Влаштування заряду-розряду акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

 Коментарі до статті

Живлення побутової радіоапаратури від акумуляторів замість гальванічних елементів має здешевити її експлуатацію в сотні разів. Однак часто це не досягається. Акумулятори швидко втрачають ємність, гарантована заводом-виробником кількість циклів заряд-розряд не витримується. Спробуємо розібратися. Розглянемо герметичні кадмієво-нікелеві акумулятори ємністю від 0,06 до 0,55 Ач і більше.

Зазвичай, напруги одного акумулятора недостатньо для живлення радіоапаратури, доводиться комплектувати батарею з 2-10 акумуляторів. Звідси й походять усі біди.

Місткість акумулятора – головний і практично єдиний його параметр, що визначає працездатність. Усі акумулятори, що становлять батарею, повинні мати однакову ємність та однаковий ступінь зарядженості. Друга вимога більш менш виконується, а ось перша часто порушується. Номінальну ємність, вказану на корпусі акумулятора, мають свіжовиготовлені акумулятори (і то з певним допуском). При грамотному зберіганні ця ємність зберігається досить довго. Грамотно - це означає зберігати в певних кліматичних умовах і періодично їх заряджати. Все це дуже клопітно і практично ніколи не виконується. В результаті акумулятори втрачають ємність, і реально вона стає меншою за номінальну, правда, ненабагато.

Значно згубніше - безграмотна експлуатація акумуляторів. У літературі [1, 2] вказується на неприпустимість глибокого розряду акумуляторів (до напруги нижче 1), оскільки при цьому вони безповоротно втрачають свою ємність. Практично напругу розряду акумуляторів ніколи не контролюють (пристрої, що контролюють напругу розряду, автор зустрічав тільки в радіоаматорських розробках). Справа в тому, що навіть контроль не рятує положення. Щоб розібратися, розглянемо процес скорочення "життя" акумулятора на прикладі.

Припустимо, батарея складена із семи акумуляторів, серед яких один має реальну ємність меншу, ніж інші. При розряді акумулятор досягне напруги 1 В раніше, ніж інші. Навіть якщо напругу розряду контролюють, цей факт не буде помічений, і розряд буде продовжено. "Слабкий" акумулятор опиниться в глибокому розряді і ще більше зменшить свою ємність. При наступних циклах глибина розряду збільшується дедалі більше, зрештою розрядиться до нуля. Якщо напруга кожного з інших акумуляторів більше 1,16, то цей факт не буде помічений (1,16х6 = 7), і розряд буде продовжуватися. "Слабкий" акумулятор почне заряджатися в протилежній полярності решті акумуляторів - відбудеться переполюсування "слабака".

Як то кажуть: "Далі йти нікуди!" Напруга на батареї виявиться рівним 7, і розряд припиняється, в той час як напруга кожного з шести акумуляторів дорівнює 1,16, тобто. вони розряджені трохи більше ніж наполовину. Залежність напруги на акумуляторі від часу розряду номінальним розрядним струмом показано на рис.1.

Якщо батарея - моноблок, наприклад 7Д-0,125, можна подумати, що батарея втратила майже половину своєї номінальної ємності і його можна викинути. Адже в ній шість справних акумуляторів! І один "невинно занапащений" глибокими розрядами, який міг би працювати і працювати, якби не допускати глибокого його розряду. І це під час контролю напруги розряду! А без контролю становище ще гірше.

Влаштування заряду-розряду

Необхідність визначення реальної ємності акумулятора безсумнівна. Але це вимагає багато часу та клопоту. Потрібно постійно стежити за процесами заряду, за часом і т.д. Пристрій заряду-розряду (УЗР) позбавляє всіх цих турбот.

Практично час, що витрачається визначення реальної ємності акумулятора, скорочується у багато разів. Увімкнувши заряд (розряд) батареї, УЗР можна залишити бездоглядним, зайнятися іншими справами. Відключення заряду (розряду) відбудеться автоматично після досягнення батареєю заданої кінцевої напруги.

Одночасно фіксується тривалість заряду (розряду). Залишається тільки у зручний для себе час зафіксувати результати вимірів.

