Źródło prądu kompensujące samorozładowanie akumulatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

 Komentarze do artykułu

Ponieważ samorozładowanie źródeł prądu chemicznego jest nieuniknione, w literaturze krótkofalowej zawsze zwracano uwagę na jego kompensację. Schemat automatycznego dekodera, który po prostej modyfikacji dowolnej istniejącej ładowarki można wykorzystać w tym celu, podano w [1]. Istnieje druga możliwość - wykorzystanie w tym celu źródła prądu małej mocy (IT), stale podłączonego do akumulatora podczas jego długotrwałego przechowywania. Takie urządzenia były nawet produkowane przez przemysł. Jako podstawę (ryc. 1) w pierwszej wersji (ryc. 2) IT wykorzystano obwód urządzenia ładującego typu UP-N12-0,05-UHL3.1, który został wypuszczony przez Zakarpatmash PA w grudniu 1992 roku Użgorod. Ponieważ podczas eksperymentów z obwodem istniała tylko instrukcja obsługi, oprócz podanych w niej parametrów poboru mocy (5,5 W w trybie zwarcia) IT w trybie zwarcia (zwarcia) i wartości prądu zwarciowego 250 mA, inne dane projektowe dotyczące braku urządzenia.

Na podstawie tych danych przeprowadzono przybliżone obliczenia transformatora mocy. Wyznaczono wartość napięcia wejściowego: 5,5 W / 0,25 A = 22 V. Z dostępnych transformatorów najbardziej odpowiedni był transformator obniżający napięcie (PT) do lutownicy 24 V o mocy 25 W firmy 2.940.005 Zestaw do lutowania elektrycznego .3TU, wyprodukowany przez zakład w Winnicy „Latarnia morska”, którego schemat pokazano na ryc. 24. Transformator ten dostarcza napięcia 28 i 25 V na dwa standardowe gniazda typu SGZ i charakteryzuje się dość niskim prądem jałowym (100 mA). Problem bezpieczeństwa elektrycznego został również rozwiązany konstrukcyjnie: uzwojenia pierwotne i wtórne znajdują się w oddzielnych sekcjach ramy. Rezystancja uzwojenia pierwotnego wynosi około XNUMX omów.

Urządzenie (ryc. 1) to układ IT o dużej rezystancji wewnętrznej, wykonany na mocnym tranzystorze VT1.

(kliknij, aby powiększyć)

Stałość parametrów prądu wyjściowego zapewniona jest poprzez doprowadzenie stabilizowanego napięcia ze źródła napięcia odniesienia (VS) do bazy VT1, dzięki czemu jego prąd wyjściowy jest praktycznie niezależny od obciążenia w obwodzie kolektora. Dzięki prostej konstrukcji obwodu IT ma dobrą stabilność temperaturową [2]. Wysokie parametry uzyskuje się dzięki zastosowaniu diody LED jako ION, która pełni funkcję stabilizatora. W wyniku wzajemnej kompensacji dodatniego współczynnika temperaturowego h_21e(+2 mV/stopień) tranzystora bipolarnego i ujemnym współczynnikiem temperaturowym zmiany spadku napięcia od temperatury diody LED, udało się uzyskać stabilność parametrów prądu ładowania od temperatury, co jest istotne dla długiego okresu pracy diody urządzenie.

