|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Automatyczne ładowanie ogniw i akumulatorów galwanicznych prądem asymetrycznym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne Czytelnikom prezentowane są dwie konstrukcje ładowarek, które różnią się wielkością prądu ładowania, ale mają jedną metodę odzyskiwania - prąd asymetryczny. Jak wiadomo, regenerację ogniw galwanicznych i akumulatorów najlepiej osiągnąć poprzez ładowanie prądem asymetrycznym. Prąd ładowania jest 10 razy większy niż prąd rozładowania, a czas trwania ładowania jest o połowę krótszy [1, 2]. Urządzenia mogą być ładowane przy długich przerwach, na przykład spowodowanych utratą napięcia sieciowego. Po przyłożeniu napięcia ładowanie zostanie automatycznie przywrócone. Urządzenia nie boją się przypadkowych zwarć gniazd wyjściowych. Jeśli akumulatory są przechowywane przez dłuższy czas, można użyć urządzeń, aby je naładować. Ładowanie kończy się automatycznie po osiągnięciu ustawionego napięcia na ładowanym elemencie. Urządzenia umożliwiają ustawienie w szerokim zakresie bez użycia przyrządów (z wystarczającą do praktyki dokładnością) prądu ładowania i rozładowywania, a także napięcia zatrzymania ładowania. Pierwszy projekt przeznaczony do ładowania pojedynczych akumulatorów małogabarytowych typu D-0,1; D-0,25; D-0,55; TsNK-0,45; NGKT-1,8 lub ich importowane odpowiedniki oraz złożone z nich baterie, a także ogniwa galwaniczne typu 316, 322, 343, 373, złożone z nich baterie oraz baterie 3336, „Krona”, „Korund” itp. . Liczba jednocześnie ładowanych ogniw galwanicznych wynosi 7 szt., a liczba akumulatorów 9 szt. Schemat ideowy urządzenia pokazano na rys. 1. Składa się z zasilacza na transformatorze T1, mostka prostowniczego na diodach VD1-VD4 i kondensatora filtrującego C1.
Stabilizator prądu ładowania wykonany jest na tranzystorach VT2, VT4, wraz z diodą Zenera VD9 i rezystorem R22 stanowi źródło prądu. Wartość prądu jest regulowana przez rezystor R18. Stabilizator prądu rozładowania wykonany jest na tranzystorach VT1, VT5 i LED HL2, który jednocześnie służy jako źródło napięcia odniesienia dostarczanego do podstawy tranzystora VT5 i jako wskaźnik prądu rozładowania. Wielkość prądu rozładowania ustawiana jest przez rezystor R23. Prąd ładowania (w amperach) zwykle odpowiada 0,1, a prąd rozładowania - 0,01 pojemności w amperogodzinach. Na przykład dla elementów 316, 332 lub ich akumulatorów prąd ładowania wynosi 60 mA, a prąd rozładowania 6 mA, dla elementów 343, 373 lub ich akumulatorów - odpowiednio 200 mA i 20 mA. Prostokątny generator impulsów, który generuje impulsy prądów ładowania i rozładowania, jest montowany za pomocą elementów DD1.2 i DD1.3, rezystorów R9, R10, diod VD7, VD8. Stosunek czasu trwania impulsów wysokiego poziomu i przerw pomiędzy nimi wynosi 1:2. Czas trwania impulsów jest określony przez rezystor R9, a czas trwania przerwy zależy od rezystora R10. Częstotliwość oscylacji wynosi około 100 Hz (w zależności od kondensatora C5). Generator uruchamia się, gdy na wyjściu elementu DD1.1 pojawi się sygnał o wysokim poziomie. Zintegrowany komparator DA1 posiada moduł automatycznego wyłączania i włączania ładowania (AOC i AVZ). Porównuje napięcie odniesienia (usunięte z silnika R4) stabilizatora parametrycznego VD5R2 lub VD6R3 podawane na wejście odwracające ze zmieniającym się napięciem na dzielniku R20, R21, proporcjonalnym do napięcia naładowanego ogniwa galwanicznego lub akumulatora, który jest zasilany do wejścia nieodwracającego DA1. Ponieważ napięcie odniesienia pobierane jest z innego parametrycznego stabilizatora