Caricatore e scaricatore universale per batterie di piccole dimensioni. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo caricabatterie-scarica proposto è progettato per servire batterie di piccole dimensioni e può essere utilizzato come fonte di corrente continua stabilizzata.

Questo dispositivo caricabatterie-scarica differisce da progetti simili per la maggiore stabilità della corrente di carica-scarica, la capacità di utilizzare un unico circuito per caricare e scaricare e l'aumento della corrente massima, che ne consente l'utilizzo per caricare batterie con una capacità fino a 20 Ah.

specifiche tecniche:

• Massimo consumo energetico ....... 60 W
• Massima corrente di uscita ......2 A
• Fattore di stabilizzazione attuale ....... 1000
• Tensione massima della batteria: durante la carica ....... 20 V
• durante la scarica ....... 30 V

Lo schema funzionale del dispositivo è mostrato in Fig.1.

La corrente di alimentazione passa attraverso il sensore di corrente, l'elemento di controllo e il carico. Il funzionamento dell'elemento di regolazione è influenzato dall'elemento di controllo, che riceve un segnale di tensione di riferimento e un segnale dal sensore di corrente. L'elemento di controllo influenza l'elemento di regolazione in modo tale da equalizzare la tensione del sensore di corrente e di quello di riferimento. In questo modo la corrente che attraversa il carico viene stabilizzata.

Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in Fig.2.

(clicca per ingrandire)

La sorgente di tensione di riferimento [3] è assemblata su un transistor ad effetto di campo (FET) VT1 tipo KP303E e un amplificatore operazionale (OA) DA1 tipo K140UD7.

La tensione di polarizzazione CC viene generata attraverso il resistore R1. L'amplificatore operazionale DA1 è collegato come un amplificatore non invertente; il suo guadagno è impostato dal divisore R2R3 collegato al circuito di feedback negativo. Poiché la tensione di riferimento Urev è applicata all'ingresso non invertente DA1, la sua uscita avrà una tensione Uout.rev = (R3/R2 + 1) Urev.

Il sensore di corrente nel dispositivo è il resistore R7. Come sorgente di corrente effettiva con l'amplificatore operazionale, è stato utilizzato un circuito classico [2,3], assemblato su un amplificatore operazionale DA2 di tipo K140UD7 e un potente transistor composito VT2 di tipo 2T827A, che svolge le funzioni di un elemento regolatore . In questo circuito, l'amplificatore operazionale DA2 confronta le tensioni ai suoi ingressi e regola la corrente nel carico in modo che la tensione sull'ingresso invertente diventi la stessa di quella non invertente (impostata dal resistore R5). In questo caso la corrente nel carico è In = Uout.rev/R5.

Utilizzando l'interruttore SA1, è possibile selezionare tre modalità di funzionamento del dispositivo:

1) la modalità “1” (carica della batteria) consente la ricarica con una tensione di carica finale non superiore a 20,0 V e una corrente di 0...2 A;

2) la modalità “2” (scarica della batteria senza fonte di alimentazione) consente di scaricare la batteria con una tensione di scarica iniziale non superiore a 20,0 V e una corrente di 0...2 A;

3) la modalità “3” (scarica della batteria senza fonte di alimentazione) permette di scaricare la batteria con una tensione di scarica iniziale non superiore a 30,0 V e una tensione finale non inferiore a 2,0 V ed una corrente pari a 0... 2A.

L'alimentatore deve fornire due tensioni: 22...26 V con una corrente di 2,2...2,5 A e 20...24 V con una corrente di 0,1...0,2 A. Per controllare la corrente utilizzare dispositivi puntatori PA1 e PV1 tipo M42100. Non ci sono requisiti speciali per loro.

Nel circuito proposto è possibile utilizzare quasi tutti gli amplificatori operazionali con circuiti di correzione appropriati. Il PT tipo KP303E può essere sostituito con uno simile con indici V...D. Un transistor del tipo 2T827A può anche essere sostituito con lo stesso con indice diverso. Deve essere installato su un radiatore con una superficie di almeno 800 cm2. I relè del tipo RES-6 (passaporto RF0.452.112 o 113) possono essere sostituiti da qualsiasi relè con due gruppi di contatti di chiusura o commutazione, una corrente consentita attraverso i contatti di almeno 2,5 A e una tensione operativa di 20...24 V. L'interruttore SA1 tipo P2K può essere sostituito con un interruttore di tipo PM. Resistori di tipo MLT0,25, ad eccezione di R8, R9 (MLT-1), R5 (SP3-33) e R7 (C5-16MV-5 W).

registrazione. Per prima cosa è necessario impostare il cursore del resistore variabile R5 nella posizione inferiore (secondo lo schema). Impostare l'interruttore SA1 in posizione “1” e cortocircuitare i terminali di uscita del dispositivo con un ponticello. Accendi l'alimentazione. Misurare la tensione sul pin 6 di DA1, il suo valore dovrebbe essere 5...9 V. Se la tensione è diversa, sostituire VT1 con un'altra. Successivamente, spostare il cursore del resistore nella posizione superiore secondo lo schema. Selezionando la resistenza del resistore R4, ottenere una corrente massima di 2 A. Se non ci sono errori nell'installazione, la configurazione del circuito termina qui.

Se lo desideri, puoi costruire un dispositivo simile per una corrente più elevata; in questo caso, devi selezionare un resistore R7 e un transistor di regolazione (potresti dover utilizzare due o tre transistor).

letteratura:

1. Stabilizzatori di tensione Fedichkin S. Micropower//Radio. - 1988. N. 2. -P.56-57.
2. Horowitz P., Hill W. L'arte dei circuiti. - M.: Mir, 1984. Vol.1. - 599.
3. Shilo V.L. Circuiti integrati lineari. - M.: Sov.radio, 1979. - 366s.

Autore: V.Z. Jaskulka

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