Misuratore di capacità della batteria. Schema, descrizione

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Misuratore di capacità della batteria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Durante il funzionamento delle batterie ricaricabili, si consiglia di monitorare periodicamente la loro capacità elettrica, misurata in ampere-ora (Ah). Per determinare questo parametro, è necessario scaricare una batteria completamente carica con una corrente stabile e registrare il tempo dopo il quale la sua tensione diminuisce fino a un valore predeterminato. Per valutare in modo più completo le condizioni della batteria, è necessario conoscere la sua capacità a vari valori di corrente di scarica.

Questo è lo scopo per cui è progettato il dispositivo proposto. Per semplificarne la progettazione, per contare il tempo di scarica viene utilizzato un orologio elettronico-meccanico domestico alimentato da una cella galvanica con una tensione di 1,5 V (deve essere rimosso prima di utilizzare l'orologio nel dispositivo).

Il circuito del contatore è mostrato in fig. uno.

Misuratore di capacità della batteria
Fig. 1

Il chip DA2 contiene uno stabilizzatore della corrente di scarica della batteria e contemporaneamente uno stabilizzatore della tensione di alimentazione dell'orologio.

La corrente di scarica viene selezionata dall'interruttore SA1. Nella sua prima posizione ("50 mA"), lo stabilizzatore DA2 è caricato con il resistore R6 collegato permanentemente alla sua uscita. Nelle posizioni "250 mA" e "500 mA", i resistori R7 e R8 sono rispettivamente collegati in parallelo ad esso. Il LED HL1 indica la modalità di scarica, la corrente che lo attraversa è stabilizzata dal transistor ad effetto di campo VT3.

Il regolatore di tensione parallelo DA1 viene utilizzato come comparatore. Utilizzando il transistor VT1, controlla un potente transistor di commutazione ad effetto di campo VT2.

Prima di iniziare la misurazione, all'apparecchio viene collegato un orologio elettronico-meccanico, le cui lancette sono preimpostate su 12 ore e 0 minuti (0 condizionale per il conteggio del tempo di scarica). Quindi, l'interruttore SA1 seleziona la corrente di scarica e il resistore variabile R4 imposta la tensione nell'intervallo 3...12 V, alla quale la batteria deve essere scaricata. Dopo averlo collegato, premere il pulsante “Start” di SB1.

Poiché la tensione di una batteria carica è maggiore del valore impostato, la tensione all'ingresso di controllo dello stabilizzatore DA1 supererà 2,5 V e la sua corrente di uscita aumenterà. Di conseguenza, il transistor VT1, e dopo di esso VT2, si apriranno e, dopo aver abbassato il pulsante SB1, il processo di scarica continuerà, come indicato dal LED HL1.

Allo stesso tempo, l'orologio inizierà il conto alla rovescia del tempo di scarica.

Quando la batteria si scarica, la tensione su di essa diminuisce e quando diventa inferiore al valore impostato, la corrente attraverso lo stabilizzatore DA1 diminuirà drasticamente, quindi i transistor VT1, VT2 si chiuderanno. La scarica si fermerà, il LED HL1 si spegnerà, la tensione di alimentazione all'orologio smetterà di fluire e si fermerà. La capacità della batteria si calcola moltiplicando la corrente di scarica per il tempo registrato dall'orologio.

Tutte le parti del misuratore, tranne l'interruttore SA1, il pulsante SB1 e il resistore variabile R4. montato su un circuito stampato in fibra di vetro a un lato, il cui disegno è mostrato in Fig. 2.

Misuratore di capacità della batteria
Fig. 2

La scheda è progettata per installare resistori fissi. P1-4, C2-33, condensatore ceramico K10-17 (C1) e serie TK di ossido di Jamicon (il resto), microcircuiti TL431CLP in un pacchetto TO-92. I conduttori dello stabilizzatore LM317T (DA2) sono saldati sul lato dei conduttori stampati, dopodiché viene fissato con una vite e un dado su un dissipatore di calore con un'area di almeno 100 cm2 (Fig. 3).

Misuratore di capacità della batteria
Fig. 3

Per evitare cortocircuiti, tra questa e la scheda viene posta una guarnizione isolante in plastica sottile, che viene incollata con colla epossidica alla scheda e al dissipatore di calore. Il dispositivo, assemblato e testato in funzionamento, è collocato in una custodia di plastica di adeguate dimensioni, sulla cui parete è installato l'interruttore SA1 (ad esempio SPl 12-DP3T, SLF-2301-7R), il pulsante SB1 (qualsiasi di piccole dimensioni con autoripristino, ad esempio PKN159) e il resistore variabile R4 sono montati (SPZ-46M). Viene praticato un foro nella parete di fronte al LED HL1.

Al posto del transistor KT361B nel dispositivo, puoi utilizzare qualsiasi serie di KT208, KT209, KT361, KT3107, invece di KP303B - un transistor di questa serie con indici A, B e G. Possiamo sostituire il LED AL307BM con uno qualsiasi con una tensione continua di 1,8...2,5 V e una luminosità sufficiente con una corrente di 2...3 mA.

La configurazione inizia misurando la corrente di scarica in varie posizioni dell'interruttore SA1. A tale scopo, l'apparecchio viene collegato tramite un milliamperometro con un limite di misurazione di 0...5 A ad una fonte di alimentazione regolata con una tensione di uscita di circa 5 V e una corrente di carico di almeno 500 mA.

I valori esatti della corrente di scarica vengono impostati selezionando i resistori R6-R8 (a partire dal primo).

Il resistore variabile R4 è dotato di una scala calibrata come segue. Collegando il dispositivo e un voltmetro con il limite di misurazione appropriato all'uscita della fonte di alimentazione regolata e spostando il cursore del resistore R4 nella posizione inferiore (secondo lo schema), accendere la fonte e impostare la tensione alla sua uscita su che è consentito scaricare la batteria durante il funzionamento.

Quindi premere brevemente il pulsante SB1 e, ruotando lentamente la manopola, assicurarsi che il LED HL1 si spenga, dopodiché viene tracciato un segno corrispondente sulla scala, e similmente vengono posizionati sulla scala dei segni corrispondenti ai valori della tensione di scarica di altre batterie. scala.

Autore: I. Nechaev, Mosca

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