Спочатку УЗР було задумано як чисто зарядний пристрій. Режим розряду введений як додаткова сервісна функція, оскільки це досягалося простою комутацією наявних у складі УЗР блоків. Але практика показала, що головна перевага УЗР – можливість визначати реальну ємність акумуляторів, до того ж без великих витрат часу. Крім того, за допомогою УЗР легко виявити такі несправності батареї як збільшення опору з'єднань як міжакумуляторних, так і акумуляторних. У разі такі акумулятори доводиться викидати. УЗР дозволяє заряджати (розряджати) батарею, що містить від одного до десяти акумуляторів ємністю від 0,06 до 1 Ач, а також визначати реальну ємність акумуляторів з точністю не гірше за 5%. Живиться УЗР від мережі 220 Ст.

Принцип роботи УЗР

УЗР складається з окремих блоків, всі вони беруть участь як у заряді (рис.2), так і в розряді (рис.3), змінюється лише їхнє взаємне з'єднання.

1. Ланцюжок однакових резисторів R1R10, що живляться стабілізованою напругою. На кожному резистори падає "квант" напруги, відповідаючи одному акумулятору. Перемикачем SА1 можна встановити число "квантів", що дорівнює кількості акумуляторів в батареї, що заряджається (розряджається).

2. Масштабний дільник напруги батареї Rмас, R15. При заряді опір резистора Rмас такий, що компаратор спрацьовує при напрузі трохи більше 1,35 У розрахунку один акумулятор. При розряді опір Rмас такий, що компаратор спрацьовує при напрузі 1.

3. Компаратор, який порівнює напругу батареї з опорним, що надходить з перемикача SА1. За їх рівності компаратор спрацьовує та видає сигнал, який після посилення надходить на реле та відключає ланцюг заряду (розряду).

4. Лічильник часу, що фіксує тривалість заряду (розряду).

5. Струмостабілізуючий двополюсник, що забезпечує незмінність зарядного (розрядного) струму. Безперечно, є блок живлення (на схемі він не показаний).

Принципова схема УЗР

Відразу зазначу, не всі схемні рішення оптимальні, оскільки визначалися насамперед наявністю елементної бази.

Схема зібрана окремих друкованих платах. В даному випадку це виправдано: за наявності великої кількості елементів, що розміщуються поза платами, десяток зайвих міжплатних з'єднань "погоди" не зроблять, тим більше що про масове заводське виробництво не йдеться. До того ж розміщення блоків на окремих платах органічно поєднується з необхідною їхньою комутацією.

Розглянемо принципову схему з кожної платі окремо.

Плата компаратора

Як компаратор застосовано операційний підсилювач 140УД8А (рис.4). Резистори R13, R14 разом із діодами VD2, VD3 захищають входи компаратора від перенапруг, а разом із конденсатором С1 - від імпульсних перешкод. Компаратор дуже чутливий до перешкод, що проникає в основному з мережі, особливо він чутливий в кінці заряду (розряду), коли протягом тривалого часу різниця напруги на його входах дуже мала і становить десятки і навіть одиниці мілівольт.

(Натисніть для збільшення)

Резистори R16, R17 утворюють Rмас у режимі розряду (висновки плати 7, 10 при цьому закорочені). Застосування двох резисторів дозволяє підібрати опір резистора Rмас з точністю 1%, використовуючи резистори з 10% допуском. Резистори R29, R11 доповнюють Rмас до потрібної величини при заряді. Резистор R11 підстроювальний, виведений "під шліц" на передню панель. Справа в тому, що реальні ємності акумуляторів батареї завжди дещо відрізняються один від одного, і напруга 1,35 В (найбільша напруга, яка можлива на зарядженому акумуляторі) утворюється на них у різний час. Повністю заряджені акумулятори перестають сприймати заряд, і в них починається поляризація висновків, в результаті напруга на акумуляторі підвищується на кілька сотих вольт.

