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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caricabatterie con impostazione della corrente di carica discreta
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Quando si caricano batterie diverse, è necessaria una certa corrente di carica per ciascuna di esse. Il dispositivo proposto permette di impostare 127 valori di corrente con soli sette interruttori. Questo caricabatterie è progettato per caricare qualsiasi piccola batteria con una tensione da 1,5 a 12 V e una corrente di carica da 1 a 127 mA. Può essere collegato, ad esempio, batterie D-0,025, D-0,06, D-0,25, D-0,55, TsNK-0,45, TsNK-0,9, nonché batterie costituite da esse. La corrente di carica non dipende dal numero di batterie ricaricabili e può essere impostata in modo discreto nell'intervallo sopra indicato con incrementi di 1 mA senza utilizzare un misuratore di corrente. L'instabilità della corrente di carica non supera lo 0,5%. Quando la batteria raggiunge la tensione corrispondente alla carica completa, il processo si interrompe automaticamente. La tensione di soglia di fine carica può essere impostata da 1 a 12 V, a seconda del tipo di batteria o batteria Il processo di carica è controllato da un LED. Elevate caratteristiche di instabilità della corrente di carica sono fornite da una sorgente di corrente in cui viene utilizzato il microcircuito KR142EN19 [1]. Questo microcircuito funziona bene anche in sorgenti di corrente di precisione [2] nell'intervallo da diverse decine di microampere a diversi ampere. Lo schema del caricabatterie con il microcircuito indicato è mostrato in fig. uno.
La sorgente di corrente è formata dal microcircuito DA1, dai transistor VT3, VT4 (formano un transistor composito) e dai resistori di impostazione della corrente R4-R10, collegati dagli interruttori SA2-SA8. Le resistenze dei resistori sono selezionate in modo tale che quando si collega uno di essi si stabilisca la corrente di carica indicata nello schema. Collegando contemporaneamente più resistori, viene stabilita la corrente totale. Ad esempio, quando i contatti degli interruttori SA2, SA4 sono chiusi, la corrente totale sarà di 5 mA e quando i contatti di tutti gli interruttori sono chiusi, la corrente totale raggiungerà 127 mA. Se necessario, è possibile modificare la discrezionalità dell'impostazione della corrente, rendendola, ad esempio, uguale a 2, 3, 5 mA. La resistenza del corrispondente resistore di regolazione della corrente in questo caso è determinata dalla formula R = Uon/lzar(OM), dove Uon è la tensione di riferimento del chip DA1 (circa 2,5 V); Icharge - corrente di carica, A. Quando si sceglie una discrezione diversa, è necessario tenere conto del fatto che ogni valore successivo della corrente di carica dovrebbe essere il doppio del precedente, ad esempio 3, 6, 12, 24, ecc. L'alimentazione viene fornita al chip DA1 tramite una chiave sul transistor VT2 e il resistore R3 imposta la sua modalità di funzionamento. La batteria ricaricabile G1 è collegata all'uscita della sorgente di corrente tramite le prese (o morsetti) X2 e X5. Il diodo VD3 impedisce alla batteria di scaricarsi in caso di spegnimento accidentale del dispositivo. Poiché la batteria viene caricata da una fonte stabilizzata, la tensione sui collettori dei transistor VT4, VT5 sarà uguale alla differenza di tensione tra la fonte di alimentazione e la batteria. Questa tensione attraverso il follower dell'emettitore, realizzato sul transistor VT6, viene alimentata all'ingresso (pin 1006) del comparatore, montato sul timer KR1VI3 [5]. L'altro ingresso del comparatore (pin 16) è alimentato con una tensione di riferimento dal motore del resistore variabile RXNUMX. All'inizio della carica della batteria, la tensione ai collettori dei transistor VT3, VT4 e, quindi, al pin 6 del comparatore è maggiore della tensione di riferimento fornita al suo pin 5. Allo stesso tempo, viene impostato un livello basso a l'uscita del comparatore (pin 3), che mantiene chiuso il transistor VT1. Di conseguenza, il transistor VT2 è aperto, che accende la sorgente di corrente e la batteria inizia a caricarsi. Il LED HL2 si accende, che controlla il funzionamento della sorgente di corrente e il processo di carica. Man mano che la batteria si carica, la tensione sui collettori dei transistor VT3, VT4 e, di conseguenza, sul pin 6 del comparatore diminuisce. Non appena scende alla tensione impostata sul pin 5, il comparatore funzionerà. Al pin 3 del comparatore verrà impostato un livello alto, che aprirà il transistor VT1. Il transistor VT2 si chiuderà, la sorgente di corrente si spegnerà. Il LED HL2 si spegnerà, indicando la fine del processo di ricarica. Quando la tensione della batteria scende del valore della tensione di isteresi impostata dal resistore di sintonia R14, il processo di carica riprende. L'alimentazione del dispositivo è costituita da un trasformatore step-down T1 e due stabilizzatori di tensione - sugli elementi VT7, VT8, DA3 e microcircuito DA4. Il primo stabilizzatore funge da fonte di alimentazione per il chip DA2 e da fonte per caricare la batteria. Il resistore trimmer R21 imposta la tensione di uscita dello stabilizzatore. Per caricare le batterie nell'intervallo da 1 a 12 V e per il normale funzionamento della fonte di corrente, deve essere 16 V. Il transistor VT7 è protetto contro un cortocircuito in uscita. Durante il normale funzionamento dello stabilizzatore, questo transistor è chiuso, poiché la tensione al suo emettitore è maggiore della tensione alla base. In caso di cortocircuito, la tensione all'emettitore diventa inferiore alla tensione alla base, il transistor si apre, la tensione al suo collettore diminuisce bruscamente, il che porta alla chiusura del transistor VT8 e al divieto del chip DA3 . Il diodo VD4 serve ad aumentare la tensione di rottura della base dell'emettitore del transistor VT7, poiché tale tensione per la maggior parte dei transistor non supera gli 8 V. Il diodo VD3, collegato in avanti, compensa la caduta di tensione attraverso il diodo VD4, e insieme al diodo VD2 crea una polarizzazione iniziale alla base del transistor VT7. Il secondo stabilizzatore viene utilizzato per alimentare il chip DA1 e i suoi controlli. Il LED HL1 indica che il dispositivo è connesso alla rete. Invece di quelli indicati nello schema del dispositivo, è consentito utilizzare al posto dei transistor VT1, VT2, VT6 qualsiasi delle serie KT312, KT315, KT342, al posto di VT5, VT7 - qualsiasi della stessa serie, ma con una tensione collettore-emettitore consentita di almeno 25 V, al posto di VT3 - serie KT342, KT3102 con un coefficiente di trasferimento di corrente di base di almeno 100, al posto di VT4, VT8 - uno qualsiasi dei LED della serie specificata - uno qualsiasi dei Serie AL307. Trasformatore T1 - già pronto o fatto in casa, deve fornire una tensione di 18...20 V sull'avvolgimento secondario con una corrente di carico di 200...400 mA. Ponte a diodi serie VD1 - KTs405 con qualsiasi indice di lettere. Switch SA1 - MTZ, TP1-1, il resto - tipi MT1, TP1-1 o simili. Resistori fissi - MLT, resistori variabili R14, R16 - SP1-1, SP4-1 gruppo A, trimmer R21 - SPZ-1. La maggior parte delle parti del dispositivo sono montate su due circuiti stampati realizzati in laminato di fibra di vetro rivestito con pellicola su un solo lato con uno spessore di 1,5 mm. Una scheda (Fig. 2) contiene la parte principale del dispositivo e l'altra (Fig. 3) contiene uno stabilizzatore di tensione.
Il transistor VT4 è montato su una piastra di alluminio di spessore 4...5 mm delle stesse dimensioni del circuito stampato. La scheda stessa è fissata alla piastra dall'alto su supporti alti 3...5 mm. Poiché il collettore del transistor è collegato alla piastra, è necessario rimuovere la pellicola in corrispondenza dei fori per il montaggio della scheda e isolare anche la piastra se il dispositivo è installato in una custodia metallica.
Il transistor VT8 è montato su un piccolo radiatore che, come il trasformatore, è fissato al coperchio inferiore della custodia del dispositivo. La custodia stessa può essere di qualsiasi design, le sue dimensioni determinano le dimensioni degli elementi utilizzati. La creazione di un caricabatterie inizia con il controllo del regolatore di tensione sul chip DA3 senza collegarlo alla scheda principale. In assenza di errori di installazione e parti riparabili, una tensione di circa 1 V dovrebbe essere sul pin 2,5 del microcircuito, quindi, con un resistore di sintonia R21, viene impostata una tensione di 2 V all'uscita dello stabilizzatore (sul condensatore C16 Per controllare lo stabilizzatore sotto carico, un resistore MLT- è collegato in parallelo al condensatore C2 2 con una resistenza di 120 ohm. La tensione di uscita dello stabilizzatore non deve differire di oltre 50 mV. Se supera questo valore, selezionare la resistenza R20. Per verificare la protezione, i terminali del condensatore C2 sono chiusi con una pinzetta o un ponticello. Il LED HL1 dovrebbe spegnersi e, dopo aver rimosso il ponticello, si accenderà. Dopo esserti assicurato che lo stabilizzatore funzioni correttamente, controlla il funzionamento dell'intero dispositivo. Collegando un voltmetro al pin 1 del microcircuito DA4, controllare la tensione di uscita del secondo stabilizzatore: dovrebbe essere pari a 9 V. Quindi chiudere le prese X2, XZ con un ponticello e posizionare l'interruttore SA2 nella posizione di contatti chiusi . Dopo aver applicato l'alimentazione, misurare la tensione sull'emettitore del transistor VT4: dovrebbe essere di circa 2,5 V e il LED HL2 dovrebbe accendersi. Selezionando il resistore R3, la corrente attraverso il chip DA1 viene impostata su 0,5...0,6 mA. Rimuovere il ponticello dalle prese e collegare invece un milliamperometro alle prese. Selezionando il resistore R4 si ottiene una corrente di 1 mA. Successivamente, invece dei contatti dell'interruttore SA2, i contatti dell'interruttore SA3 vengono chiusi e la corrente viene impostata su 5 mA selezionando il resistore R2. Analogamente, selezionando i restanti resistori (R6-R10), con i contatti dei corrispondenti interruttori chiusi, si stabiliscono le correnti indicate nello schema. Naturalmente, il processo di impostazione delle correnti di carica può essere semplificato se, al posto dei resistori fissi R4-R10, sono inclusi i trimmer. La scala del resistore R16 viene calibrata collegando le batterie appena caricate della tensione appropriata alle prese X2, X3. Spostando il cursore della resistenza, raggiungere il momento in cui il LED HL2 si spegne e tracciare un segno sulla scala della resistenza. Con l'aiuto del resistore R14, viene impostata la tensione di isteresi, alla quale il LED si spegnerà chiaramente nel momento in cui la batteria è completamente carica. Letteratura
Autore: Yu.Lebedinsky, Alexandrov, Regione di Vladimir
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