Ładowarka do akumulatorów i baterii niklowo-kadmowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

 Komentarze do artykułu

Literatura specjalistyczna uzasadnia celowość ładowania akumulatorów ze stałego źródła napięcia z ograniczeniem prądu. Tryb ten jest o tyle wygodny, że ładowanie np. w nocy gwarantuje ich pełne naładowanie do rana, niezależnie od ich stanu początkowego, bez niebezpieczeństwa przeładowania.

Schemat ładowarki pokazano na rys.1.

(kliknij, aby powiększyć)

Dioda Zenera VD6, wzmacniacz operacyjny DA1.1, tranzystor VT1 i bezpośrednio do nich podłączone elementy tworzą wysoce stabilne źródło napięcia. Jego cechą jest zasilanie stabilizatora parametrycznego R2VD6 napięciem wyjściowym źródła, co zapewnia mu wysokie parametry. Dzielnik R17R28 generuje 12 stopni napięciowych odpowiadających limitowi przy ładowaniu pojedynczych akumulatorów oraz akumulatorów złożonych z 2-12 akumulatorów niklowo-kadmowych. Wymagane napięcie ładowania wybiera się przełącznikiem SA2.

Wzmacniacz operacyjny (op-amp) DA1.2 wraz z tranzystorem VT2 tworzy dokładny repeater tego napięcia o dużej obciążalności. Jego impedancja wyjściowa jest bardzo mała, zmiana napięcia przy wzroście prądu wyjściowego od 0 do 350 mA nie może być wykryta przez czterocyfrowy woltomierz cyfrowy, tj. jest mniejsza niż 1 mV, a rezystancja wyjściowa jest odpowiednio mniejsza niż 0,003 oma. Aby ograniczyć prąd na początku ładowania, stosuje się porównanie spadku napięcia na rezystorze R32 (oraz połączonych z nim równolegle rezystorach R6-R16) z napięciem odniesienia pobranym z dzielnika R35-R39. Prąd kolektora tranzystora VT2 jest równy prądowi ładowania z wystarczającą dokładnością. Napięcie odniesienia pobrane z rezystorów R35 i R36 wynosi 1,2 V.

Porównanie napięć przeprowadza komparator, jego funkcję pełni wzmacniacz operacyjny DA2.2. Gdy prąd ładowania powoduje spadek napięcia o ponad 32 V na rezystorze R1,2, wzmacniacz operacyjny DA2.2 otwiera tranzystor VT3, który wraz z prądem kolektora zwiększa napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1.2 .XNUMX, co prowadzi do spadku napięcia wyjściowego wzmacniacza operacyjnego i przejścia całego źródła do trybu stabilizacji prądu.

Ograniczenie prądu w zakresie od 2,5 do 350 mA ustawia się przełącznikiem SA3. Rezystancja wyjściowa urządzenia w trybie stabilizacji prądu jest równa rezystancji rezystora R30. Mikroamperomierz PA1 z dodatkowym rezystorem R31 tworzy woltomierz na napięcie 1,2 V, dlatego gdy źródło pracuje w trybie stabilizacji prądu, jego strzałka wskazuje ostatnią działkę skali. Do woltomierza zastosowano mikroamperomierz na prąd 100 μA, więc odczyt ten odpowiada prądowi ładowania równemu 100% ustawienia przełącznika SA3.

W przypadku podłączenia rozładowanego akumulatora do gniazd X1 i X2 ładowarki poprzez ustawienie przełącznika SA2 w pozycję odpowiadającą ich numerowi, w pierwszej kolejności prąd ładowania zostanie określony przez położenie przełącznika SA3. Po kilku godzinach napięcie baterii osiągnie wartość ustawioną przełącznikiem SA2, a urządzenie przejdzie w tryb stabilizacji napięcia. Prąd ładowania zacznie spadać, co można monitorować za pomocą wskazania urządzenia PA1. Gdy prąd spadnie do wartości około 5% ustawionego przełącznika SA3, komparator na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1 przełączy się i zaświeci się dioda HL2, sygnalizując koniec ładowania. Jeśli bateria (lub pojedyncza bateria) będzie nadal ładowana nawet w ciągu dnia, nic się z nią nie stanie, ponieważ prąd na końcu ładowania jest bardzo mały.