Поляризація висновків не шкодить акумулятору [2], натомість дозволяє вирівняти ступінь зарядженості акумуляторів, які незначно відрізняються за реальною ємністю. Напруга поляризації не нормують, тому напруга, при якому слід відключати ланцюг заряду, доводиться визначати дослідним шляхом у межах 1,36-1,4 В у розрахунку на один акумулятор. Резистор R29 дозволяє розтягнути ці межі весь діапазон регулювання опору R11.

Примітка. Процес деполяризації висновків триває 3-4 год. Після закінчення цього терміну (з моменту закінчення заряду) напруга на кожному акумуляторі виявляється рівним 1,35 В. Такі акумулятори можна використовувати як зразкові елементи, за допомогою яких у всьому світі калібрують вольтметри. Ви також можете перевірити свій тестер, щоб знати, наскільки він "бреше". Тільки не відтягуйте цю процедуру, проробіть її протягом 3-4 годин після закінчення процесу деполяризації.

Позитивний потенціал на виході компаратора в його вихідному положенні при спрацьовуванні компаратора знижується до -7 В. Оскільки наступні каскади працюють в межах 0-18, ланцюжком R19, VD7 обмежується вихідний сигнал компаратора на рівні "землі". Крім того, резистор R19 захищає вихід компаратора від навантаження. Втім, цей ланцюжок можна не ставити, дещо збільшивши опір резисторів R18, R25. Але що зроблено, те зроблено, переробляти не став.

Транзистор VТ1 посилює сигнал потужності для запалювання світлодіода HL1, який підключений до виведення 8 плати (на рис.4 не показаний). Він показує стан компаратора. Транзистор VТ2 - підсилювач постійного струму, що посилює сигнал по потужності для спрацьовування реле.

Реле типу РПС-20, двообмотувальне, поляризоване, має два стійкі стани. При включенні реле встановлюється положення, при якому контакти 1, 4 підключають до батареї ланцюг заряду (розряду). При спрацьовуванні компаратора струм транзистора VT2, що протікає по обмотці I реле, переводить його в інший стійкий стан, ланцюг заряду (розряду) відключається. Обмотка I реле підключена транзистору через контакти реле 5, 9, тобто. вона відразу ж знеструмлюється. Це дозволяє використовувати реле з робочою напругою значно меншою, ніж може видати транзистор (до 16 В).

Виникає у своїй багаторазова навантаження обмотки струмом виявляється короткочасної, тобто. допустимою. Справа в тому, що дистанційні малогабаритні перемикачі (так називають подібні реле) мало поширені, дефіцитні і не завжди можна дістати реле на потрібну робочу напругу. Щоправда, завод-виробник забороняє включати обмотки реле через контакти, що розмикаються: це може викликати "зависання" якоря реле в проміжному положенні. Обійти цю заборону дозволяє конденсатор С4, струм заряду якого після розриву контактів 5, 9 протікає обмоткою, довершуючи перекидання якоря.

Діод VD9 значно зменшує негативний сплеск напруги колектора транзистора, захищаючи його від пробою. Застосування малопоширеного реле пояснюється так. При вимкненні ланцюга заряду напруга батареї знижується, а при відключенні ланцюга розряду підвищується. В обох випадках компаратор повертається у вихідний стан. При використанні звичайного реле виникає автоколивальний процес.

Вимкнення батареї, а не ланцюга заряду (розряду) положення не рятує і додає нових труднощів у процес запуску. Можна було б вирішити проблему, ввівши у схему компаратора гістерезис за рівнями спрацьовування. Для цього достатньо включити резистор між виходом компаратора (виведення 7 мікросхеми) і виведенням 6 плати (опір цього резистора має перевищувати опір резистора R15 в 8-10 разів). Але компаратор працює при широкому діапазоні вхідної напруги (1...9 В). Ланцюг зворотного зв'язку теж довелося б комутувати, включаючи свій резистор кожного положення перемикача SА1. Це ускладнює схему. Втім, реле РПС-20 можна замінити двома звичайними, про що йтиметься нижче.