VD5R2, dla pierwszego zakresu (1...6 V) zapewnia to wysoką stabilność, a co za tym idzie dokładność montażu jednostek AOS i AVZ. Napięcie AOS jest ustawiane przez rezystor R4. Dla wygody granice automatu podzielono na dwa zakresy: 1...6 V i 6...13 V. Wybór zakresu odbywa się za pomocą przełącznika SA1. Działanie urządzenia. Podczas podłączania rozładowanego ogniwa galwanicznego lub akumulatora napięcie na wejściu nieodwracającym DA1 jest mniejsze niż napięcie odniesienia na wejściu odwracającym, które jest ustawiane przez rezystor R4. Dlatego na wyjściu otwartego kolektora (pin 9) komparatora ustawiane jest napięcie niskiego poziomu, a na wyjściu falownika DD1.1 napięcie wysokiego poziomu, co umożliwia pracę generatora impulsów. W takim przypadku na wyjściu elementu DD1.3 pojawia się sygnał wysokiego poziomu, otwierający kluczowe tranzystory VT2 i VT3. Otwarcie tranzystora VT2 spowoduje pojawienie się napięcia na diodzie Zenera VD9, co oznacza otwarcie tranzystora VT4 i przez naładowany element popłynie zadany prąd ładowania. Jednocześnie sygnał niskopoziomowy z wyjścia DD1.2 trafi na dolne wejście elementu DD1.4. Na górnym wejściu elementu DD1.4 w obwodzie znajduje się sygnał wysokiego poziomu, który utrzymuje się do końca ładowania. W rezultacie na wyjściu elementu DD1.4 pojawia się sygnał wysokiego poziomu, który zamknie tranzystor VT1. W związku z tym tranzystor VT5 również się zamknie, co uniemożliwia przepływ prądu rozładowania. Kiedy na wyjściu elementu DD1.3 pojawi się sygnał niskiego poziomu, tranzystory VT2 i VT3 zostaną zamknięte. Prąd ładowania zatrzyma się. Jednocześnie sygnał wysokiego poziomu zostanie odebrany z wyjścia elementu DD1.2 na dolne wejście elementu DD1.4 (sygnał wysokiego poziomu nadal dociera do górnego wejścia), co otworzy tranzystory VT1 i VT5. Umożliwia to przepływ prądu rozładowania. Pojawienie się kolejnego dodatniego impulsu z wyjścia generatora umożliwi przepływ prądu ładowania i uniemożliwi rozładowywanie. Zatem proces ładowania-rozładowania będzie kontynuowany do momentu, gdy napięcie na naładowanym elemencie osiągnie wartość aktywacji jednostki AOC. W rezultacie komparator przełącza się, a na jego wyjściu napięcie niskiego poziomu zmienia się na wysokie. Na wyjściu falownika DD1.1 pojawi się sygnał o niskim poziomie. Generator przestanie działać. Z tego powodu na wyjściu DD1.3 zostanie ustawiony sygnał o niskim poziomie. Tranzystory VT2 i VT4 zamkną się, a ładowanie zostanie zatrzymane. W wyniku działania jednostki AOS i zatrzymania generatora na wyjściu elementu DD1.2, a tym samym dolnego elementu DD1.4 w obwodzie, ustalany jest sygnał wysokiego poziomu. Ponieważ na wyjściu elementu DD1.1 znajduje się sygnał niskiego poziomu, a zatem na górnym wejściu elementu DD1.4 w obwodzie, na wyjściu elementu DD1.4 pojawi się sygnał wysokiego poziomu. VT1 i VT5 zostaną zamknięte. Wyładowanie ustanie. Gdy przepływa prąd impulsu ładowania, napięcie na ogniwie galwanicznym lub akumulatorze wzrasta do wartości przekraczającej próg zadziałania jednostki AOC, co doprowadzi do przedwczesnego wyłączenia ładowarki. Może to spowodować znaczne niedoładowanie. Aby temu zapobiec, porównuje się napięcie na ładowanym elemencie z napięciem odniesienia przy braku prądu ładowania, co pozwala na ładowanie do pełnej pojemności. Podczas ładowania tranzystor VT3 otwiera się i omija rezystor R21, co zwiększa próg przełączania komparatora. Kiedy nastąpi rozładowanie, tranzystory VT2 i VT3 są zamknięte. Komparator porównuje rzeczywiste napięcie na elemencie naładowanym z napięciem odniesienia. Po osiągnięciu