LED HL1 - wskaźnik podłączenia urządzenia do sieci. Wybór kondensatora C7 eliminuje generowanie wysokich częstotliwości przez wzmacniacz operacyjny DA1.2. Jaka jest rola diod VD2 VD5? Podczas ładowania pojedynczego akumulatora napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1.2 wynosi 1,4 V, aw trybie zamykania wyjścia ładowarki jego napięcie wyjściowe zapewnia przeniesienie urządzenia do aktualny tryb stabilizacji powinien wynosić około 0,6 V względem wspólnego przewodu. Aby wzmacniacz operacyjny DA1.2 działał normalnie w takich trybach, napięcie jego ujemnego zasilania musi wynosić co najmniej 2 V w wartości bezwzględnej, co zapewnia spadek napięcia na diodach VD3VD5. Podobnie dla normalnej pracy wzmacniacza operacyjnego DA2.1 przy napięciu na wejściach zbliżonym do napięcia dodatniego zasilacza różnica między nimi musi wynosić co najmniej 0,6 V - zapewnia spadek napięcia na diodzie VD2 .

Rysunek płytki drukowanej wykonanej z jednostronnej folii z włókna szklanego o grubości 1,5 mm, na której znajduje się większość części urządzenia, przedstawiono na rys. 2.

Tranzystor VT2 jest wyposażony w radiator w kształcie igły o wymiarach 60x45 mm, wysokość igieł wynosi 20 mm. Przełączniki SA2 i SA3 wraz z wlutowanymi do nich rezystorami, mikroamperomierzem RA1, diodami LED HL1 i HL2, gniazdami wyjściowymi X1 i X2 są zamontowane na płycie czołowej urządzenia wykonanej z włókna szklanego o grubości 1,5 mm oraz transformatorem T1, przełącznikiem SA1, bezpiecznikiem FU1 , mostek diodowy VD1 i kondensatory C1 - na tylnym panelu duraluminium o tej samej grubości. Panele są ze sobą połączone za pomocą duraluminiowych opasek o długości 135 mm, do tych samych opasek przykręcona jest płytka drukowana.

Gotowa konstrukcja jest instalowana w aluminiowej obudowie w postaci przekroju prostokątnej rury. Transformator sieciowy T1 - zunifikowany typ TN-30. Ale możesz użyć dowolnego innego podobnego transformatora, którego uzwojenie wtórne zapewnia napięcie 19 ... 20 V przy prądzie co najmniej 400 mA. Mostek prostowniczy VD1, zaprojektowany dla tego samego prądu wyjściowego, można złożyć z czterech diod o prądzie roboczym 300 mA, na przykład typu D226. Mogą to być diody VD2-VD5.

Kondensator C1 składa się z trzech połączonych równolegle kondensatorów tlenkowych typu K50-29 o pojemności 1000 mikrofaradów dla napięcia znamionowego 25 V. Kondensator C2 to K53-1, pozostałe to KM5 i KM-6. Diodę Zenera kompensowaną termicznie KS191F (VD6) można zastąpić D818 z indeksami literowymi V-E lub KS191 z dowolnymi indeksami literowymi. Rezystory R3, R5 i R17-R28 są pożądane, aby używać stabilnych, na przykład C2-29. Rezystancje rezystorów R17 - R28 mieszczą się w granicach 160 Ohm ... 10 kOhm, ale muszą być takie same z dokładnością nie gorszą niż 0,3%.

Rezystory R6R16 nie muszą być dokładne. Wskazane jest, aby wybrać je zgodnie z tymi wskazanymi na schemacie z rezystorów o podobnych wartościach znamionowych, co uprości konfigurację urządzenia. Każdy z rezystorów R15, R16 składa się z kilku rezystorów o większej wartości znamionowej i mniejszym rozpraszaniu mocy, które są połączone równolegle. Rezystory trymerowe R4 i R38 typu SP3-19a.

Dowolne diody LED HL1 i HL2, ale pożądane jest, aby miały inny kolor świecenia. Diody Zenera VD7 i VD8 dla napięcia stabilizującego 5,6-7,5 V. Przełączniki SA2 i SA3 PG2-5-12P1N lub podobne małe. Mikroamperomierz RA1 typ M4247 na prąd 100 μA. Używając urządzenia do innego prądu pełnego odchylenia strzałki, będziesz musiał wybrać nie tylko rezystor ograniczający R31, ale także R32, aby zapewnić prąd ładowania 2,5 mA w skrajnej lewej (zgodnie ze schematem) pozycji przełącznik SA3.

Tranzystory VT1, VT2 to dowolne struktury krzemowe n-p-n średniej mocy, a VT3 - dowolne struktury krzemowe pn-p małej mocy dla dopuszczalnego napięcia co najmniej 30 V. Wzmacniacze operacyjne K140UD20 (DA1, DA2) są wymienne na podwójną liczbę Wzmacniacze operacyjne K140UD7. Zastosowanie innych typów wzmacniaczy operacyjnych jest uwarunkowane możliwością ich pracy w wyżej wymienionych trybach, ale nie zostało to przetestowane.