Зі стабілітрона VD8 знімається сигнал заборони рахунку часу при відключеному ланцюзі заряду (розряду). Поки вона підключена, а транзистор VТ2 закритий, напруга на колекторі близько до нуля, оскільки він заземлений через низькоомну обмотку реле. При відкритті транзистора та відключенні обмотки реле через стабілітрон протікає струм транзистора, і на лічильник часу надходить позитивний сигнал заборони. Резистор R26 гарантує видачу цього сигналу при вимкненій обмотці реле та замкненому транзисторі. За відсутності резистора потенціал колектора визначався б струмами витоку закритого транзистора, стабілітрона, друкованої плати і був би не передбачуваним.

Транзистори VТ3-VТ6 з супутніми елементами утворюють джерело негативної напруги -8 для живлення мікросхеми. Стабілізація цієї напруги здійснюється ланцюжком R28, VD4.

Лічильник часу (рис.5) зібрано двох платах. На одній платі зібрано власне лічильник за типовою для побутового годинника схемою з невеликими відзнаками: добовий цикл (24 год) не виділяється, в цьому немає необхідності; в генераторі лічильника (мікросхема 176ІЕ12) відсутні елементи підстроювання частоти кварцового генератора, оскільки необхідна точність рахунку (0,1%, тобто 10-3) значно нижче відхилення частоти кварцового генератора (10-4).

Секундні імпульси (виведення 4 мікросхеми 176ІЕ12) використовуються для підсвічування коми між розрядами годин і хвилин, що дозволяє індикувати процес рахунку.

Світлодіодні цифрові індикатори мають бути доступними для спостереження, тому вони змонтовані на окремій платі (рис.6).

Резистори R33-R61 (1,6 ком) обмежують струми через світлодіоди індикаторів. Вибір номіналів цих резисторів є компромісом між двома суперечливими вимогами: відбирати можливо менший струм від мікросхем (не більше 5 мА на один висновок) і забезпечувати достатню яскравість світіння індикаторів.

Генератор стабільного струму (ГСТ) (Мал.7). Вимоги до ГСТ дуже жорсткі. Він повинен працювати в діапазоні напруги від 1 до 18 В і стабілізувати струми до 100 мА. Тому обрано найпростішу схему з мінімальною кількістю р-n-переходів [3, рис.46], причому транзистор застосований германієвий, а замість резистора в ланцюгу діода - свій "місцевий" ГСТ на польовому транзисторі [3, рис.49]. Потужність, що розсіюється в транзисторі VT8, досить мала, і нагрівання без тепловідведення не перевищує допустимого. Але при високих струмах стабілізації протягом перших 10-20 хв роботи струм зростає на 20-30%.

Пізніше після встановлення теплового балансу струм не змінюється. З установкою транзистора на радіатор з загальною площею близько 150 см2 тепловий баланс настає при меншому нагріванні і збільшення струму не перевищує 10%. Причиною зазначеного недоліку і те, що цей ГСТ - суто параметрический, і параметри ГСТ визначаються переважно параметрами транзистора. А ці параметри, як відомо, дуже залежать від температури. Найкращих результатів можна було очікувати від ГСТ, що містить підсилювальний каскад за напругою з глибоким негативним зворотним зв'язком, наприклад [3, рис.51]. Як відомо, в таких схемах вплив параметрів окремих елементів на параметри всього пристрою зменшується приблизно в раз, де - коефіцієнт посилення підсилювального каскаду. Я випробував таку схему, вона показала чудові результати, але досягти її роботи в необхідному діапазоні напрузі мені не вдалося. Струм заряду (розряду) можна встановлювати резистором R 63 і контролювати міліамперметром (рис.7).

Креслення друкованої плати ГСТ, як і описаного нижче блока живлення, не наводжу, оскільки конфігурація плати залежить від розмірів та форми застосованого радіатора, до того ж принципова схема досить проста.

Блок живлення (рис.8) виробляє дві стабілізовані напруги.

Ланцюг "+18 В" (живлення компаратора та ланцюга заряду) стабілізований найпростішим транзисторним фільтром на транзисторі VT9; ланцюг "+9" (живлення лічильника часу) стабілізована схемою на транзисторах VТ11. Опорним у цьому стабілізаторі є напруга база-емітера транзистора VТ11, яка у всьому діапазоні стабілізації змінюється дуже мало.

