Construya un indicador del estado de baterías y su cargador

Construya un indicador del estado de baterías y su cargador

Construya un indicador del estado de carga de sus baterías:

Se trata de un sencillo dispositivo que nos permitirá saber el estado de la carga de nuestras baterías. ¡Manos a la obra!

La gran cantidad de aparatos alimentados por pilas y baterías que pululan por nuestra casa hace bastante complicado el seguir la pista del estado de carga de todas ellas. ¿Cómo podemos recordad cuantas fotos sacamos con las pilas que tiene puesta la cámara? ¿La batería de repuesto de la filmadora estará cargada? Este montaje nos dará la respuesta adecuada. Te proveemos el esquema eléctrico, una placa de circuito impreso adecuada, y un esquema de cómo se montan los componentes sobre la placa.

El funcionamiento del circuito se basa en hacer circular parte de la corriente de la batería bajo prueba por el circuito del indicador. Un potenciómetro de ajuste de 10K (que figura como PRESET en el esquema que adjuntamos) sirve para regular la sensibilidad del aparato. La corriente atraviesa una resistencia y un diodo zener (Zx) para luego llegar a la base del primer transistor. De acuerdo a su intensidad, bastara o no para encender el primer led, que es el que indica que la batería bajo prueba esta cargada. El segundo led, comandado por el segundo transistor, cumple la función opuesta: si se enciende, nuestra batería debe ser recargada.

Por supuesto, no solo podemos medir baterías: las pilas también pueden ser comprobadas con este aparato. Su funcionamiento es más bien sencillo: supongamos que vamos a medir una batería de 12V. De acuerdo a la posición de este preset el led indicador de “Batería Baja” encenderá cuando tenga 11,5V, 10V o 6V.

baterias
Circuito electrónico del indicador.

circuitos
PCB sugerido.

12 Volt
Distribución de los componentes sobre el PCB.

Hay tres componentes en el circuito que deben elegirse en el momento del montaje de acuerdo al rango de tensiones de las baterías que vamos a medir. El diodo zener Zx debe tener un valor de 3.3V si la batería a medir esta en el rango de los 6V; 5.1V si las baterías son de 9V; 7.5V para comprobar baterías de 12V y de unos 18V para las poco comunes baterías de 24V.

Las dos resistencias etiquetadas como “Rx” tienen como función limitar la corriente que atraviesa los leds. Sus valores (ambas deben ser iguales) serán de 390 ohms para baterías de 6V; 470 ohms para comprobar las de 9V; 1000 ohms para las de 12V y de 1500 ohms para las baterías de 24V.

El circuito se monta sobre una pequeña placa de circuito impreso, de unos 2.5cm de lado que construiremos .El circuito no requiere de alimentación para funcionar, ya que la toma de la batería bajo prueba. Por supuesto, es muy importante respetar la polaridad de la batería en cuestión, caso contrario se podría estropear el indicador.

La lista de materiales es muy corta:
2 transistores 2N3904.
1 resistencia de 10K, ¼ de watt.
1 resistencia de 33K, ¼ de watt.
2 resistencias de 390 Ohms, ¼ de watt. (“Rx”, ver texto!).
1 diodo Zener de 3.3V (“Zx”, ver texto!).
1 preset para circuito impreso de 10K.
1 diodo LED rojo.
1 diodo LED verde.

caragador

Cargador de baterías de 12V

Se trata de un circuito que nos permitirá cargar baterías de 12V, pero con una característica muy particular.

Para poder cargar una batería, es necesario entregarle una corriente. Típicamente, se consideran dos modalidades de carga: “rápida” y “lenta”. La primera de ellas permite cargar completamente una batería en aproximadamente 4 o 6 horas. La segunda, suele demorar entre 14 y 24 horas. A primera vista, el segundo sistema no parece tener mucho sentido, ya que implica un tiempo mucho mayor para obtener los mismos resultados. Pero la razón de su existencia se debe a que la carga rápida puede terminar mas rápidamente con la vida útil de la batería.

De acuerdo a la magnitud de dicha corriente será el tiempo que se necesite para su carga. Para que exista una circulación de corriente hacia la batería, el cargador debe proveer una tensión (voltaje) mayor al de la batería, este es el motivo por el cual no podemos cargar una batería de 12V a partir de otra. O al menos, no podíamos, como veremos mas adelante.