Krótko o konfiguracji ładowarki. Najpierw za pomocą rezystora trymera R4 ustaw napięcie 1 V na emiterze tranzystora VT16,8. Po załadowaniu urządzenia rezystorem 51 ... SA68 w każdej następnej pozycji (w górę obwodu) napięcie wyjściowe wzrasta o 7,5 V. Sprawdź brak generowania wysokiej częstotliwości na wyjściu iw razie potrzeby wybierz kondensator C43. Następnie przywróć połączenie rezystora R2 i ustaw przełącznik SA1,4 w pozycji „7”.

Zmieniając położenie przełącznika SA3 należy zwrócić uwagę, aby prąd wyjściowy mierzony miliamperomierzem połączonym szeregowo z rezystorem obciążenia był ograniczony do wartości odpowiadającej położeniu tego przełącznika (z wyjątkiem 350 mA).

Zastąp rezystor obciążenia łańcuchem dwóch lub trzech diod (tego samego typu co VD2-VD5) i ustawiając przełącznik SA3 w pozycji „100 mA”, ustaw ten sam prąd wyjściowy za pomocą rezystora przycinającego R38. Strzałka mikroamperomierza powinna wskazywać ostatnią działkę skali, jeśli tak nie jest, wybierz rezystor R31.

Teraz ustaw przełącznik SA2 w pozycji „1”, a przełącznik SA3 w pozycji „10 mA”.

Podłącz rezystor zmienny 3,3 kΩ i miliamperomierz do wyjścia urządzenia, a następnie zwiększ rezystancję tego rezystora od zera. Przy prądzie wyjściowym około 0,5 mA dioda HL2 powinna się zaświecić. Konfigurując urządzenie należy pamiętać, że jego impedancja wyjściowa jest asymetryczna: jest mała dla prądu wychodzącego i wysoka dla prądu wejściowego. Dlatego nieobciążone urządzenie jest wrażliwe na zakłócenia sieciowe, a pomiar napięcia wyjściowego woltomierzem o wysokiej rezystancji może dać nieoczekiwanie wysoki wynik.

Ładowanie baterii jest łatwe. Wystarczy ustawić przełączniki w pozycjach odpowiadających ilości znajdujących się w nim akumulatorów i maksymalnemu prądowi ładowania, podłączyć akumulator do wyjścia z odpowiednią polaryzacją i włączyć zasilanie urządzenia. Znakiem zakończenia ładowania jest świecenie diody HL2. Maksymalny prąd ładowania powinien być 3...4 razy mniejszy niż pojemność akumulatora.

Jakie dodatki lub zmiany można wprowadzić w tej opcji ładowarki? Przede wszystkim należy go uzupełnić o przekaźnik elektromagnetyczny K1, jak pokazano na rys. 3, który wyłączałby akumulator lub akumulator po zakończeniu ładowania. Gdy dioda HL2 jest włączona, przekaźnik jest aktywowany i przerywa obwód ładowania ze swoimi normalnie zamkniętymi stykami.

Rezystor R44 jest niezbędny do wyraźnej pracy przekaźnika i zapewnienia małej histerezy komparatora na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1. Przekaźnik K1 musi być na napięcie 20 ... 27 V, tranzystor VT4 o dowolnej strukturze p-n-p średniej lub dużej mocy, na przykład KT502, KT814, KT816. Ale wprowadzając taki dodatek do urządzenia, należy pamiętać, że po rozpoczęciu ładowania każde przełączenie jego obwodów prowadzi do zadziałania przekaźnika, dlatego niezbędne ustawienia należy wykonać z wyprzedzeniem.

Za pomocą urządzenia można rozładować akumulatory składające się z siedmiu akumulatorów bez obawy o ich nadmierne rozładowanie. W tym celu przełącznik SA2 należy ustawić w pozycji „5”, przełącznik SA3 – do najbliższego pod względem prądu rozładowania, ale większego od niego, między gniazdami wyjściowymi XI i X2 podłączyć rezystor, który zapewni niezbędny prąd rozładowania, oraz podłączyć rozładowany akumulator. Ponieważ napięcie baterii jest większe niż napięcie dostarczane do nieodwracającego wejścia wzmacniacza operacyjnego DA1.2, tranzystor VT2 jest zamknięty, a bateria jest rozładowywana przez rezystor. Gdy napięcie akumulatora spadnie do 7 V, wzmacniacz operacyjny DA1.2 i tranzystor VT1 przełączą się w tryb stabilizacji napięcia, rozładowanie ustanie.

Dioda HL2 służy jako wskaźnik zakończenia rozładowywania akumulatora - świeci się podczas procesu rozładowywania, a na końcu gaśnie.