Ланцюжки R64, С9 і R66, С12 значно зменшують пульсації вихідної напруги при великих струмах навантаження.

Транзистори VT9 і VT10 мають радіатори із загальною площею близько 40 см2 кожен.

Друкована плата показана на рис.9 (аа – отвори для кріплення плати; bb – для кріплення реле).

Конструкція і деталі

Плата лічильника часу (див. РЕ 4/2000) та розміщення елементів показано на рис.10.

УЗР змонтований на двох панелях з фанери товщиною 8 мм, скріплених шурупами (рис.11) і складових передню панель та основу корпусу.

Розподіл деталей показано на рис.12: на нижній панелі розміщені плати компаратора та блоку живлення, решта - на передній. Зважаючи на велику щільність монтажу, його виконують на тимчасово роз'єднаних панелях. Монтаж кожної панелі зводиться до 16-контактних гребінців, з'єднаних джгутом проводів "один до одного". Остаточно панелі скріплюють після монтажу та налагодження. Інші стінки корпусу також фанерні, бічні завтовшки 8 мм, верхня та задня 4 мм.

Розміщення деталей передньої панелі показано на рис.13.

Зовнішні розміри корпусу 290х115х130 мм. Призначення перемикачів: SA1 – вибір кількості акумуляторів у батареї; SA2.1 – перемикання входу ГСТ; SA2.2 – перемикання виходу ГСТ; SA2.3 - закорочування R29, R11 при розряді; SA2.4 – перемикання інверсного входу компаратора; SA2.5 – перемикання прямого входу компаратора. Перемикач SA1 – галетний, типу 11П1H. Резистори R1-R10 розпаюють безпосередньо на висновках перемикача. У перемикачі SA2 задіяно дві галети 2П4Н. Три "зайві" напрямки я запаралеліли з напрямками SА2.1, SА2.2, SА2.3. Припустив, що гіршого не буде. Перемикачі, звичайно, можуть бути будь-яких конструкцій. Як компаратор використовував операційний підсилювач 140УД8А в круглому корпусі. Його можна замінити практично на будь-який операційний підсилювач з урахуванням цоколівки. Важливо лише, щоб його вхідний струм був на три порядки (1000 разів) менше струму, що протікає по ланцюжку резисторів R1-R10.

Транзистор VT2 радіатора не потребує, його можна замінити згідно зі схемою рис.14.

Обидва транзистори мають бути р-n-р провідності, транзистор VТ2.1 будь-якої потужності, VТ2.2 - великої потужності. Транзистори VТ1, VТ3-VТ6 будь-які відповідної провідності. Транзистор VТ7 типу КП303А з будь-яким буквеним індексом, можна замінити на КП302 теж з будь-яким буквеним індексом, важливо лише пам'ятати, що чим більше напруга відсікання струму транзистора, тим краще стабілізуючі властивості цього "місцевого" ГСТ. Транзистори VТ9-VТ11 можна замінити на КТ817, а транзистор VТ8 типу ГТ701А - будь-який германієвий, великий потужності, р-n-р провідності (П213, ГТ905 і т.д.).

Діоди VD11-VD14 типу КД105 з будь-яким буквеним індексом можна замінити на будь-які зі струмом 1 А, діод VD10 типу КД223 – на Д104, у крайньому випадку – на будь-який кремнієвий. Всі інші діоди будь-які кремнієві. Стабілітрони також можуть бути будь-якими на відповідну напругу стабілізації.

Світлодіод HL будь-який. Світлодіодні цифрові індикатори типу АЛС324А можна замінити на АЛС321А, АЛС337А, АЛС338А, АЛС342А, а також на АЛС334 або АЛС335 з літерними індексами А або В. Всі вони із загальним катодом і мають однакову цоко. Їх можна замінити на такі ж індикатори із загальним анодом, вони мають індекси Б чи Р.

При цьому слід врахувати, що вони мають іншу цоколівку; на загальний висновок індикаторів подати напругу +9; змінити полярність вихідних сигналів мікросхем на протилежну, тобто на висновки 6 мікросхем 176ІЄЗ та 176ІЕ4 подати напругу +9 В.