Pewną wadą schematów z rys. 1 i rys. 2 jest możliwość omyłkowego podłączenia akumulatora do IT w odwrotnej polaryzacji ze wszystkimi tego konsekwencjami. W [3] wada ta została wyeliminowana, ale schemat informatyczny jest nieco bardziej skomplikowany. W drugiej wersji układu IT pokazanej na rys. 3 zastosowano prostsze rozwiązanie układu w porównaniu z [4]. W przeciwieństwie do obwodów z rys. 1 i 2, zamiast rezystora R2 zastosowano tu przełącznik tranzystorowy, sterowany napięciem z ładowanego akumulatora, podobnie jak w [1]. Ze względu na to, że sygnalizacja LED powinna jednoznacznie określać stan urządzenia w danej chwili, więcej uwagi poświęcono układowi z rys. 4 w porównaniu z [3]. Obwód zawiera dwukolorową diodę LED, która wyraźnie wskazuje jedną lub drugą polaryzację podłączenia akumulatora do IT. Wprowadzenie przełącznika tranzystorowego pozwala całkowicie wyeliminować rozładowywanie akumulatora przez IT przy odwrotnym podłączeniu, a także wyeliminować tryb zwarciowy, ponieważ gdy XS1 i XS2 są zwarte, napięcie sterujące w wymaganej polaryzacji nie jest dostarczony do bazy VT2, jest zamknięty, a ewentualny obwód rozładowania akumulatora zostaje przerwany.

Wskaźnik polaryzacji podłączenia akumulatora do IT składa się z dwóch diod LED: odpowiednio czerwonej i zielonej VD5 typu AJ1307A i VD6 typu AL307B. Jego twórczość jest oczywista. Konstrukcja obwodu diody LED we wskaźniku oprócz sygnalizacji pełnią funkcję samoobrony: świecąca dioda chroni przed skutkami napięcia wstecznego (Urev.max = 4 V) dioda LED świeci odwrotnie, ograniczając Urev.max na nim na poziomie 1,6... 1,8 Q. Zamiast dwóch diod o różnych barwach świecenia można zastosować diodę dwukolorową. Wielkość prądu rozładowania akumulatora przez wskaźnik LED po wyłączeniu napięcia sieciowego 220 V określa rezystor R4. Dla tego projektu jest on równy 15 mA. Możliwe stany wskaźników LED przedstawiono w tabeli.

Aby zmniejszyć niepotrzebne straty w obwodach sygnalizacyjnych przy podłączeniu do źródła zasilania 220 V, diodę VD8 podłącza się do uzwojenia prądu stałego o napięciu przemiennym 4 V (T1, ryc. 3). Dioda VD8 jest również zabezpieczona przed napięciem wstecznym przez odwrotnie podłączoną diodę krzemową VD7.

W [4] nie było informacji o zastosowanym grzejniku. W pierwszej wersji rzeczywistego projektu zastosowano mocny tranzystor krzemowy KT803, który, jak wynika z podręcznika [5], rozprasza moc bez radiatora o mocy 5 W.

Ponieważ najcięższym trybem dla VT1 (ryc. 2) jest tryb zwarciowy (o ile to możliwe), w tym trybie (200 mA) testowano działanie obwodu. Moc wydzielana w tym trybie na tranzystorze regulacyjnym: P=240,2=4,8 (W). Podczas eksperymentów tranzystor VT1 znacznie się nagrzał, dlatego zainstalowano go na dodatkowym grzejniku (płycie) wykonanym z duraluminium o wymiarach 46x85x1,5 mm. Sama płytka została zamontowana na górnej pokrywie obudowy PT na trzech gwintowanych słupkach o wysokości 12 mm.

Fizyczne znaczenie większego prądu zwarcia niż prąd kompensacji samorozładowania (SDC), gdy IT działa na akumulatorze (jako chemiczne źródło prądu), w pewnym uproszczeniu można przedstawić jako odejmowanie napięcia akumulatora od napięcia napięcie zasilania przy stałych rezystancjach wewnętrznych IT, akumulatora i innych warunkach. Po modyfikacji obwodu z rys. 2 za pomocą przełącznika tranzystorowego (rys. 4) warunki termiczne VT1 uległy znacznej poprawie (P = 24 V0,06 A = 1,44 W), jednak konstrukcja grzejnika płytowego z zainstalowanym VT1 porzucono go ze względu na zachowanie objętości instalacji.

