Автоматичний зарядний пристрій акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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

 Коментарі до статті

Розроблений автоматичний зарядний пристрій (АЗУ) дозволяє заряджати малогабаритні та пальчикові акумулятори МР3-плеєрів. цифрових фотокамер, ліхтарів та ін. від мережі. Застосування нею дозволяє відмовитися від кількох зарядних пристроїв і виконувати повну розрядку акумуляторів з метою усунення "ефекту пам'яті", яким володіють широко поширені нікель-кадмієві (Ni-Cd) акумулятори. Зарядний пристрій для акумуляторів реалізує патент РФ на корисну модель №49900 від 04.08.2006 р. Прототипом для нього послужив зарядний пристрій [1].

Основні особливості автоматичного зарядного пристрою забезпечуються застосуванням інтегральної мікросхеми TL431 (регульованого стабілітрона) та використанням генератора змінного струму на основі реактивного елемента (в даному варіанті - конденсатора). Автоматичний зарядний пристрій забезпечує зарядку "пальчикових" акумуляторів типорозмірів AAA та АА стабільним струмом 155 мА від мережі (220 8, 50 Гц). Воно може використовуватися і за менших значень напруги мережі з пропорційним зменшенням зарядного струму. Стабільність зарядного струму повністю визначається стабільністю рис.1 живильної змінної напруги. На початку заряду батареї акумуляторів світиться сигнальний світлодіод, перед закінченням заряджання він починає блимати, а потім повністю вимикається. Зарядний пристрій забезпечує автоматичне зниження зарядного струму (не менше ніж на порядок) при досягненні ЕРС зарядженої батареї та світлову індикацію цього режиму.

В автономному режимі роботи (без підключення до мережі) проводиться автоматичний розряд акумулятора до напруги близько 0,6 зі світловою індикацією процесу. При повністю зарядженому акумуляторі такий розряд починається зі струму приблизно 200 мА.

Розряд усієї батареї акумуляторів нераціональний, т.к. може посилювати не ідентичність її акумуляторів.

Пристрій містить:

• струмообмежуючі конденсатори С1. С2;
• резистори захисту R1, R2;
• мостовий випрямляч VD1;
• ланцюги регулювання та індикації C3, R3. HL1, R4, R5, VD3, DA1, VS1, VT1;
• розв'язуючий діод VD2;
• ланцюга заряду R6. R7 | C4, G81;
• кола розряду К1. R8. HL2. SB1. GB1. Працює АЗУ в такий спосіб.

Конденсатори С1 та С2 для змінного струму є реактивними баластними опорами і за рахунок цього забезпечують струм приблизно 155 мА. Для розрядки конденсаторів після вимкнення пристрою служить резистор R1, що шунтує конденсатори. Резистор R2 обмежує амплітуду пускового струму при включенні зарядного пристрою та служить своєрідним запобіжником при можливому електричному пробої конденсаторів С1 або С2. Випрямляє змінний струм діодний міст VD1.

Схема зарядного пристрою показано на рис.1.

Головною ланкою ланцюга регулювання є мікросхема керованого стабілітрону DA1. Вона "відкривається" при стабільній напрузі 2,5 на керуючому вході 1, забезпечуючи включення симістора VS1. Керуюча напруга для DA1 виходить із напруги батареї G81 на резистивному дільнику R1-R2. Дільник налаштований на заряд батареї з двох "пальчикових" акумуляторів. Конденсатор С4 фільтрує напругу в ланцюзі заряду та обмежує його при перехідних процесах заряду конденсаторів С1, С2 (наприклад, при включенні АЗУ без навантаження).

При відкритті VS1 весь струм заряду акумуляторів замикається через нього, діод VD2, що розв'язує, закривається, а потужність, споживана зарядним пристроєм від мережі, зменшується. Світлодіод HL1 ланцюга індикації не світиться, сигналізуючи про зарядженість акумуляторів. Ці процеси повторюються в кожному напівперіоді напруги живлення, тому для гасіння спалахів світлодіода HL1 на початку напівперіодів використовується фільтр нижніх частот R3-C3. Напруга на C3 не встигає досягти напруги світла світлодіода, а після спрацьовування DA1 включається транзистор VT1, що розряджає конденсатор C3. Стабілітрон VD3 забезпечує захист від перенапруг на вході ланцюга заряду (обмежує напругу на рівні 9), наприклад, при несправності DA1.