Реле РПС-20 (паспорт РС4.521.752) з робочою напругою 10 можна замінити на такі ж реле з останніми цифрами паспорта -753, -757, -760, -762, а також на реле РПС-23 з паспортом PC4.520.021 у нього така ж цоколівка). Реле типу РПС можна замінити на два звичайні, згідно зі схемою рис.15.

При натисканні кнопки "Пуск" реле К2 самоблокується контактами К2.1, цими ж контактами готується ланцюг увімкнення реле К1, а контактами K2.2 включається ланцюг заряду (розряду). При відкритті транзистора VT2 спрацьовує реле К1 та контактами K1.1 розблокує реле К2. Важливу роль відіграє резистор R. Реле К2 тривалий час знаходиться під струмом і завдяки резистору струм через нього значно зменшується, адже струм утримання менший за струм спрацьовування в 4-6 разів. Крім того, при розімкнених контактах К2.1 і закритому транзисторі VT2 через обмотки реле протікає струм по ланцюгу: +18, послідовно з'єднані обмотки реле (при чому обмотка К1 шунтована відкритим діодом VD9), резистор R27, стабілітрон VD8. Реле К2 може спрацювати. До речі, у цій схемі відпадає потреба у резисторі R26 (див. рис.4).

Конденсатори будь-яких типів, С1-С3, С8-С12 – керамічні, інші електролітичні.

Усі резистори з допуском 10 та 20%, за винятком резисторів R1-R10, які мають бути з допуском 1%. Якщо таких немає – не біда, можна підібрати резистори з великим допуском за допомогою звичайного тестера. Хоча точність останнього рідко перевищує 5%, однак резисторів можна визначити зі значно більшою точністю. Опір цих резисторів від 510 Ом до 30 кОм. Нагадаю, що при виборі номіналу потрібно враховувати, що струм, що протікає через резистори, повинен не менше ніж у 1000 разів перевищувати вхідний струм операційного підсилювача (компаратора).

Особлива розмова про резистори R63, яким регулюють струм ГСТ. Такі малоомні змінні резистори (70 Ом) зазвичай дротяні, у них опір змінюється стрибками при переході двигуна з витка на виток. При великих струмах стабілізації опір цього резистора 5-7 Ом, в результаті стрибки у відсотковому відношенні стають непомірно великими, і важко встановити струм з необхідною точністю. Зовнішня ознака задовільного резистора - діаметр його корпусу, він не повинен бути меншим за 4 мм. Хороші результати дає послідовно включення з резистором R63 змінного резистора опором 3-5 Ом. Такими резисторами регулювали струм накалу радіоламп років 60 тому, називалися вони реостатами розжарення.

Мілліамперметр застосований з найдешевших, прилад М4-2, струм повного відхилення стрілки 22,5 мА, опір рамки 3,3 Ом. Універсальний шунт забезпечує дві межі вимірів: 030 і 0-300 мА. Нагадаю гідність універсального шунта: перехідний опір контактів перемикача меж вимірів не входить до складу шунта, воно включено послідовно з опором рамки приладу. Це значно зменшує похибку вимірювань зі збільшенням перехідного опору контактів перемикача за рахунок їх окиснення. При визначенні параметрів приладу корисно пам'ятати, що, згідно з ГОСТ, напруга, що падає на опорі рамки приладу при повному відхиленні стрілки, дорівнює 75 мВ.

Резистори шунта розпаюють безпосередньо на висновках приладу (через пелюстки).

Як силовий трансформатор застосований вихідний кадрової розгортки від лампового телевізора "Рекорд 6". Як силовий він слабенький, при відборі від вторинної обмотки струму 0,4 А напруга на ній падає до 14 В. Але все ж таки свої функції він виконує. Бажаний, звичайно, потужніший. Якщо можете виготовити трансформатор самостійно, то оптимальний його параметр - здатність віддавати струм 0,3-0,4 А при напрузі 30-33 В. У цьому випадку блок живлення доцільно зібрати за схемою рис.16. Тоді відпадає необхідність у місцевому джерелі живлення -8 на платі компаратора. При намотуванні трансформатора намотайте між мережевою та вторинною обмотками та екрануючу. Додатковий захист від включеної на кухні кавомолки або електрозварювальних робіт у під'їзді не завадить.

