|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Зарядний пристрій для нікель-кадмієвих акумуляторів та батарей. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи У спеціалізованій літературі обґрунтовано доцільність заряджання акумуляторів від джерела фіксованої напруги з обмеженням струму. Такий режим зручний тим, що підзарядка протягом, наприклад, ночі гарантує до ранку їхню повну зарядку незалежно від їхнього початкового стану без небезпеки перезаряджання. Схема зарядного пристрою наведено на рис.1.
Стабілітрон VD6, операційний підсилювач DA1.1, транзистор VT1 та пов'язані безпосередньо з ними елементи утворюють високостабільне джерело напруги. Його особливість - живлення параметричного стабілізатора R2VD6 вихідною напругою джерела, що забезпечує йому високі параметри. Дільник R17R28 формує 12 ступенів напруги, що відповідають граничним при зарядці одиночних акумуляторів та батарей, складених з 2-12 нікель-кадмієвих акумуляторів. Необхідну зарядну напругу вибирають перемикачем SA2. Операційний підсилювач (ОУ) DA1.2 спільно з транзистором VT2 утворює точний повторювач цієї напруги з великою здатністю навантаження. Його вихідний опір дуже мало зміна напруги зі збільшенням вихідного струму від 0 до 350 мА не можна виявити по чотиризначному цифровому вольтметру, тобто. воно менше 1 мВ, а вихідний опір відповідно менше 0,003 Ом. Для обмеження струму на початку зарядки використовується порівняння падіння напруги на резистори R32 (і підключаються до нього паралельно резисторах R6-R16) і зразкової напруги, що знімається з дільника R35-R39. Струм колектора транзистора VT2 з достатньою точністю дорівнює струму зарядки. Зразкова напруга, що знімається з резисторів R35 і R36, дорівнює 1,2. Порівняння напруги здійснює компаратор, його функцію виконує ОУ DA2.2. Коли струм зарядки створює на резисторі R32 падіння напруги більше 1,2 В, ОУ DA2.2 відкриває транзистор VT3, який своїм колекторним струмом збільшує напругу на вході, що інвертує ОУ DA1.2, що призводить до зменшення вихідної напруги ОУ і переходу всього джерела в режим стабілізації струму. Струм обмеження в межах від 2,5 до 350 мА встановлюють перемикачем SA3. Вихідний опір пристрою в режимі стабілізації струму дорівнює опору резистора R30. Мікроамперметр РА1 з додатковим резистором R31 утворює вольтметр на напругу 1,2, тому при роботі джерела в режимі стабілізації струму його стрілка вказує на останній поділ шкали. Для вольтметра використаний мікроамперметр на струм 100 мкА, тому його показання відповідає зарядному струму, що дорівнює 100% від встановленого перемикачем SA3. Якщо до гнізда X1 і Х2 зарядного пристрою підключити розряджену батарею акумуляторів, встановивши перемикач SA2 в положення, що відповідає їх числу, спочатку заряджання буде визначатися положенням перемикача SA3. Через кілька годин напруга на батареї досягне значення, встановленого перемикачем SA2, та пристрій перейде в режим стабілізації напруги. Струм зарядки почне зменшуватись, що можна відстежувати за показанням приладу РА1. Коли струм зменшиться до значення, що становить приблизно 5% від встановленого перемикачем SA3, компаратор на ОУ DA2.1 перемикається, і світиться світлодіод HL2, сигналізуючи про закінчення зарядки. Якщо батарею (або одиночний акумулятор) продовжувати заряджати навіть протягом доби, з нею нічого не станеться, оскільки струм наприкінці зарядки дуже малий. Світлодіод HL1 – індикатор підключення пристрою до мережі. Підбором конденсатора С7 усувають високочастотну генерацію DA1.2 ОУ. Якою є роль діодів VD2 VD5? При зарядці одиночного акумулятора напруга на неінвертуючому вході ОУ DA1.2 становить 1,4 В, а в режимі замикання виходу зарядного пристрою його вихідна напруга, що забезпечує переведення пристрою в режим стабілізації струму, має бути близько 0,6 відносно загального проводу. Щоб ОУ DA1.2 нормально працював у таких режимах, напруга його мінусового джерела живлення має бути за абсолютним значенням не менше 2 В, що забезпечується падінням напруги на діодах VD3VD5. Аналогічно для нормальної роботи ОУ DA2.1 при напрузі на входах, близькому до напруги плюсового джерела живлення, різниця між ними повинна бути не менше 0,6 - забезпечується падінням напруги на діоді VD2. Креслення друкованої плати з одностороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм, на якій розміщено більшу частину деталей пристрою, наведено на рис.2.