Jeżeli urządzenie ma często służyć do rozładowywania akumulatorów, poza różną ilością akumulatorów, wskazane jest wprowadzenie do niego dodatkowego rezystora, którego rezystancja wynosi 40% całkowitej rezystancji rezystorów R17-R28, oraz oczywiście przełącznik. Rezystor jest podłączony między wyjściem źródła napięcia odniesienia (na schemacie na ryc. 1 punkt połączenia emitera tranzystora VT1, rezystory R2, R3, kondensator C3) a stałym stykiem „12” SA2 przełącznik podłączony do rezystora R17, a równolegle z tym rezystorem - dodatkowy przełącznik. Akumulator jest ładowany przy zamkniętych stykach przełącznika, a gdy są one otwarte, gdy napięcie wyjściowe spadnie 1,4 razy (do 1 V na akumulator), akumulator może zostać rozładowany.

Akumulator jest rozładowywany przez rezystor o zmiennym w czasie prądzie, który można ustabilizować za pomocą mikroukładu K142EN12A, włączając go zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 4.

Rezystancję rezystora R46 (Ohm) określa wzór: R46 \u1250d 6 / Ipas, gdzie Iraz jest prądem rozładowania (mA). Wartości rezystorów, od których zależy prąd rozładowania, odpowiadają rezystancjom rezystorów R16-RXNUMX przy tych samych prądach co prąd ładowania.

Zobacz inne artykuły Sekcja Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Wielomodowa technologia bezprzewodowa dla sieci czujników 03.04.2014 Firma Panasonic Corporation ogłosiła opracowanie nowej technologii bezprzewodowej M2M (Machine-to-Machine) dla sieci czujników, w której urządzenia komunikują się ze sobą autonomicznie, bez interwencji człowieka. Rozwiązanie opiera się na dużym układzie scalonym, który jest w stanie rozpoznać kilka standardów bezprzewodowych w zależności od kraju i zastosowania. Producent zwraca uwagę na wysoką wydajność implementacji oprogramowania pracy w kilku trybach, co uwalnia zasoby procesora i pozwala na tworzenie miniaturowych modułów o niskim poborze mocy i dużym marginesie autonomii. Według twórców, łącząc obwody niezbędne do pracy w kilku trybach w jednym mikroukładzie, udało się zapewnić niezależność od stosowanych częstotliwości i standardów oraz utrzymać zajmowany obszar na płytce w granicach niezbędnych dla rozwiązania obsługującego tylko jeden tryb. Jeśli chodzi o autonomię, nowy LSI ma umożliwić stworzenie miniaturowego modułu bezprzewodowego, który może działać bez wymiany baterii nawet przez 20 lat. Nowe rozwiązanie ma 26 patentów i zgłoszeń patentowych w Japonii i 19 w innych krajach. Inteligentna żarówka sterowana przez Bluetooth i Zigbee 03.04.2014 Samsung ogłosił swoją "inteligentną żarówkę", która nazywa się - Smart Bulb. Teraz Samsung stał się trzecią co do wielkości firmą zajmującą się produkcją „inteligentnych lamp” – wcześniej w ten segment weszły Philips i LG. Inteligentna żarówka Samsung, podobnie jak inne „inteligentne lampy”, wykorzystuje diody LED oraz sterowanie różnymi trybami pracy (np. zmiana jasności od 10 do 100% mocy znamionowej), a także temperaturą barwową (2700-6500 K) odbywa się za pomocą bezprzewodowego interfejsu Bluetooth sparowanego ze smartfonem lub tabletem. Jeden taki terminal mobilny umożliwia sterowanie pracą 64 „inteligentnych lamp”. Wersja inteligentnych żarówek z obsługą Zigbee zapewnia większą elastyczność w automatyzacji i konfiguracji oświetlenia, ale prawdopodobnie będzie dostępna tylko dla klientów korporacyjnych. Według Samsunga, inteligentna żarówka ma żywotność 15 10 godzin, co w przybliżeniu odpowiada XNUMX latom działania. Koszt nowych „inteligentnych żarówek” nie został jeszcze ogłoszony, ale jest mało prawdopodobne, aby mógł znacząco różnić się od 32 dolarów, o które LG prosi za jedną ze swoich „inteligentnych żarówek”.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Smartfon HTC Legend

▪ Koniec magnetowidów PANASONIC

▪ Połączenie lantanu i wodoru pobiło rekord nadprzewodnictwa

▪ Aby pamiętać, musisz powtórzyć

▪ Zły sen rani miłość

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część strony internetowej Garland. Wybór artykułów

▪ artykuł Bohater to nie moja powieść. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kwiaty której rośliny stają się przezroczyste po deszczu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Owijarka elementów maszyn elektrycznych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Schemat wyposażenia elektrycznego samochodu VAZ-2108, VAZ-2109. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Wióry K174KN1 i K174KN2. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024