Налагодження УЗР

Налагодження доцільно проводити за окремими платами до монтажу схеми в корпусі. Понад те, до завершення налагодження взагалі слід розпочинати виготовлення корпусу. Живлення плат при налагодженні бажано – від "рідного" блоку живлення, тому налагодження треба починати саме з нього.

Налагодження зводиться до виявлення та усунення помилок. Якщо таких немає, плата одразу починає працювати. Власне налагодження полягає в установці рівнів напруги спрацьовування компаратора, підборі шунта міліамперметра, установці меж регулювання струму ГСТ.

Для налагодження плати компаратора слід:

1. тимчасово підключити перемикач SA1 до висновків 2, 4, 3 плати; з
2. акоротити попарно висновки 5, 6 і 7, 10 плати,
3. тимчасово підключити світлодіод HL до висновків 8, 3 плати;
4. підключити живлення (висновки 1, 3 плати, а якщо блок живлення зібраний за схемою рис.16, то і до висновку 13);
5. підключити регульоване джерело напруги до висновків 10, 3 плати.

Орієнтуючись на погасання світлодіода, перевірити напругу спрацьовування компаратора режимі розряду. Якщо воно відрізняється від 1 В для розрахунку на один акумулятор, підібрати резистор R17, а якщо знадобиться, то і резистор R16. Перевіряти можна за будь-якого положення перемикача SА1, але більш точно це вийде при положенні, що відповідає 7-10 акумуляторам.

Після встановлення нижнього рівня спрацьовування компаратора необхідно перевірити межі регулювання верхнього рівня (робота у режимі заряду). Для цього розкоротити висновки плати 7, 10 та тимчасово підключити резистори R29, R11. У крайніх положеннях двигуна резистора R11 напруги спрацьовування повинні бути приблизно 1,3 і 1,5 В. У разі необхідності підібрати резистор R9.

Плати лічильника часу необхідно одночасно з'єднати джгутом проводів, визначивши орієнтовно його довжину. Лічильник часу має запрацювати одразу. Щоб переконатися в правильності розпаювання цифрових індикаторів, слід дати лічильнику до переповнення, спостерігаючи зображення цифр. Щоб прискорити процес, слід тимчасово подати на вхід лічильника секундні імпульси, процес скоротиться до 1 год 40 м.

Перед налагодженням ГСТ слід підібрати універсальний шунт міліамперметра, щоб надалі налагоджувати ГСТ у парі з ним. Резистори R69, R70, що становлять шунт, підбирають методом послідовних наближень.

У ГCT спочатку слід встановити струм діода VD10. Для цього включити ГСТ згідно зі схемою рис.17, як міліамперметр використовувати тестер.

Підбором резистора R62 встановити струм діода 1,5-2 мА (для діодів D223, D104) або 3,5-4 мА (для решти інших типів). Якщо резистор виявиться менше 100 Ом, то замінити польовий транзистор на такий же з більшим відсіканням струму. Включити ГСТ за схемою рис.18. Впевнитися, що резистором R63 можна встановити струм транзистора від 4-5 до 100 мА.

Остання стадія налагодження – встановлення верхнього рівня спрацьовування компаратора. Вона проводиться після повного завершення монтажу УЗР та поміщення його в корпус. До УЗР підключають батарею (710 акумуляторів) та заряджають її протягом 13-15 год. При цьому резистор R11 повинен мати максимальний опір. Наприкінці цього терміну опір резистора R11 починають зменшувати мінімально можливими стрибками з періодом 23 с, доки відключиться ланцюг заряду. На цьому налагодження можна вважати закінченим.

Пристрій має такі недоліки.

1. Збільшення струму ГСТ протягом перших 10-20 хв роботи з допомогою розігріву транзистора VТ8. Це невелике лихо.

Поняття "ємність акумулятора" недостатньо чітке. Розмір цієї ємності істотно залежить від режиму заряду (розряду) [1, 2]. Нормування струму заряду (розряду) (0,1 від номінальної ємності, вираженої Ач) покликане забезпечити можливість порівняння акумуляторів, параметри яких виміряні у різних місцях, різними людьми.

Наша мета - виявити акумулятори з однаковою ємністю, а в якому співвідношенні вона перебуває з номінальною, як кажуть, "справа десята". Важливо забезпечити однакові умови заряду (розряду), хай і трохи відмінні від загальноприйнятих. Можна, наприклад, дотримуватися таких правил:

1. Струм ГСТ встановлювати при ще непрогрітому транзисторі і протягом всіх наступних вимірювань його не регулювати;
2. розпочинати заряд при холодному транзисторі;
3. розряд розпочинати відразу після закінчення розряду.

Ну а якщо потрібно об'єктивно визначити реальну ємність акумулятора, то не пошкодувати 10-20 хв часу на початку заряду (розряду) на коригування струму ГСТ.

2. Закінчення розряду визначають за напругою всієї батареї. Якщо у складі батареї є акумулятори, які мають малу реальну ємність, то можливий їх глибокий розряд.

Тому в таких випадках слід бути на чеку і періодично контролювати напругу кожного акумулятора.

Цей недолік можна усунути, встановивши в УЗР компаратором на кожен акумулятор, з'єднавши їх так, щоб кінець розряду визначався по "найслабшому" акумулятору. Але схема УЗР у своїй ускладнюється. Виготовлення такого УЗР виправдане лише у разі його використання фахівцями.

3. Метод визначення кінця заряду (розряду) по кінцевому напрузі чутливий до опорів міжакумуляторних з'єднань. Тому слід звертати увагу на стан контактів між акумуляторами. Втім, є і "зворотний бік медалі": за допомогою УЗР легко виявити несправності батареї у вигляді збільшених опорів міжакумуляторних з'єднань. Це особливо важливо для моноблочних батарей, коли доступ до цих з'єднань неможливий.

література:

1. Теньківці В.В., М. Ш-Н. Леві Герметичні кадмієво-нікелеві акумулятори загального призначення. – М., 1968.
2. Теньківці В.В., Центер В.І. Основи теорії та експлуатації герметичних нікель-кадмієвих акумуляторів. - Л.: Вища школа, 1983.
3. Радіоаматор.-1994.-№5.-С.22.

Автор: Є.С. Колісник

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Будувати будівлі за прикладом шершнів 09.04.2005 Співробітники Швейцарського інституту матеріалознавства вважають, що при конструюванні та будівництві житлових будівель необхідно враховувати досвід шершнів. Ці великі оси будують із тонких дерев'яних стружок, наструганих гострими щелепами і скріплених слиною, легкі, але міцні гнізда із чудовим терморегулюванням. У гнізді до пізньої осені підтримується температура 29 градусів Цельсія, необхідна виведення молоді. А в літню спеку у гнізді зберігається прохолода. У стінках гнізда є повітряні камери, які погано проводять тепло. Гігроскопічний матеріал стін у холодні вологі ночі накопичує воду, а в спекотний день випаровує її, охолоджуючи гніздо. Створивши подібні матеріали для будівництва будинків, людина могла б заощадити чимало енергії, що йде на обігрів та охолодження житла.

Інші цікаві новини:

▪ Зими будуть холодними

▪ Годинник від заколисування

▪ Оптимізм не закладено від народження

▪ Шкода антибіотиків та антисептиків

▪ 176-шарова 4D NAND флеш-пам'ять

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Конспекти лекцій, шпаргалки. Добірка статей

▪ стаття Хромування деталей. Поради моделісту

▪ статья Який сенс має чергування кольорових та чорно-білих сцен у фільмі Дядя Ваня? Детальна відповідь

▪ стаття Торговий представник. Посадова інструкція

▪ стаття Виносний щуп – дільник частоти на 10 для частотоміра FC250. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Захист радіоелектронної апаратури від кидків напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024