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Ladegerät für NC-Akkus

Wurde speziell für die Aufladung von 4 in Serie geschalteten NC‑Zellen von je 1,4 V/ 1,2 Ah „zugeschnitten". Das Gerät lädt den angeschlossenen Akku mit einem konstanten Strom vom 120 mA auf. Es enthält ferner eine Kontrollvorrichtung für den Ladezustand der Zellen. R1 dient als Referenzwiderstand für den benötigten konstanten Ladestrom. Die mit T1 und T2 aufgebaute Serienregelung bewirkt, dass an R1 eine konstante Spannung anliegt. Da der Spannungsabfall an T2 so gering wie möglich sein muss, wird die Basis‑Emitterstrecke von T3 als Referenzspannungsquelle verwendet. An R1 liegen auf diese Weise ca. 550 mV. Der Wert des Widerstandes R1 lässt sich in Abhängigkeit vom gewünschten Ladestrom leicht bestimmen. Die mit T4 und T6 aufgebaute elektronische Sicherung wurde für den Fall hinzugefügt, dass die Pole der zu ladenden Zellen versehentlich vertauscht werden. Nur wenn der Akku richtig gepolt ist, sorgt die noch vorhandene positive Ladung dafür, dass T4 leitet und dadurch über T5 der Ladestrom freigegeben wird. Der Widerstand von Ladekontrolllampe L1 und Widerstand R2 müssen so gewählt werden, dass bei aufqeladenem Akku (1,45 V pro Zelle) sowie bei einer Speisespannung von 13 ... 18 V ca. 2 ... 2,5 V an T2 abfallen. Die Ladekontrollschaltung, aufgebaut mit T7 und einem OpAmp vom Typ 741, gibt Aufschluss über den Ladezustand der angeschlossenen Zellen.

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Diese werden während des Kontrollvorganges über die Kontrolllampe L2 und ihren Parallelwiderstand R3 mit dem nominalen Entladestrom (120 mA) belastet; L2 beginnt zu blinken, wenn die Zenerspannung unter einem bestimmten Wert liegt. L2 und R3 müssen so gewählt werden, dass ca. 120 mA fließen, wenn sich T7 im Leitzustand befindet. T7 leitet, solange die Referenzspannung (1,1 V pro Zelle) am invertierenden Eingang des IC 741 kleiner ist als die Akkuspannung. Wenn die Spannung der 4 Zellen zusammen unter dem genannten Grenzwert liegt, sperrt T7, so dass der Akku sich nicht weiter entlädt. Als Folge davon steigt die Spannung der unbelasteten Zellen wieder an, T7 leitet wieder, wodurch die Spannung wieder sinkt usw. Die Wiederholfrequenz dieses Vorganges (und damit die Blinkfrequenz von L2) hängt von den Werten für R4 und C2 sowie vom Ladezustand der Zellen ab. In der Praxis ist es empfehlenswert, einen benutzten Akku erst mit Hilfe der Kontrollschaltung so lange zu entladen, bis die Lampe L2 blinkt, und ihn erst dann aufzuladen. Man erhält dadurch genauen Aufschluss über die erforderliche Ladedauer des Akkus (ca. 14 Std.).

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