Транзистор VT2 забезпечений голчастим тепловідведенням розмірами 60х45 мм, висота голок 20 мм. Перемикачі SA2 та SA3 разом з розпаяними на них резисторами, мікроамперметр РА1, світлодіоди HL1 та HL2, вихідні гнізда X1 та Х2 встановлені на передній панелі приладу, виготовленої зі склотекстоліту товщиною 1,5 мм, а трансформатор Т1, вимикач SA1, запобіжник FU1 міст VD1 та конденсатори С1 - на задній дюралюмінієвій панелі такої ж товщини. Панелі скріплені між собою дюралюмінієвими стяжками довжиною 135 мм, до цих стяжок пригвинчена друкована плата. Закінчена конструкція встановлена у алюмінієвий корпус у вигляді відрізка прямокутної труби. Мережевий трансформатор Т1 – уніфікований типу ТН-30. Але можна застосувати будь-який інший аналогічний трансформатор, вторинна обмотка якого забезпечує напругу 19...20 при струмі не менше 400 мА. Випрямний міст VD1, розрахований на такий самий вихідний струм, можна зібрати з чотирьох діодів з робочим струмом 300 мА, наприклад типу Д226. Такими можуть бути і діоди VD2-VD5. Конденсатор С1 складений із трьох з'єднаних паралельно оксидних конденсаторів типу К50-29 ємністю по 1000 мкФ на номінальну напругу 25 В. Конденсатор С2 - К53-1, решта - КМ5 та КМ-6. Термокомпенсований стабілітрон КС191Ф (VD6) можна замінити на Д818 з літерними індексами В-Е або КС191 з будь-яким літерним індексом. Резистори R3, R5 та R17-R28 бажано використовувати стабільні, наприклад, С2-29. Опори резисторів R17 - R28 у межах 160 Ом... 10 кОм, але обов'язково однакові з точністю не гірше 0,3%. Опір резисторів R6R16 не обов'язково має бути точним. Їх бажано підібрати відповідно до вказаних на схемі з резисторів близьких номіналів, що спростить налаштування приладу. Кожен із резисторів R15, R16 складається з декількох резисторів більшого номіналу та меншої потужності розсіювання, які з'єднані паралельно. Підстроювальні резистори R4 і R38 типу СП3-19а. Світлодіоди HL1 та HL2 будь-які, але бажано різного кольору світіння. Стабілітрони VD7 та VD8 на напругу стабілізації 5,6-7,5 В. Перемикачі SA2 та SA3 ПГ2-5-12П1Н або аналогічні малогабаритні. Мікроамперметр РА1 типу М4247 на струм 100 мкА. Використовуючи прилад на інший струм повного відхилення стрілки, доведеться підбирати не тільки обмежувальний резистор R31, а й R32 для забезпечення зарядного струму 2,5 мА при крайньому лівому (за схемою) положенні перемикача SA3. Транзистори VT1, VT2 будь-які кремнієві структури n-р-n середньої потужності, a VT3 - будь-який кремнієвий малопотужний структури рn-р на допустиму напругу не менше 30 В. Операційні підсилювачі К140УД20 (DA1, DA2) замінені подвійним числом ОУ К140. Застосування ОУ інших типів визначається можливістю їх роботи у вищезгаданих режимах, але це не перевірялося. Коротко про налаштування зарядного пристрою. Спочатку підстроювальним резистором R4 встановіть на емітері транзистора VT1 напругу, що дорівнює 16,8 В. Навантаживши пристрій резистором опором 51...68 Ом (на потужність розсіювання 7,5 Вт) і тимчасово відпаяти резистор R43, переконайтеся в тому, що SA2 у кожне наступне положення (вгору за схемою) вихідна напруга збільшується на 1,4 В. Перевірте відсутність високочастотної генерації на виході та за необхідності підберіть конденсатор С7. Далі відновіть з'єднання резистора R43, а перемикач SA2 встановіть у положення "12". Змінюючи положення перемикача SA3, переконайтеся, що вихідний струм, що вимірюється міліамперметром, включеним послідовно з навантажувальним резистором, обмежується значенням, що відповідає положенню цього перемикача (крім 350 мА). Замініть резистор навантаження ланцюжком з двох-трьох діодів (однотипних з VD2-VD5) і, встановивши перемикач SA3 в положення "100 мА", встановіть підстроювальним резистором R38 такий же вихідний струм. Стрілка мікроамперметра повинна вказувати на останній поділ шкали, якщо це не так – підберіть резистор R31. Тепер перемикач SA2 встановіть у положення "1", а перемикач SA3 у положення "10 мА". До виходу пристрою підключіть змінний резистор 3,3 кОм та міліамперметр, після чого збільшуйте від нуля опір