ustawionej wartości napięcia AOC prąd ładowania zostanie całkowicie zatrzymany. Prąd rozładowania przez dzielnik R20, R21, VT3 i tranzystor VT5 jest niewielki i dla jednego elementu 1,5 V wynosi tylko 10 μA, a dla 7 elementów - 200 μA. Jednakże po zakończeniu procesów chemicznych napięcie na ładowanym ogniwie lub akumulatorze powoli maleje, co powoduje wyłączenie komparatora, gdy napięcie odniesienia przekracza napięcie wyjściowe. Aby zapobiec takiemu włączeniu ładowarki, wprowadza się rezystor R7, który służy do wytworzenia histerezy - różnicy między napięciami AOS i AVZ. Histereza zapewnia ponowne włączenie ładowarki w przypadku głębszego rozładowania. Przy wyborze klasy R7 należy wziąć pod uwagę, że w przypadku, gdy napięcie na rozładowanym elemencie będzie mniejsze niż napięcie AVZ, generator uruchomi się po podłączeniu ładowarki do sieci, niezależnie od tego, czy ładowany element zostanie podłączony przed, czy po urządzenie jest podłączone do sieci. Gdy napięcie na rozładowanym elemencie jest większe od napięcia AVZ, generator uruchamia się dopiero po podłączeniu urządzenia do sieci, a następnie podłączeniu do elementu lub akumulatora. Dla stabilnej pracy komparatora i generatora ich zasilanie jest stabilizowane przez stabilizator parametryczny VD5R2. Dioda VD10 zapobiega rozładowaniu przez ładowarkę w przypadku zaniku napięcia w obwodzie zasilającym. Kondensatory C3 i C4 chronią urządzenie przed fałszywym działaniem, gdy w sieci wystąpią zakłócenia impulsowe. Urządzenie zmontowano na płytce drukowanej wykonanej z foliowego laminatu z włókna szklanego o grubości 1,5 mm. Rysunek płytki pokazano na rys. 2.
Na panelu przednim umieszczono diody LED HL1-HL3 oraz rezystory zmienne R4, R18 i R23 z nadrukowanymi skalami, a także przełącznik SA1. Tranzystor VT4 jest zainstalowany na płycie radiatora o wymiarach 40x25 mm i grubości 6 mm. Jako transformator sieciowy zastosowano TS-10-ZM1, odpowiedni jest także dowolny inny, który dostarcza na uzwojenie wtórne napięcie 16...18 V przy prądzie co najmniej 250 mA. Detale. Urządzenie nie zawiera części domowej roboty ani rzadkich. Przełącznik SA1 może być dowolnego typu. Kondensatory C1, C2 typu K50-6; Typ C3-C5 KM. Stałe rezystory typu MLT, zmienna PP3-11 grupa A. Mikroukład DD1 jest wymienny K561LE5, komparator DA1 to K521CA3. Zamiast diody zielonej AL307V odpowiednie będą AL307G, AL307NM, a zamiast diody czerwonej AL307B - AL307K, AL307BM. Diody D9B można zastąpić diodami D220, D311, KD503, KD509 o dowolnym indeksie literowym. Zamiast diody Zenera KS512A można zastosować dwie diody KS156A połączone szeregowo. Tranzystor KT3102B możemy zastąpić KT315G lub KT3117 dowolnym indeksem literowym, a zamiast tranzystora KT3107B możemy zastosować KT361 z dowolnym indeksem literowym z wyjątkiem A. KT814B może zastąpić KT814V, G, KT816B, G. Organizować coś. Jeżeli instalacja przebiegła bez błędów, to po podłączeniu urządzenia do sieci powinny zaświecić się diody HL1, HL2, HL3. Impulsy można obserwować podłączając oscyloskop do wyjścia generatora DD1.3. Zwiększając chwilowo wartość kondensatora C5 do 1...2 µF, częstotliwość generatora ulega zmniejszeniu i można zaobserwować wahania w miganiu diod LED. Następnie ustalany jest AOD. Do tego potrzebny będzie stabilizowany zasilacz o prądzie obciążenia co najmniej 0,2 A i napięciu 0...15 V. Napięcie wyjściowe kontrolowane jest za pomocą woltomierza prądu stałego. Przede wszystkim limity regulacji napięcia automatyki są ustawione w zakresach I (6 V) i II (13 V). Aby to zrobić, katoda diody VD10 jest lutowana. Rezystor R15 jest