Ланцюг розряду дозволяє повністю розряджати і навіть у деяких випадках відновлювати Ni-Cd акумулятори, забезпечуючи їхню роботу без втрати ємності за рахунок "ефекту пам'яті" [2]. У цій статті рекомендується проводити такі операції для окремих акумуляторів приблизно через 30 циклів роботи. Зазначу, як і найпоширеніші нині Ni-MH (нікель-металлогидридные) акумулятори мають " ефектом пам'яті " , до значно меншою мірою.

Розряд використовується для одного акумулятора. Замість другого акумулятора на час розряду встановлюється його короткозамкнутий габаритний макет. Натискається кнопка SB1, до акумулятора підключається лампа HL2, і спрацьовує реле К1, контакти якого блокують кнопку Іде розряд акумулятора. При напрузі на акумуляторі близько 0,6 реле К1 розмикає свої контакти, і акумулятор відключається від ланцюга розряду. Лампа HL2 забезпечує індикацію розряду, а також сприяє стабілізації розрядного струму. т.к. при зменшенні напруги її опір падає.

В принципі, за допомогою зарядного пристрою можна зарядити один повністю розряджений акумулятор з використанням габаритного макета замість другого. Для цього необхідно контролювати час заряджання t відповідно до залежності: 1=0.011С. (година) де С – ємність акумулятора (мА-година).

Наприклад, необхідно зарядити акумулятор ємністю 1000 мА год. Для цього його потрібно підключити за допомогою АЗУ до мережі 220 на t=0,011 1000=11 (година). Автоматика та індикація АЗУ у цьому випадку не працюють.

Зарядний пристрій зібраний у корпусі зарядного пристрою від мобільного телефону Samsung A300 (рис.2). У корпусі для полегшення теплового режиму просвердлені отвори діаметром 3 мм. На одну зі сторін корпусу через кутову вставку приклеєно стандартну акумуляторну касету на два акумулятори типорозміру АА (для розміщення ланцюга розряду). Новий вузол із радіокомпонентами встановлений замість старого, причому для світлодіода HL1 використовується вже готовий отвір (діаметром 3 мм) у корпусі. Плата для цього вузла виконана з термопластичної пластмаси, наприклад вініпласту. Радіокомпоненти або приклеєні до неї, або їх висновки вплавлені у плату. Усі клейові з'єднання у зарядному пристрої виконані клеєм 88НТ. Монтаж – навісний.

Саморобне реле К1 виготовлено на основі геркона КЕМ-2 (спрацьовує при 15 А-виток). На корпус геркона надіта поліхлорвінілова трубочка, на всю довжину якої проводом ПЕЛ-1 00,12 мм намотана обмотка з 200 витків. Резистором R8 (рис. 1) підбирається напруга відпускання реле К1 не більше 0,6...1 У.

У зарядному пристрої застосовані резистори типу МПТ-0,125 (R1. R2 – МЛТ-0,25). плівкові конденсатори К73-17 на 250 (С1. С2). оксидні імпортні конденсатори на 10 В (C3, С4), безцокольна мініатюрна пампа розжарювання 3 В/0,1 А та яскравий червоний світлодіод діаметром 3 мм. У пристрої можуть бути використані практично будь-які кремнієві малопотужні транзистори загального застосування.

Знайти тиристор з управлінням анодного pn-переходу мені не вдалося, тому застосував симистор фірми Motorola (VS1). Він може бути успішно замінений транзисторним еквівалентом (рис.3). Заміну експериментально перевірено.