(kliknij, aby powiększyć)

Elementy prostownika i IT montowane są pomiędzy płytą a górną płaszczyzną obudowy PT metodą przegubową. W płycie wiercone są cztery otwory o średnicy 5 mm, w które montowane są diody LED. Diody LED i płytka są ze sobą połączone za pomocą kleju molekularnego. Podłączenie IT do akumulatora odbywa się za pomocą złącza SSh5 i elastycznej linii dwuprzewodowej z zaciskami o odpowiedniej konstrukcji. Jako XS1 i XS2 zastosowano wolne gniazda XS2 i XS4 PT (rys. 2.4), w których montowane są dodatkowe płatki (rys. 2.5 i 3). W wyniku tej modyfikacji PT w pełni zachował swoje pierwotne funkcje.

Detale. Wskazane jest stosowanie w IT tranzystorów krzemowych o mocy 20 W i większej, najlepiej w metalowej obudowie, o napięciu co najmniej 1 V. Rezystor R50 typu MLT1, R1 MLT-2. Transformator T0,5 (rys. 1) można wykonać niezależnie np. na obwodzie magnetycznym Ř3x16 (S = 24 cm3,84) od transformatora wyjściowego kolorowego telewizora lampowego ULF. Stal transformatorowa, z której wykonano rdzeń magnetyczny, charakteryzuje się niskimi stratami w watach przy częstotliwości 2 Hz, co jest istotne dla T50 w oczekiwanym długotrwałym trybie pracy.

Liczbę zwojów T1 obliczono zgodnie z zaleceniami [6], stosując wzór 50/S (ze względu na zastosowanie wysokiej jakości rdzeni magnetycznych liczbę empiryczną zmniejszono do 50). Skąd N=50/S (cm2)=50/3,84=13 (obrotów/V). Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego wynosi 220x13=2870, wtórnego 13x24x1,2=370 + 13x4x1,2=63 (liczba zwojów uzwojenia wtórnego zwiększona o 20%). Średnicę drutu nawojowego oblicza się ze wzoru: d=0,8(l)^0,5. Dla uzwojenia pierwotnego, ze względu na zmniejszenie rezystancji czynnej, przyjęto średnicę 0,15 mm. Np. dla uzwojenia wtórnego przy prądzie zwarciowym 0,2 A d=0,8(0,2)^0,5=0,36 (mm). Prąd jałowy obu wyprodukowanych transformatorów, obliczony według powyższych wzorów i zamontowanych na wspomnianych obwodach magnetycznych, wynosił około 5 mA.

Konfiguracja obwodu (ryc. 2). Odłącz diodę LED VD2 (rys. 2) od tranzystora i podłącz ją bezpośrednio do mostka prostowniczego. Podłącz avometr podłączony amperomierzem do obwodu otwartego VD2 (punkt A). Zamiast rezystora R2 podłącz potencjometr 4,7 kOhm, załączany reostatem i ustawiony na maksymalną rezystancję. Zmieniając rezystancję potencjometru, prąd przez VD2 ustawia się na 10 mA. Podłącz VD2 do tranzystora. Zamiast rezystora emitera R1 zainstalowany jest potencjometr drutowy o rezystancji 47 ... 100 omów, włączany przez reostat i ustawiony na maksymalną rezystancję. Podłącz do XS1 i XS2 avometr włączany przez amperomierz na maksymalnej granicy pomiaru. Zmieniając rezystancję potencjometru, prąd zwarciowy ustawia się na 200 mA. Zalecana [3] wartość TCR akumulatora przy podłączonym (wstępnie naładowanym) akumulatorze powinna wynosić 45 mA.

Uwaga Ze względu na bocznikowanie tranzystora EB VT1 ION, dioda LED VD2 (rys. 1 i rys. 2) nie powinna świecić bez obciążenia (w przypadku braku podłączenia akumulatora lub zwarcia na wyjściu).

