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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Tester di piccole batterie. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Il tester proposto è progettato per testare rapidamente batterie di piccole dimensioni utilizzate nei giocattoli per bambini. Con esso, il bambino può determinare autonomamente il grado di scarica della batteria. L'elemento in prova è collegato all'ingresso del trasduttore ed è contemporaneamente utilizzato come fonte di alimentazione per il dispositivo. In questo caso, la batteria o la batteria testata funziona con una corrente di carico di circa 200 mA. Un tale schema di connessione consente di distinguere un nuovo elemento da uno vecchio, che, sebbene abbia una tensione di uscita sufficiente, ha una grande resistenza interna. La tensione massima applicata all'ingresso del dispositivo può raggiungere i 3 V. A valori di tensione di ingresso inferiori a 3 V, non vi è praticamente alcuna possibilità di guasto del dispositivo a causa di un'errata variazione della polarità dei contatti dell'elemento in prova . Il tester è progettato per testare le batterie convenzionali, ma può anche essere utilizzato per testare le batterie. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al fatto che durante il funzionamento delle celle della batteria NiCd e NiMH, la loro tensione di uscita cambia leggermente, anche con una perdita di capacità molto significativa. Inoltre, data la tensione inferiore, non dovrebbe sorprendere che durante il test di batterie completamente cariche e sane, si accenda solo il LED2. Pertanto, utilizzando questo tester, è possibile determinare solo il fatto di una scarica completa della batteria. Per controllare le batterie si potrebbe anche utilizzare una coppia di fili con una comune lampadina, ma una soluzione del genere difficilmente soddisferebbe un radioamatore che si rispetti. In questo design, lo stato della batteria è determinato dal numero di diodi LED luminosi. Il tester proposto è composto da due parti, vale a dire: un convertitore di tensione e un indicatore del livello di tensione. Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato nella figura.
Per alimentare completamente un LED, è necessaria una tensione di circa 2 V. Allo stesso tempo, quando viene collegato un nuovo elemento in prova completamente carico, la tensione all'ingresso del tester non supera 1,55 V. Pertanto, un convertitore viene utilizzato per generare la tensione necessaria al normale funzionamento dei circuiti di segnalazione. Le funzioni di un tale convertitore di tensione nel progetto proposto sono eseguite dal più semplice generatore autoeccitato, il cui livello di tensione del segnale di uscita dipende dalla tensione di alimentazione. Questa dipendenza viene deliberatamente aumentata utilizzando un divisore R1, R2 nel circuito di base del transistor T1. L'elemento critico del convertitore è il transistor T1, che deve avere una bassa tensione di saturazione. In caso contrario, l'efficacia del tester viene drasticamente ridotta. Come trasformatore viene utilizzata un'induttanza convenzionale di tipo 09P con un'induttanza di 330 μH, sulla quale è avvolto un avvolgimento secondario, contenente circa 30 spire di filo PEL con un diametro di 0,2 mm. Per la fabbricazione di questa bobina è adatto qualsiasi filo verniciato con un diametro compreso tra 0,1 e 0,25 mm. Successivamente, un pezzo di materiale isolante dovrebbe essere messo sull'induttore e il trasformatore è pronto. Il secondo stadio del tester è un indicatore del livello di tensione. Con una leggera tensione all'ingresso del tester, i transistor T2 e T3 sono aperti dalle tensioni di polarizzazione, che si formano sui resistori R3 e R4 dalla corrente che li attraversa, ei transistor T4 e T5 sono chiusi. Quando la tensione applicata all'ingresso del tester viene aumentata, si accenderà prima il LED LED1. Un ulteriore cambiamento nella tensione di ingresso aumenterà la corrente che fluisce attraverso il LED1 fino a quando la caduta di tensione attraverso il resistore R5 provoca l'accensione del transistor T5 (a una corrente di circa 16 mA). In questo caso, il transistor T2 si chiuderà e la tensione sul LED2 aumenterà fino a quando non inizierà a illuminarsi. Se la tensione di ingresso del tester continua ad aumentare, a una corrente di circa 20 mA si aprirà anche il transistor T4. In questo caso, il transistor T3 si chiuderà e il LED3 inizierà a illuminarsi. Un aumento della tensione all'ingresso del tester superiore a 1,5 V non ha praticamente alcun effetto sul funzionamento degli stadi di uscita, poiché viene compensato dal convertitore. In questo caso, il livello della tensione di uscita del convertitore, al quale il LED LED3 inizia ad accendersi, può essere regolato selezionando la resistenza del resistore R1. Per la fabbricazione del tester è possibile utilizzare quasi tutti i circuiti stampati con dimensioni corrispondenti al caso selezionato. Il circuito stampato del tester per batterie è mostrato in figura.
