки бу─ дет ограничен сотнями мА, а ёмкость неско─ лько ниже суммарной - часть тока съедят коммутационне потери. А на мощную нагрузку, работающую от ак─ кумуляторов, желательно собрать импульсный преобразователь.Это заметно сэкономит эне─ ргию и сбережёт ёмкость. Допустим,вам надо более высокое напряже─ ние. Тогда соединяйте два аккумулятора по─ следовательно (они,конечно,должны быть ра─ вны по ёмкости - очень желательно для эф─ фективного использования). Можно и три... Потом сами будете схему городить - пони─ жать. В идеале надо бы параллельно,и с по─ вышающим импульсником, но последовательно тоже используют, например, в современных цифровых видеокамерах формата miniDV, по─ лучая номинально/минимальные - 7.2 В. Но в нашем случае каждый аккумулятор имеет свою схему защиты, и при зарядке один,отключив─ шись раньше, отключит и другой, разорвав общую цепь.За многократные циклы использо─ вания это накопит разбаланс заряда и пони─ зит общую ёмкость.Проще обойти это,исполь─ зуя нашего старого знакомого - стабилитрон на 4.7 В - и запас по холостому напряжению в источнике заряда. Если мы подключим па─ раллельно аккумулятору стабилитрон,то пос─ ле отключения аккумулятора (по перезаряду) по общей цепи ток будет течь через стаби─ литрон, в обход отключенного аккумулятора, и другой (другие) аккумуляторы продолжат заряжаться. Но если мы заряжаем большим током,то на стабилитроне будет рассеиваться много теп─ ла. А он ведь рядом с аккумулятором. Для такого случая последовательно со стабилит─ роном ставят резистор (сотни Ом) - и ток с мощностью ограничиваются. Всё равно акку─ муляторы почти зарядились, и большой ток оставшимся не нужен.Постепенно они дозаря─ дятся и выключатся, и при этом они зарядя─ тся лучше,чем первый аккумулятор, т.к. нет потерь на бОльший ток, а защита отключится при большем ЭДС. А в следующий раз такие - чуть перезаряженные - аккумуляторы отклю─ чатся первыми,а недозаряженный,в свою оче─ редь,перезарядится. И мы получаем стабиль─ ность баланса заряда. Конечно, суммарные потери при последовательном включении бо─ льше, как и во всех подобных случаях, но схема использования гораздо проще и удоб─ ней. Светлой памяти посвящается "Эх, меня бы в то время, да с современ─ ными технологиями!" - мысли многих... Возьмём старый 48-ой (Ленинград 5 В 0.6 А) и два одинаковых, самых дешёвых, но,ко─ нечно,хороших Li аккумулятора на 600 мА·ч. Внутри (или где-то рядом) отыщем БП, на КРЕНке. Соединим аккумуляторы последовате─ льно, параллельно каждому припаяв КС147, (обратно включенный!). Минус на общий,плюс через параллельно включенные диод КД212 и резистор 100 Ом 0.5 Вт. Вот и вся схема бесперебойного питания. Правда, выключать компьютер теперь надо по цепи +5В, или до КРЕНки, и работать он будет не час,а минут 40 (падение напряжения аккумуляторов на ток нагрузки велико, и КРЕНка занизит нап─ ряжение компа ещё до того,как аккумуляторы сядут). Но можно поставить современный интегра─ льный трёхлапый чип с малым падением или, пошевелив мозгами, собрать нормальный дис─ кретный стабилизатор.Тогда час работы обе─ спечен. На таких аккумуляторах всегда пол─ ная ёмкость больше номинальной - с запа─ сом.Ну,а если импульсник собрать - часа... на полтора хватит (потери на падение вдвое меньше, согластно меньшему току). Конечно, надо обеспечить охлаждение аккумуляторов (рядом радиатор с КРЕНкой).Да и не следует с такими токами ставить одну батарею акку─ муляторов. Для надёжной работы надо наби─ рать более мощные аккумуляторы и ставить их параллельно. Прогресс В то время, как NiCd потехоньку вытес─ няют свинцовые на рынке большой ёмкости (в автомобилях и бесперебойниках), а литиевые вытесняют NiMH в переносной технике,предел ёмкости стандарта AA уже достигнут для ти─ пичных - солевых и щелочных - представите─ лей.Теперь скорее идёт удешевление продук─ ции, скрытое под маркой появления новых, более дорогих, элементов, не превосходящих заметно имеющиеся. Кажется,небольшое улуч─ шение на рынке гидридных аккумуляторов есть, по эксплуатационным характеристикам, хотя очевидно "насыщение" максимальной ём─ кости. Пора рассчитывать на другие химиче─ ские разработки и технологии. Литиевые давно используют в мощной тех─ нике за рубежом. А у нас, в бытовой,их на─ чинают заменять полимерные, ещё более ком─ пактные (более ёмкие при том же размере). Скорее всего,используется более тонкая те─ хнология изготовления - причём буквально, делающая аккумулятор более тонким,плоским. Ведь в ионных аккумуляторах лишний объём не нужен, достаточно слоя,в котором содер─ жится заряд ионов. А слой может быть очень тонок! Соответственно и пластины - лента токосъёмника - может быть тонкА.Единствен─ ное - корпус банки аккумулятора,его тоньше уже не сделаешь, он должен быть прочным и при этом нехрупким.Вследствие тонкости мо─ жно предположить, что полимерные аккумуля─ торы более чувствительны к ударам и проче─ му внешнему воздействию. А ещё можно ска─ зать, что их ёмкость возросла, а мощность почти не изменилась. Поскольку их внутрен─ нее сопротивление осталось таким же (боль─ ше более тонких слоёв - как параллельное увеличение проводимости,но слои пропорцио─ нально тоньше - увеличение сопротивления). Теперь дефекты технологии и брак могут проявляться чаще. KSA-7G