Describimos el montaje de un cargador bastante simple de pilas pequeñas, medianas y grandes de Niquel-cadmio o Nicad, que ya se pueden encontrar con facilidad en nuestro comercio y presentan innumerables ventajas en relación a las pilas comunes. El circuito, que carga las pilas en tiempos de 12 a 16 horas típicamente (como los tipos comerciales) utiliza pocos componentes de fácil obtención.
Las pilas de Nicad, además de poder ser recargadas, un número muy grande de veces tienen como ventaja la mayor capacidad de suministro de corriente (menor resistencia interna) y una mayor autonomía en comparación con las pilas comunes.
Sin embargo, la desventaja está en el hecho de que se necesita un circuito especial de recarga donde deben ser dejadas por tiempos que están típicamente entre 12 y 16 horas.
Incluso las baterías de 6 a 9 volts con capacidad de corriente en el rango de 200 a 500 mA pueden recargarse con este sencillo aparato.
COMO FUNCIONA
El cargador no es más que una fuente de corriente continua que hace circular por las baterías en recarga una corriente en el sentido inverso a aquel en que circula cuando en el suministro de energía.
Así, conectamos el polo positivo de la fuente de recarga al positivo de la fuente batería y el negativo de la fuente al negativo de la batería haciendo circular una corriente que típicamente debe estar entre 30 y 100 mA para la recarga de pilas comunes.
En nuestro proyecto, la principal característica es el no uso de un transformador para mayor economía. Lo que hacemos es aprovechar la reactancia capacitiva de C1 para reducir la tensión de la red y luego rectificar la tensión obtenida por medio de un puente de 4 diodos.
Los resistores en paralelo con C1 sirven para descargar este componente cuando se desconecta el cargador. Sin ellos existe el peligro del capacitor retener una buena carga que causará choques si alguien toca algún punto vivo del circuito o incluso en los pines de la toma (incluso con el aparato apagado).
La tensión continua es filtrada por C1 y luego aplicada las pilas en recarga por un resistor limitador de corriente que es R4.
El LED en paralelo sirve para indicar que las pilas se encuentran en recarga.
MONTAJE
En la figura 1 tenemos el diagrama completo del cargador de pilas de nicad.
La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 2.
El único componente crítico de este montaje es C1 que es un capacitor de poliéster para alta tensión y de buena calidad. Para la red de 110 V debemos utilizar un capacitor de 1 uF con tensión de aislamiento de al menos 200 V. Para la red de 220 V debemos usar un capacitor de 470 nF con al menos 400 V de tensión de aislamiento.
Los diodos son comunes 1N4004 o de mayor tensión de la misma serie. Los resistores son de 1 / 8W o más grandes y el LED es rojo común.
El capacitor C1 debe tener una tensión de trabajo de al menos 50 V y su valor no es crítico. En realidad, los capacitores de 10 uF a 220 uF se pueden utilizar en esta aplicación.
Para las pilas es interesante tener soportes apropiados que serán mantenidos conectados en paralelo al circuito o conectados por medio de garras conforme sugiere la figura 3.
El conjunto se puede instalar fácilmente en una pequeña caja de plástico.
PRUEBA Y USO
Para probar el aparato basta con conectarlo a la red de energía. Encendiendo los terminales (+) y (-) de salida el LED debe encenderse indicando el funcionamiento del circuito.
Para usar basta colocar las pilas descargadas en el soporte, observando su polaridad y luego conectar el aparato. La carga normal de las pilas de Nicad ocurre en tiempos de 12 a 16 horas. Sin embargo, con algunas horas de recarga es posible utilizarlas con carga reducida, por menos tiempo, por supuesto.
Observamos que las pilas recargables deben ser siempre iguales y que no deben mezclarse pilas con media carga con pilas totalmente descargadas.
El aparato tampoco sirve para recargar pilas comunes o alcalinas que pueden vaciarse o estallar.
Semiconductores:
D1 a D4 - 1N4004 - diodos rectificadores de silicio
LED1 - LED rojo común
Resistores: (1 / 8W, 5%)
R1, R2 - 1 M ohms
R3 - 220 ohms
R4 - 100 ohms
Capacitores:
C1 - 1 uF / 200 V (110 V) o 470 nF / 400 V (220 V) - capacitor de poliéster - ver el texto
C2 - 10 uF / 50 V - electrolítico
Varios
Placa de circuito impreso, soportes para pilas pequeñas, medianas y grandes, cable de fuerza, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.