przylutowany z R14 i DD1.3, a rezystor R12 jest przylutowany z elementu DD1.4 i podłączony do ujemnego zacisku zasilania. W takim przypadku VT5 otwiera się, a VT3 zamyka, co odpowiada trybowi rozładowania, gdy monitorowany jest naładowany element. Silnik z rezystorem R23 ustawia się zgodnie ze schematem w dolne położenie, w celu zmniejszenia obciążenia stabilizowanego zespołu. Do gniazd XS1, XS2 dostarczamy napięcie ze źródła pomocniczego. Rezystor R4 ustawiamy najpierw w najwyższym, a następnie w najniższym położeniu zgodnie ze schematem i podając napięcie ze źródła należy upewnić się, że granice automatycznej regulacji napięcia mieszczą się w granicach 1...6 V (I zakres) i 6...13 B (II zakres). Dolną granicę napięcia AOS określa się dobierając rezystory R5 i R6 (w zależności odpowiednio od zakresów I i II), a górną – wykorzystując VD5 i VD6. Przełączniki komparatora odpowiadają wartości napięcia, przy której gaśnie dioda HL3 (dioda HL2 świeci się stale podczas konfiguracji). Następnie kalibrowana jest skala rezystora R4 „Napięcie końca ładowania” w obu zakresach poprzez podanie różnych napięć z zasilacza pomocniczego. W tym celu suwak rezystora R4 przesuwa się do najwyższej pozycji zgodnie ze schematem. Ustaw wyjście źródła pomocniczego na napięcie odpowiadające ustawionej wartości i powoli przesuń suwak rezystora R4 do dolnej pozycji zgodnie z obwodem. Napięcie AOS odpowiada położeniu suwaka rezystora R4, przy którym gaśnie dioda HL3. Nieznacznie zwiększając napięcie, a następnie stopniowo je zmniejszając, sprawdza się rzeczywisty próg przełączania komparatora. W razie potrzeby operacje te powtarza się. Płynnie zmniejszając napięcie źródła, sprawdź napięcie AVZ poprzez zapalenie diody HL3. W razie potrzeby wybierz rezystor R7. Następnie przystępują do kalibracji skali rezystora R23 „Prąd rozładowania”. Podłączając miliamperomierz o granicy pomiaru co najmniej 1 mA w szczelinę pomiędzy gniazdem XS20 a zaciskiem dodatnim pomocniczego źródła zasilania, podać napięcie i zmieniając rezystancję rezystora R23 skalibrować skalę zgodnie z wartością prąd przez urządzenie. Następnie kalibrowana jest skala rezystora R18 „Prąd ładowania”. Aby to zrobić, R14 jest wylutowany z DD1.3 i podłączony do dodatniego zacisku stabilizatora (+12 V). Do katody diody VD10 i gniazda XS2 należy podłączyć miliamperomierz z ograniczeniem co najmniej 200 mA i skalibrować skalę, zmieniając wartość rezystora R18 w zależności od wartości prądu płynącego przez urządzenie. Następnie rezystory R12, R14, R15, a także dioda VD10 są przylutowane na miejscu. Podczas pracy napięcie AOC ustala się na poziomie 1,7...1,9 V na naładowane ogniwo galwaniczne i 1,35...1,45 V na akumulator. Drugi projekt Przeznaczony do ładowania akumulatorów samochodowych. Różnica polega na zastosowaniu silnego stabilizatora prądu ładowania i prądu rozładowania. Schemat ideowy pokazano na ryc. 3. Zastanówmy się tylko nad niektórymi funkcjami. Rezystor R4 zwiększa histerezę. Jako stabilizator prądu ładowania stosuje się proste źródło prądu o dużej mocy [3]. Jednak moc jest dostarczana do wzmacniacza operacyjnego przez VT2, ponieważ gdy Uin = 0, na wyjściu DA2 pozostaje małe napięcie wyjściowe, co prowadzi do otwarcia tranzystora VT4.
Urządzenie elektroniczne zmontowano na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnego włókna szklanego o grubości 1,5 mm. Rysunek płytki pokazano na rys. 4. Diody VD1-VD4 i tranzystor VT6 są instalowane na radiatorach o powierzchni co najmniej 100 cm2, tranzystor VT4 jest instalowany na radiatorze o powierzchni co najmniej 200 cm2.