цього резистора. При вихідному струмі, що дорівнює приблизно 0,5 мА, повинен увімкнутися світлодіод HL2. Налаштовуючи пристрій, пам'ятайте, що його вихідний опір несиметричний: воно мало для струму, що витікає, і велике для втікаючого. Тому пристрій без навантаження чутливий до мережних наведень, і вимірювання вихідної напруги високоомним вольтметром може дати несподівано завищений результат. Заряджання батареї акумуляторів нескладне. Потрібно лише встановити перемикачі в положення, що відповідають числу акумуляторів в ній і максимальному струму зарядки, підключити батарею з дотриманням полярності і включити живлення пристрою. Ознакою закінчення зарядки є світлодіод HL2. Максимальний струм зарядки повинен бути в 3...4 рази меншим за ємність батареї акумуляторів, що заряджається. Які додатки або зміни можна внести до цього зарядного пристрою? Насамперед треба доповнити його електромагнітним реле К1, як показано на рис.3, яке відключало б акумулятор або батарею після закінчення зарядки. При включенні світлодіода HL2 реле спрацьовує та своїми нормально замкнутими контактами розриває ланцюг зарядки.
Резистор R44 необхідний для чіткого спрацьовування реле та забезпечення невеликої гістерези компаратора на ОУ DA2.1. Реле К1 має бути на напругу 20...27, транзистор VT4 будь-якої середньої або великої потужності структури р-n-р, наприклад, КТ502, КТ814, КТ816. Але ввівши в пристрій таке доповнення, слід враховувати, що після початку заряджання будь-які перемикання його ланцюгів призводять до спрацьовування реле, тому необхідні установки треба робити заздалегідь. Пристрій можна використовувати для розрядки батарей із семи акумуляторів, не побоюючись їх перерозрядження. Для цього перемикач SA2 треба встановити в положення "5", перемикач SA3 - у найближчий по струму розрядки, але більше його, включити між вихідними гніздами XI і Х2 резистор, що забезпечує необхідний струм розрядки, і підключити батарею, що розряджається. Оскільки напруга батареї більша, ніж подана на неінвертуючий вхід DA1.2, транзистор VT2 закритий, а батарея розряджається через резистор. Коли напруга батареї знизиться до 7, ОУ DA1.2 і транзистор VT1 перейдуть в режим стабілізації напруги, розрядка припиниться. Індикатором завершення розрядки батареї служить світлодіод HL2 - у процесі розрядки він світиться, а по закінченні гасне. Якщо пристрій часто передбачається використовувати для розрядки батарей, до того ж з різним числом акумуляторів, доцільно ввести додатковий резистор, опір якого становить 40% від сумарного опору резисторів R17-R28, і, звичайно, вимикач. Резистор включають між виходом джерела зразкової напруги (на схемі рис.1 точка з'єднання емітера транзистора VT1, резисторів R2, R3, конденсатора С3) і нерухомим контактом "12" перемикача SA2, з'єднаним з резистором R17, а паралельно цьому резистори - додатковий Батарею заряджають при замкнутих контактах вимикача, а при розмиканні їх, коли вихідна напруга зменшується в 1,4 рази (до 1 на акумулятор), батарею можна розряджати. Розрядка батареї через резистор відбувається струмом, що змінюється в часі, який можна стабілізувати мікросхемою К142ЕН12А, включивши її за схемою, наведеною на рис.4.
Опір резистора R46 (Ом) визначають за такою формулою: R46=1250/Ipaз, де Iраз - струм розряду (мА). Номінали резистори, від яких залежить струм розряду, відповідають опорам резисторів R6-R16 при тих же струмах, що і струм заряду.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Кава може покращити роботу напівпровідників ▪ Телефон на пішохідному переході – поза законом ▪ Електричний сноуборд Cyrusher
▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей ▪ стаття Бочка Діогена. Крилатий вислів ▪ стаття Які тварини некрофілія є поширеною стратегією розмноження? Детальна відповідь ▪ стаття Слюсар із ремонту обладнання кисневої станції. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Сенсорний перемикач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Резонанс маятників. Фізичний експеримент
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page