Konfiguracja obwodu (ryc. 4). Do wyjścia IT podłączyć naładowany akumulator o napięciu 14,5 V. Rezystor R4 wymienić na potencjometr 470 kOhm, reostat włączony i ustawiony na maksymalną rezystancję. Za pomocą potencjometru ustaw prąd przepływający przez miliamperomierz na 10 mA. Ustawianie prądu wyjściowego IT rys. 4 jest podobne do ustawiania prądu wyjściowego IT rys. 2, z tą różnicą, że należy je przeprowadzać przy akumulatorze podłączonym z zachowaniem odpowiedniej polaryzacji. Wartość prądu wyjściowego IT rys. 4 powinna być równa sumie TCR akumulatora plus prąd przepływający przez wskaźnik podłączenia akumulatora, tj. 45+15=60 (mA).

Literatura:

1. Elkin S.A. Urządzenie ładująco-zasilające o rozszerzonych możliwościach eksploatacyjnych // Elektryk. - 2000. - nr 4. Str. 46.
2. Tłumaczenie wydawnicze „LED-kompensator termiczny”//Radio.- 1978.-nr 4.-P.61. 3. Chayi L. Konserwator ładowania baterii//Hobby radiowe. - 2003. - nr 4. - s. 59.
3. Instrukcja obsługi UA2.940.017RE PO „Zakarpatmash”.
4. Tereshchuk PM i wsp. Półprzewodnikowe urządzenia odbiorcze i wzmacniające. Podręcznik radia amatorskiego. - K.: Naukova Dumka, 1981. - s. 125.
5. Polyakov V. Redukcja pola rozproszonego transformatora//Rodio. - 1983. - nr 7. - s. 28.

Autor: S.A. Elkin

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 Komputer bez przewodów i baterii 18.10.2021 Duńscy inżynierowie opracowują mikroskopijny komputer, którego struktura przypomina ludzki mózg pod względem sposobu działania i zużycia energii. Zespół kierowany przez profesora nadzwyczajnego Houmana Farhaniego z Uniwersytetu w Aarhus planuje stworzyć komputer wielkości pyłku i tak niski pobór mocy, że może zrezygnować z dowolnego źródła zasilania i pobierać energię elektryczną bezpośrednio z otoczenia. Postanowili naśladować strukturę ludzkiego mózgu za pomocą neuronów, synaps i sieci neuronowych, aby stworzyć „komputer inspirujący mózg” (BIC). Ludzki mózg zużywa tylko 20 watów energii, aby wykonać 10 biliardów (10 000 000 000 000 000) operacji na sekundę, co jest 12 razy wydajniejsze niż w przypadku nowoczesnych superkomputerów. Zdaniem naukowców urządzenia o podobnej budowie do mózgu znacznie ułatwią uruchamianie algorytmów sztucznej inteligencji, które zużywają coraz więcej energii elektrycznej. "Jeżeli nam się uda w eksperymencie, będziemy mieli pierwszy system BIC nie większy niż ziarnko pyłu i o tak niskim poborze mocy, że można go pozyskać bezpośrednio z otoczenia. Innymi słowy, nie jest wymagane żadne źródło zasilania, a to otworzy drogę dla wielu nowych, wcześniej niemożliwych zastosowań sztucznej inteligencji” – powiedział Hooman Farhani. Projekt o nazwie Spin-Grain został przyznany naukowcom 295 15 USD w ramach programu Villum Experiment, który finansuje niezwykłe pomysły naukowe. W sumie Fundacja Villuma przeznaczyła ponad 51 milionów dolarów na rozwój XNUMX projektów obejmujących „śmiałe eksperymenty badawcze”.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Życie rodzi się w tym samym czasie co planeta

▪ Dysk naszej galaktyki jest zakrzywiony na krawędziach

▪ Stres jednego partnera powoduje nadwagę drugiego

▪ Umiarkowany hałas jest również szkodliwy

▪ Oprócz bananów może zniknąć również kukurydza

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Car. Wybór artykułu

▪ artykuł Jak uzyskać idealny film w koszmarnym oświetleniu. sztuka wideo

▪ artykuł Kto był pierwszym władcą Anglii? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł André-Marie Ampère. Biografia naukowca

▪ artykuł Elektroniczna regulacja głośności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Urządzenie do sterowania radiowego (klucz radiowy) na 3 polecenia. 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