Transformator T1 szeregowy TN-61220/127-50 lub inny o napięciu na uzwojeniu wtórnym 15...18 V przy prądzie 7...8 A. Transformator T1, kondensator C1, rezystory R18, R23, diody VD1 -VD4, VD5 i tranzystory VT4 i VT6 są montowane osobno. Na przednim panelu umieszczono rezystory zmienne R15, R19 i R22 oraz diody LED HL1, HL3. Detale. Diody D231 można zastąpić D243, D245, KD213A i innymi dla prądu co najmniej 5 A. Kondensatory C1, C2 typu K50-6, K50-16. Zamiast diody Zenera D818E można zastosować diodę Zenera KS191 z dowolnym indeksem literowym. Rezystor R18 typ C5-16MV, R20 typ PEV15. Wzmacniacz operacyjny K553UD2 zastąpi K153UD2 lub KR140UD18. Ważne jest, aby zakres napięcia wejściowego był równy dodatniemu napięciu zasilania. Obwody elektroenergetyczne wykonane są z drutu miedzianego o przekroju co najmniej 0,75 mm2. Konfiguracja jest podobna do pierwszego projektu. Zaczynają od jednostki automatyki (AOP i AVZ). Aby to zrobić, katoda diody VD10 i rezystor R10 są lutowane z elementu DD1.4 i rezystor R13 z rezystora R12 i elementu DD1.3. Rezystory R10 i R13 są podłączone do ujemnego przewodu zasilającego. Rezystor R22 jest umieszczony w pozycji dolnej, a rezystor R19 jest umieszczony w pozycji górnej zgodnie ze schematem. Do zacisków wyjściowych podłącza się stabilizowane źródło o prądzie obciążenia co najmniej 0,5 A i napięciu wyjściowym 10...15 V. Napięcie wyjściowe kontrolowane jest za pomocą woltomierza prądu stałego. Podaj wymaganą wartość napięcia (14,2...14,8 V) i powoli obracaj suwak R19 do najniższej pozycji zgodnie ze schematem, aż zgaśnie dioda HL3. Wartość tę zapisuje się na skali R19 „Koniec napięcia ładowania”. Następnie stopniowo zmniejszając napięcie źródła sprawdź, czy urządzenie włącza się przy napięciu 12,4...12,8 V (w razie potrzeby wybierz R4, R5). Następnie kalibrowana jest skala rezystora R22 „Prąd rozładowania”. W tym celu w szczelinę zacisku dodatniego i pomocniczego źródła zasilania należy podłączyć miliamperomierz dla prądu 0...500 mA i poprzez zmianę wartości rezystora R22 ustawić wymagany prąd i skalibrować skalę. Następnie kalibrowana jest skala rezystora R15 „Prąd ładowania”. W tym celu należy odlutować rezystor R12 z elementu DD1.3 i podłączyć do dodatniego przewodu stabilizatora napięcia +12 V. Ujemny zacisk akumulatora podłącza się do ujemnego zacisku ładowarki. Do katody diody VD5 i do dodatniego przewodu akumulatora podłącza się amperomierz o granicy pomiaru co najmniej 10 A. Włącz urządzenie i zmieniając wartość rezystora R15, ustaw wymagany prąd i skalibruj wagę. Następnie przywracana jest dioda VD10 i rezystory R10, R12 i R13. Rozładowany akumulator jest podłączony do urządzenia. Następnie ustawia się wymagany prąd ładowania i rozładowywania oraz napięcie AOC i podłącza się urządzenie do sieci. W razie potrzeby można wprowadzić diodę LED sygnalizującą nieprawidłowe podłączenie akumulatora. Literatura:
Autor: N.I. Mazepa
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Nowa pigułka zastępuje codzienne leki ▪ Materiał, który ukrywa sygnatury termiczne ▪ Lepka ciecz elektronów płynących w grafenie ▪ Genetycznie zmodyfikowane robaki goją rany
▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo elektryczne, bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Wybór artykułów ▪ artykuł Prawo handlowe. Notatki do wykładów ▪ Jakie są specyficzne cechy kalifatu Abbasydów? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Ciała obce w przewodzie słuchowym. Opieka zdrowotna ▪ artykuł Lakier do przyrządów optycznych. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Urządzenie do refleksologii. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony