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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche

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Come sapete, le batterie al nichel-cadmio (Ni-Cd) hanno una "memoria": non essendo scaricate ad una tensione di 1 V, non possono accettare una carica completa. Pertanto, nei caricabatterie più avanzati [1,2, 3], ciascuna di queste batterie viene preliminarmente scaricata alla tensione specificata. Il dispositivo di scarica è anche la base dei misuratori di capacità della batteria [XNUMX].

Sulla fig. 1 mostra un diagramma schematico di un dispositivo che scarica una batteria Ni-Cd con una capacità fino a 2 ... 3 Ah a una tensione di UG1 \u1d 4 V in modalità automatica. Attraverso il resistore R2 e la sezione collettore-emettitore del transistor aperto VT1, la batteria viene scaricata con una CORRENTE Idis = (UG3 - UK2 us VT4) / R1,1 (con una tensione della batteria di 2 V, Unas \ l-0,3 = 4 V e una resistenza del resistore R8,2 pari a 100 ohm - circa 4 mA). Se lo si desidera, sostituendo RXNUMX con un resistore di minore resistenza (e, di conseguenza, con maggiore dissipazione di potenza), è possibile aumentare la corrente di scarica.

Come puoi vedere, la tensione della batteria UG1 è collegata all'ingresso non invertente del comparatore DA1 e una tensione esemplare di 1 V viene applicata al suo ingresso invertente dal motore del resistore di sintonia R6. Finché la tensione della batteria supera Uo6p di oltre 40 μV (40 μV - Upit / kus - l'area della modalità di funzionamento lineare, "non comparatore" del K554SAZ), la tensione di uscita del Il comparatore UBblx è quasi uguale alla tensione di alimentazione (il pin 9 è collegato a un collettore aperto del suo transistor di uscita, chiuso in questa modalità). Quasi la stessa tensione è presente all'emettitore del transistor VT1, che crea una corrente IbVT2 "(UvyX - 2UEB) / R2 = 2 mA nella base del transistor VT4,8, sufficiente a mantenerlo in modalità di saturazione profonda.

Quando la tensione della batteria scende a (UG1 + 40 μV) < Uo6p, la situazione cambia radicalmente: Uout si avvicina a 0, i transistor VT1 e VT2 si chiudono e la scarica della batteria G1 si interrompe. Il transistor aperto VT3 accende il LED HL1 (segnale di fine scarica) e la tensione di polarizzazione UR6-R10 (Upit-UK10KacVT3-UHL3) / R1-9B viene fornita al resistore R0,08. Pertanto, il feedback positivo introdotto organizza la modalità di isteresi del comparatore, che elimina la sua frequente commutazione. Ovviamente UR10 può essere più piccolo (per questo è sufficiente ridurre la resistenza del resistore R10). Invece dei KT3102EM (VT1) e KT3107D (VT3) indicati nello schema, nel dispositivo possono essere utilizzati altri transistor a bassa potenza della struttura corrispondente con un coefficiente di trasferimento di corrente statico h21e ≥ 50. I requisiti per il transistor VT2 sono in qualche modo più severo: con h21e ≥ 50 ... 100, deve avere una saturazione di tensione Uke us non superiore a 0,2 ... 0,3 V. Con un aumento della corrente di scarica, potrebbe essere necessario ridurre leggermente la resistenza del resistore R2 . Sostituiamo il LED AL307KM con qualsiasi altro.

Il circuito stampato del dispositivo (Fig. 2) è realizzato in fibra di vetro a doppia faccia. La lamina sul lato delle parti viene utilizzata come filo comune, i punti per la saldatura dei conduttori delle parti e dei fili ad essa sono mostrati in quadrati neri (prima di essere posizionati, i pin 2 e 6 del chip DA1 sono piegati ad angolo retto). Per evitare cortocircuiti, la lamina nelle immediate vicinanze dei fori per i conduttori delle parti che non possono essere collegate ad un filo comune deve essere rimossa (questo può essere fatto sia mediante incisione, sia svasando i bordi dei fori dopo l'incisione).

Stabilire un dispositivo correttamente assemblato si riduce all'impostazione della tensione di riferimento richiesta sul pin 4 di DA1. Il modo più conveniente per farlo è con un voltmetro digitale (sono necessarie sia la sua precisione che l'elevata resistenza di ingresso): collegando un voltmetro al motore della resistenza trimmer R6, impostare 0rev = 1 V + UR10 se il LED HL1 è acceso, oppure Uo6p = 1 V se è spento. È inoltre possibile utilizzare un voltmetro convenzionale, controllando la tensione sulla batteria scaricata: a UG1 = 1 V, il cursore del resistore R6 (precedentemente installato nella posizione superiore - secondo lo schema -) viene ruotato lentamente fino a quando il LED non si accende acceso e lasciato in questa posizione.

Il processo di scarica della batteria può considerarsi completo già alle prime accensioni del LED HL1 (la tensione sulla batteria a vuoto viene parzialmente ripristinata, ma solo al valore di 1 V + UR10, dopodiché viene acceso il circuito di scarica di nuovo). Il bagliore continuo di HL1 indica che l'EMF della batteria non supera 1 V + UR10.

Lo scaricamento della batteria, soprattutto in modalità forzata, è abbastanza veloce. Pertanto, tutte le celle della batteria ricaricabile (nelle apparecchiature moderne di solito non ce ne sono più di tre o quattro) possono essere scaricate in sequenza, una dopo l'altra, senza grandi perdite di tempo.

Letteratura

1. Shamis V. Dispositivo di ricarica. - Radio, 1992, n. 10, pag. 18, 19.
2. Demenev M. Koroleaa I. Caricatore "intelligente". - Radio, 2002, n. 1, pag. 38, 39, 42.
3. Stepenov B. Misuratore di capacità della batteria. - Radio, 2002, n. 7, pag. 38, 39.

Autore: Yu.Vinogradov, Mosca

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