Удосконалений обмежувач розряджання акумуляторної батареї. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Удосконалений обмежувач розряджання акумуляторної батареї. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Коментарі до статті

Обмежувач розрядки відключає навантаження від батареї при зменшенні напруги нижче заздалегідь встановленого граничного значення. Опис пристрою аналогічного призначення опубліковано у [1]. Однак воно не має гістерези порога спрацьовування. В результаті цього, коли напруга батареї під навантаженням виявиться менше порога спрацьовування, а без навантаження - більше, то пристрій періодично відключатиме і підключатиме навантаження до тих пір, поки напруга батареї без навантаження не стане нижче порога спрацьовування. Пропонований пристрій не має цього недоліку, тому що при його проектуванні передбачено гістерезис порога спрацьовування.

Удосконалений обмежувач розрядки акумуляторної батареї
Рис. 1

Схема обмежувача розрядки показано на рис. 1. До його складу входять два основні елементи - мікросхема паралельного стабілізатора напруги DA1 та сильноточний р-канальний перемикач польовий транзистор VT1. Мікросхема DA1 використана як компаратор [2], що контролює напругу батареї, транзистор VT1 – як електронний ключ, що розриває ланцюг живлення навантаження.

Пристрій працює наступним чином. Через мікросхему DA1 тече струм трохи більше 0,5 мА. не залежить від напруги на її вході управління, поки воно менше порога включення мікросхеми (близько 2,5). Коли напруга на вході керування перевищить поріг включення мікросхеми, струм через неї суттєво зросте

Поріг спрацьовування пристрою встановлюють підстроювальним резистором R1. На вхід управління мікросхеми контрольована напруга надходить через фільтр НЧ R3C2, щоб пристрій реагувало на середнє значення напруги живлення, а не на миттєві його зміни. Чим більша ємність конденсатора С2, тим менше воно чутливе до пульсацій цієї напруги.

Коли напруга батареї перевищує встановлений поріг, через мікросхему протікає струм кілька міліампер, падіння напруги на резисторі R2 достатньо підтримки транзистора VT1 у відкритому стані, тому навантаження підключена до батареї. Завдяки тому, що опір відкритого каналу транзистора VT1 становить соті частки ома, втрати напруги на ньому навіть при струмі в кілька ампер невеликі.

Коли напруга батареї стане менш встановленого порога, струм через мікросхему впаде, напруга на резисторі R2 виявиться недостатнім для відкривання транзистора VT1, внаслідок чого він закриється і розірве ланцюг навантаження. При підключенні розрядженої батареї транзистор VT1 взагалі залишиться закритим.

Щоб перемикання відбувалося чіткіше, пристрій введено позитивний зворотний зв'язок через резистор R4. Завдяки цьому пристрій має гістерезу: відключення навантаження здійснюється при меншій напрузі живлення, ніж її підключення Величину гістерези можна регулювати добіркою резистора R4. Для зазначених на схемі номіналах гістерезис склав 0,4 В при напрузі живлення 9 В і 0,6 В при напрузі живлення 12 В. Якщо напруга живлення нижче порога спрацьовування і збільшується, то напруга на вході управління мікросхеми також зростає. Але оскільки навантаження знеструмлено, напруга на вхід управління надходить з двигуна резистора R1 через дільник R3R4. Тому підключення навантаження відбувається при напрузі на двигуні резистора R1, на кілька сотень мілівольт більшому за поріг включення мікросхеми.

Коли струм через мікросхему починає зростати, транзистор VT1 відкривається і виході з'являється напруга. Через резистор R4 воно надходить на вхід керування мікросхеми, напруга на ньому зростає, що призводить до того, що струм через неї зростає ще більше і зрештою транзистор VT1 відкривається повністю. При зменшенні напруги живлення відбувається зворотний процес.

Так як польовий транзистор VT1 починає відкриватися при напрузі затвор-виток 2,5...3 В, то пристрій може працювати в інтервалі напруги живлення від 5...7 В до 20 В. У ньому можна застосувати мікросхему TL431, номери висновків якої на схемі вказані в дужках, перемикальні транзистори з р-канапом зі списку, наведеного в [3], підстроювальний резистор СПЗ-19, постійні - МЛТ, С2-33, оксидний конденсатор - К50-35 неполярний - К10-17.

Удосконалений обмежувач розрядки акумуляторної батареї
Рис. 2

У разі використання малогабаритних деталей для поверхневого монтажу габарити пристрою можна зробити невеликими. Наприклад на рис. 2 показаний ескіз друкованої плати при використанні мікросхеми TL431CD у корпусі SO-8 та транзистора IRLML6402P у корпусі SOT-23. Цей транзистор має опір каналу у відкритому стані 0,06 Ом і малий струм витоку в закритому стані (кілька мікроампер). Він забезпечує комутацію струму до 2...3 А. Підстроювальний резистор R1 – POZ3AN. Оксидний конденсатор - танталовий імпортний типорозмір D. Резистори - Р1-12.

Налагодження проводять із реальним навантаженням та акумуляторною батареєю. Перед першим включенням двигун підлаштування резистора R1 встановлюють в нижнє за схемою положення. Резистор R2 підбирають так, щоб при вимкненій мікросхемі DA1 транзистор VT1 був закритий, а при включеній відкрито. Поріг спрацьовування встановлюють двигуном підстроювального резистора R1, яке гістерезис - добіркою резистора R4. Слід врахувати, що ці регулювання взаємопов'язані, тому досягнення необхідних параметрів може виникнути необхідність повторити їх по черзі. Величину гістерези встановлюють так, щоб при зниженні напруги батареї навантаження відключалося без повторного підключення.

література

Нечаєв І. Обмежувач розрядки акумуляторної батареї. – Радіо, 2004, № 6, с. 38.
Нечаєв І. Незвичайне застосування мікросхеми КР142ЕН19А. – Радіо, 2003, № 5, с. 53, 54.
Потужні польові перемикальні транзистори фірми International Rectifier. – Радіо, 2001, № 5, с. 45.

Автор: І. Нечаєв

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

Зовнішня панорамна камера для смартфонів Huawei EnVizion 360 05.10.2017

Компанія Huawei представила новий аксесуар для смартфонів, фаблетів та планшетів – зовнішню камеру EnVizion 360, призначену для здійснення панорамної зйомки.

Виріб підключається до мобільного пристрою через симетричний порт USB Type-C. Для роботи з камерою потрібен апарат під керуванням операційної системи Android 6.0 Marshmallow або вище.

До складу EnVizion 360 входять два 13-мегапіксельні сенсори, які розташовуються на протилежних сторонах корпусу. Забезпечується круговий огляд із охопленням 360 градусів.

Камера дає можливість отримувати зображення з роздільною здатністю 5326х2688 пікселів. Відео записується з роздільною здатністю 1920 х 960 пікселів і швидкістю 30 кадрів за секунду.

Ціна новинки – 150 доларів США.

Інші цікаві новини:

▪ Електронний контроль генів

▪ Мобільні платформи Snapdragon 665, Snapdragon 730 та Snapdragon 730G

▪ Пророцтво великих сонячних спалахів

▪ Інтелектуальна велосипедна фара Garmin

▪ Захист смартфона під час падіння

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Чудеса природи. Добірка статей

▪ стаття Фен маляра. Поради домашньому майстру

▪ стаття Хто дав назву місту Лос-Анджелесу? Детальна відповідь

▪ стаття Гіацинтові боби. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Блок управління свічками розжарювання дизельного двигуна ВАЗ-341 в автомобілі ВАЗ-21045 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Зірковий пил. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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