Per rendere il design piccolo, vengono utilizzati elementi SMD. Allo stesso scopo, il trasformatore è posizionato orizzontalmente. Nel design proposto, è possibile utilizzare normali LED verdi (LED1-LED3) per una tensione di 2 V e una corrente di 20 mA. Il diodo D1 è un diodo Schottky BD433. Condensatori C1 e C3 - per una tensione nominale di almeno 10 V. La posizione degli elementi sul circuito stampato del tester per batterie è mostrata in figura.
Per stabilire un tester, avrai bisogno di una sorgente di tensione regolabile, nonché di qualsiasi dispositivo di misurazione universale, ad esempio un semplice multimetro. Il tester è collegato a una fonte di alimentazione, la cui tensione di uscita deve essere aumentata gradualmente da 0 a 1,6 V. Assemblato con parti riparabili e senza errori, il tester non necessita di ulteriori regolazioni e può essere utilizzato quasi immediatamente per verificare le prestazioni di piccole batterie. In caso di problemi, si consiglia innanzitutto di verificare la qualità della saldatura dei contatti dell'avvolgimento p2 del trasformatore. È improbabile che sia possibile indovinare immediatamente la corretta polarità del collegamento dei cavi del trasformatore. Pertanto, nel caso in cui il generatore non sia eccitato, ma il tester consumerà corrente, è necessario prima scambiare i terminali dell'avvolgimento p2 del trasformatore. Se ciò non aiuta, si consiglia di eseguire un test graduale del dispositivo utilizzando un alimentatore regolabile e un multimetro convenzionale. Il test dovrebbe iniziare con un indicatore del livello di tensione. Una fonte di alimentazione è collegata all'ingresso dell'indicatore (terminali del condensatore C1). Quando la tensione sale ad un valore di circa 3 V, il LED1 dovrebbe iniziare ad accendersi, ad una tensione di circa 5,5 V, si accenderà il LED2. Un successivo aumento della tensione a 8 V dovrebbe far accendere il LED3. In questo caso, la corrente consumata dall'indicatore fino a quando il LED3 non inizia ad accendersi non deve superare i 20 mA. Se l'indicatore non funziona come indicato, è necessario ricercare il malfunzionamento in esso. Se l'indicatore funziona, puoi iniziare a controllare il convertitore di tensione. L'aumento della tensione di ingresso da 0 V a 1,6 V dovrebbe portare ad un aumento graduale della tensione ai capi del condensatore C1 fino a un valore di circa 8 V. Se il generatore non è eccitato, saldare prima i conduttori della bobina L2, quindi controllare il transistor T1 e il diodo D1. È possibile che il generatore sia eccitato, ma con una tensione di ingresso di 1,5 V, il convertitore non garantisce che tutti i LED siano accesi. In questo caso, puoi provare a modificare leggermente il valore di resistenza del resistore R1. Se ciò non aiuta, si consiglia di aumentare la resistenza del resistore R5. Tuttavia, non dobbiamo dimenticare che un aumento eccessivo della resistenza del resistore R5 porta all'inclusione di tutti i LED, anche a bassa corrente.
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