Правильно зібраний із справних радіокомпонентів зарядний пристрій вимагає лише налаштування напруги спрацьовування DA1 за допомогою резистора R6. Резистор відключають від плюсової шини і від окремого джерела подають постійну напругу 2.9 на дільник R6-R7 (рис. 1). З встановленою батареєю акумуляторів зарядний пристрій підключають до мережі і підбирають опір R6 так, щоб почала спрацьовувати мікросхема DA1 (контролюють світлодіоду HL1 або за допомогою осцилографа). Після цього R6 включають на місце і остаточно збирають конструкцію.

Елементи C3. R4. VD3 та VT1 можна видалити зі схеми без зміни електричних характеристик зарядного пристрою. т.к. вони підвищують лише його надійність та зручність експлуатації (забезпечується краща сигналізація закінчення зарядки акумуляторів). Можливий виняток і конденсатора С2. При цьому трохи зменшиться струм заряду.

Це універсальний зарядний пристрій. Мій варіант зарядного пристрою успішно експлуатується вже більше року, у тому числі використовувався як зарядний пристрій для телефону. Для цього до нього введено необхідні ланцюги. Для заряджання менших акумуляторів, типорозміру AAA, застосовуються найпростіші перехідники, які забезпечують контактування в зарядному пристрої. Крім того, як уже говорилося, необхідний короткозамкнений габаритний макет акумулятора типорозміру АА для роботи з одним акумулятором.

Увага! Електричні кола зарядного пристрою пов'язані з мережею 220 В! При експлуатації зарядного пристрою необхідно виключити торкання струмоведучих ланцюгів!

література

1. С.Бірюков. Зарядний пристрій з "регульованим" стабілітроном. - Радіо. 2003. №3. С.57.
2. Б.Степанов. Продовжимо "життя" Ni-Cd-акумуляторів. – Радіо, 2006. №5.

Автор: В.Густков, м.Самара

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 Екологічний бензиновий двигун від Mazda 26.01.2018 Компанія Mazda повідомила про роботу з розробки двигуна внутрішнього згоряння, який буде за викидами в атмосферу не шкідливіший за електромотор. Виробник уточнює, що враховує викиди від спалювання палива на електростанціях, що виробляють електроенергію для "нешкідливих" двигунів. При цьому для бензинового двигуна також враховується забруднення атмосфери на всіх етапах – від видобутку нафти до спалювання бензину у двигуні машини. Новий двигун стане продовженням лінійки Skyactiv. Перше покоління в особі Skyactiv-G було представлене у 2011 році. Наразі завершується розробка двигуна Skyactiv-X, який має з'явитися на ринку до кінця березня 2019 року. Наступний двигун називатиметься Skyactiv-3. Розробники прагнуть підвищити ККД двигуна, зменшуючи втрати енергії за рахунок підвищення ступеня стиснення та керованого загоряння паливної суміші відразу в багатьох точках. За оцінкою Mazda, ККД Skyactiv-3 може досягти 56%, що близько до теоретичної межі двигунів такого типу. У разі успіху вироблення CO2 зменшиться на чверть, поставивши Skyactiv-3 в один ряд з електромоторами за сумарною кількістю викидів. Слід додати, що далеко не вся електрика виробляється тепловими електростанціями, тому порівняння не можна назвати коректним. Втім, виробництво тих же сонячних батарей супроводжується викидами CO2, що додатково ускладнює точну оцінку. Одне можна сказати напевно: автомобілі на бензинових та дизельних двигунах не зникнуть відразу через моду на електромобілі - ні на вулицях міст, ні в асортименті автовиробників.

Інші цікаві новини:

▪ Підігрів сидінь автомобіля – за передплату

▪ Створено дифракційні грати для найпотужнішого у світі лазера

▪ Звукова гармата проти розумних пристроїв

▪ Графен прискорює оптичні комутатори у 100 разів

▪ Мідії допомогли створити надміцний полімер

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дитяча наукова лабораторія. Добірка статей

▪ стаття Розбите корито. Крилатий вислів

▪ стаття Чи завжди існували права водія? Детальна відповідь

▪ стаття Шавлія мускатна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Ємний ключ для охоронного пристрою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Прямо протилежні накази. Секрет фокусу

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