Limitatore di scarica della batteria. Schema, descrizione

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Limitatore di scarica della batteria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Durante il funzionamento delle batterie, è molto importante evitare che si scarichino completamente. Per questo vengono solitamente utilizzati speciali dispositivi di limitazione della scarica, che scollegano la batteria dal carico quando la tensione su di essa scende al di sotto di un certo livello. I requisiti principali per tali dispositivi sono semplicità ed efficienza e, nel caso di utilizzo in apparecchiature indossabili, anche dimensioni ridotte. Tutte queste condizioni possono essere soddisfatte se vengono utilizzati potenti transistor a commutazione di campo [1].

Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. Il limitatore è incluso nel circuito aperto tra l'interruttore di alimentazione e il consumatore (carico). Il transistor ad effetto di campo VT1 svolge la funzione di una chiave elettronica e il DA1. (stabilizzatore di tensione parallelo [2]) - comparatore di tensione. Il condensatore C1 viene utilizzato per l'avvio. Quando i contatti dell'interruttore SA1 sono chiusi, la tensione dalla batteria viene fornita al dispositivo. Il transistor ad effetto di campo si apre, e se la tensione sulla batteria è maggiore di un certo valore impostato (la batteria è carica), rimane aperto.

(clicca per ingrandire)

La caduta di tensione su un transistor aperto dipende dai suoi parametri, dai valori della tensione di alimentazione e dalla corrente consumata dal carico. I parametri principali del transistor IRFR5505 indicati nello schema: resistenza a canale aperto - 0,11 Ohm, corrente di drain massima - 18 A, limite di tensione drain-source - 55 V. Con una tensione della batteria di 12 V e una corrente di carico di 2 A, la caduta di tensione misurata attraverso il transistor era di 0,17 V, e a 7 V e 1 A - 0,7 V.

Man mano che la batteria si scarica, la tensione della batteria diminuisce e quando diventa inferiore al valore impostato (la batteria è scarica), la tensione sul microcircuito inizierà ad aumentare e nella sezione gate-source dell'effetto di campo transistor VT1, diminuirà. Pertanto, il transistor si chiude, la tensione al carico diminuisce, il che, a sua volta, porterà ad un ulteriore aumento della tensione sul microcircuito e, di conseguenza, alla chiusura del transistor. Pertanto, il limitatore disconnette bruscamente il carico dalla batteria. La corrente consumata dal dispositivo in questa modalità è frazioni di milliampere. La tensione di interruzione è impostata dal resistore di sintonia R3.

Dopo aver aperto l'interruttore SA1, il condensatore C1 viene scaricato e dopo un po 'il dispositivo è pronto per l'avvio. Per iniziare, puoi utilizzare un pulsante collegato in parallelo al microcircuito (tra i pin 1 e 2, 3, 6, 7) oa un transistor ad effetto di campo (tra drain e source). In questo caso, il condensatore C1 e il resistore R2 possono essere eliminati installando un ponticello al posto del resistore. Se i cavi di collegamento sono di notevole lunghezza, si consiglia di installare condensatori da 0,1 microfarad all'ingresso e all'uscita del dispositivo.

La tensione gate-source alla quale si apre il transistor ad effetto di campo supera 4 ... 4,5 V, la tensione minima sul microcircuito è di circa 2 5 V. Pertanto, la tensione di ingresso del dispositivo deve essere di almeno 7 V e non di più transistor ad effetto di campo da 20 V). Il condensatore C1 deve essere valutato per la tensione appropriata.

Nel dispositivo è applicabile qualsiasi microcircuito della serie TL431 o l'analogo domestico KR142EN19, il transistor ad effetto di campo è qualsiasi con un canale p dall'elenco specificato nell'articolo [1], mentre è possibile aumentare la corrente di uscita del dispositivo e ridurre la caduta di tensione (ad esempio, IRF4905 con una resistenza a canale aperto di 0,02 Ohm e corrente di drain consentita fino a 74 A). Resistore trimmer - SPZ-19, SPZ-28 o simile importato, costante - MLT, S2-33, R1-4, R1-12, condensatore - serie K50, K53.

Poiché il numero di parti è ridotto, il dispositivo può essere assemblato mediante montaggio su superficie senza utilizzare un circuito stampato. Se vengono utilizzate parti per il montaggio superficiale, vengono posizionate su un circuito stampato in fibra di vetro a lamina unilaterale con dimensioni di 15x15 mm, il cui schizzo è mostrato in fig. 2.

Letteratura

Potenti transistor di commutazione ad effetto di campo di International Rectifier. - Radio, 2001, n. 5, p. 45.
Nechaev I. Applicazione insolita del microcircuito KR142EN19A. - Radio, 2003, n. 5, pag. 53, 54.

Autore: I. Nechaev, Kursk

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