El circuito que presentamos tiene la particularidad de incluir una etapa “dobladora de tensión” que permite elevar los 12V de su entrada para permitir cargar una batería a partir de otra. Si lo que necesitamos es simplemente un cargador “de pared”, solo debemos conectar este circuito a una de esas fuentes universales que no cuestan casi nada, y que entregue 12V con una corriente mínima de 500mA.

Construya un indicador del estado de baterías y su cargador
Circuito electrónico.

baterias
Grafico de ayuda para el montaje.

El circuito funciona de la siguiente manera: cuando el pin 3 del NE555 esta en estado bajo, el condensador electrolítico C3 se carga a través de los diodos D2 y D3, hasta que en sus bornes haya una tensión de aproximadamente 12V. Cuando el pin 3 pasa a estado alto, la tensión del nodo donde se unen C3 y D3 tendrá (en teoría) la suma de los 12V del condensador más los 12V de la fuente. En la práctica este valor nunca llega a ser de 24V, solo es de unos 13V o 14V, dependiendo de la carga que se aplique, pero es más que suficiente para nuestros propósitos.

La etapa siguiente, compuesta por un diodo Zener y un transistor NPN forman un rudimentario regulador para, junto a la resistencia variable VR1, ajustar la tensión de salida.

Como la corriente que haremos circular depende de la batería bajo carga y del tiempo que queramos dedicarle a su recarga, deberemos ajustar VR1 utilizando un amperímetro (que forma parte de un multímetro o tester común) colocado en serie entre el borne positivo de la batería y el borne correspondiente del cargador.

Si esta corriente es del orden del 10% al 20% de la corriente que entrega la batería, el tiempo de carga ira de 10 a 5 horas, por lo que será una “carga rápida”. Aquí debemos prestar atención a la temperatura de la batería. Si es excesiva podría provocar daños en su estructura, por lo que si ello ocurre, ajustaremos VR1 para que la corriente sea menor. En esta modalidad de carga, no es seguro dejar la batería en el cargador después del tiempo necesario para su recarga, así que debemos estar atentos a este hecho.

Para una carga “lenta”, ajustaremos VR1 hasta leer en el amperímetro una corriente de un 3% al 5% de la corriente que entrega la batería. El tiempo de carga será de 33 a 20 horas, y si por algún motivo nos la olvidamos en el cargador por más tiempo del necesario, no pasara nada.

Veamos un ejemplo concreto: si tenemos una batería de 12v capaz de entregar 2.4 Amperes, y queremos que la carga se realice en 10 horas, la corriente que deberá circular entre el cargador y la batería será de 2.4 / 10 = 0.24 Amperes (240 mA). Esto es si la batería estaba completamente descargada, situación muy poco frecuente, ya que cuando una batería tiene menos del 70% de su carga el aparato conectado a ella deja de funcionar y debemos recargarla, por lo que la corriente calculada puede ser mucho menor. Solo es cuestión de medir y probar.

Para construir este cargador, seguiremos los pasos acostumbrados, construyendo primero la placa de circuito impreso con el método casero ya explicado, y luego soldando sobre ella los componentes, con cuidado de respetar el sentido de estos. Las imágenes que adjuntamos servirán como referencia para no cometer errores.

Es un proyecto algo mas complicado que los anteriores, por que implica realizar algún ajuste para que el funcionamiento sea el correcto. Además, debemos ser cautos para no dañar nada, sobre todo las baterías por el calentamiento si nos pasamos con la corriente suministrada. Pero creo que vale la pena encararlo.

circuitos
PCB sugerido.

12 Volt
PCB, lado componentes.

caragador
Proyecto terminado


Construya un indicador del estado de baterías y su cargador

9 comentarios - Construya un indicador del estado de baterías y su cargador

Ranma87
no lei nada pero ke onda tu avatar
Flying
Que bien... aunque está, en principio, más allá del alcance de mis rypestres conocimientos... pero buen... hay que aprender, carajo.
ciberjah
MUY BUENO , TENES CONTROL POR USB.
saturday
Thecaco93 dijo:
Flying dijo:Que bien... aunque está, en principio, más allá del alcance de mis rypestres conocimientos... pero buen... hay que aprender, carajo.

jaja yo tengo 15 años y para mi esto es como contar con la mano


pero seguro que no te cogiste nada todavia