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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caricabatterie automatico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Il caricabatterie automatico (ACU) sviluppato consente di caricare batterie di piccole dimensioni e di tipo finger di lettori MP3. fotocamere digitali, torce elettriche, ecc. dalla rete. Il suo utilizzo permette di eliminare la necessità di caricatori multipli e di scaricare completamente le batterie in modo da eliminare l'“effetto memoria” che hanno le diffuse batterie al nichel-cadmio (Ni-Cd). Il caricabatteria è implementato dal brevetto RF del 49900 per il modello di utilità N. 04.08.2006. Il prototipo è stato il caricabatteria di [1]. Le caratteristiche principali del caricabatterie automatico sono fornite dall'utilizzo del circuito integrato TL431 (diodo zener regolabile) e dall'utilizzo di un generatore di corrente alternata basato su un elemento reattivo (in questa versione un condensatore). Il caricabatterie automatico fornisce la ricarica di batterie AA e AA formato AA con una corrente stabile di 155 mA dalla rete (220 8 Hz). Può essere utilizzato anche a tensioni di rete più basse con una riduzione proporzionale della corrente di carica. La stabilità della corrente di carica è interamente determinata dalla stabilità della tensione di alimentazione CA in Fig. 50. All'inizio della ricarica della batteria il led di segnalazione si accende; prima che la carica sia completata inizia a lampeggiare per poi spegnersi completamente. Il caricabatterie fornisce una riduzione automatica della corrente di carica (di almeno un ordine di grandezza) quando viene raggiunta la FEM di una batteria carica e un'indicazione luminosa di questa modalità. In modalità offline (senza connessione alla rete), la batteria si scarica automaticamente a una tensione di circa 0,6 V con indicazione luminosa del processo. Con una batteria completamente carica, questa scarica inizia con una corrente di circa 200 mA. Scaricare l'intera batteria di batterie è irrazionale, perché... può essere aggravato dalla non identità delle batterie che lo compongono. Il dispositivo contiene:
I condensatori C1 e C2 per corrente alternata sono reattori di zavorra e forniscono quindi una corrente di circa 155 mA. Per scaricare i condensatori dopo aver spento il dispositivo, viene utilizzato il resistore R1, deviando i condensatori. Il resistore R2 limita l'ampiezza della corrente di avviamento quando il caricabatterie è acceso e funge da sorta di fusibile in caso di possibile guasto elettrico dei condensatori C1 o C2. Il ponte a diodi VD1 raddrizza la corrente alternata. Il circuito del caricatore è mostrato in Fig.1.
L'anello principale nella catena di controllo è il microcircuito del diodo zener controllato DA1. Si "apre" con una tensione stabile di 2,5 V sull'ingresso di controllo 1, assicurando che il triac VS1 sia acceso. La tensione di controllo per DA1 è ottenuta dalla tensione della batteria G81 attraverso il partitore resistivo R1-R2. Il divisore è configurato per caricare una batteria composta da due batterie AA. Il condensatore C4 filtra la tensione nel circuito di carica e la limita durante i processi di carica transitoria dei condensatori C1, C2 (ad esempio, quando il caricabatterie è acceso senza carico). Quando VS1 si apre, l'intera corrente di carica della batteria viene interrotta attraverso di essa, il diodo di disaccoppiamento VD2 si chiude e la potenza consumata dal caricabatterie dalla rete viene ridotta. Il LED HL1 del circuito di indicazione non si accende, indicando che le batterie sono cariche. Questi processi si ripetono in ogni semiciclo della tensione di alimentazione, pertanto, per estinguere i lampi del LED HL1 all'inizio dei semicicli, viene utilizzato un filtro passa basso R3-C3. La tensione su C3 non ha il tempo di raggiungere la tensione del LED e, dopo l'attivazione di DA1, il transistor VT1 si accende, scaricando il condensatore C3. Il diodo Zener VD3 fornisce protezione contro la sovratensione all'ingresso del circuito di carica (limitando la tensione a 9 V), ad esempio in caso di malfunzionamento di DA1. Il circuito di scarica consente di scaricare completamente e in alcuni casi anche di ripristinare le batterie Ni-Cd, garantendone il funzionamento senza perdita di capacità dovuta all'“effetto memoria” [2]. Lo stesso articolo consiglia di effettuare tali operazioni per le singole batterie dopo circa 30 cicli di funzionamento. Noto che anche le batterie Ni-MH (nichel metallo idruro) attualmente più comuni hanno un "effetto memoria", ma in misura molto minore. La scarica viene eseguita per una batteria. Al posto della seconda batteria, durante il periodo di scarica viene installato un dispositivo dimensionale cortocircuitato. Viene premuto il pulsante SB1, la lampada HL2 è collegata alla batteria e viene attivato il relè K1, i cui contatti bloccano il pulsante. La batteria si sta scaricando. Quando la tensione della batteria è di circa 0,6 V, il relè K1 apre i suoi contatti e la batteria viene scollegata dal circuito di scarica. La lampada HL2 fornisce un'indicazione della scarica e aiuta anche a stabilizzare la corrente di scarica. Perché al diminuire della tensione, la sua resistenza diminuisce. In linea di principio, con l'aiuto di un caricabatterie è possibile caricare una batteria completamente scarica utilizzando un modello dimensionale anziché un secondo. Per fare ciò è necessario controllare il tempo di carica t secondo la dipendenza: 1=0.011C. (ora) dove C è la capacità della batteria (mAh). Ad esempio, è necessario caricare una batteria con una capacità di 1000 mAh. Per fare ciò è necessario collegarlo tramite un'ASU ad una rete a 220 V per un tempo t=0,011 1000=11 (ora). In questo caso l'automazione e l'indicazione del sistema di controllo automatico non funzionano. Il caricabatterie è assemblato nel corpo del caricabatterie del telefono cellulare Samsung A300 (Fig. 2). Per facilitare le condizioni termiche, nella cassa vengono praticati fori con un diametro di 3 mm. Una cassetta per batterie standard per due batterie AA (per ospitare il circuito di scarica) è incollata su un lato della custodia tramite un inserto angolare. Al posto di quello vecchio viene installato un nuovo gruppo con componenti radio e per il LED HL1 viene utilizzato un foro già predisposto (3 mm di diametro) nell'alloggiamento. La scheda di questa unità è realizzata in plastica termoplastica, ad esempio plastica vinilica. I componenti della radio sono incollati oppure i loro cavi sono fusi nella scheda. Tutti i collegamenti adesivi nel caricatore sono realizzati con colla 88HT. Installazione: montata. Il relè K1 fatto in casa è realizzato sulla base dell'interruttore reed KEM-2 (attivato a 15 A di giro). Sul corpo dell'interruttore reed è posizionato un tubo di cloruro di polivinile, la cui intera lunghezza è avvolta con un avvolgimento di 1 giri utilizzando un filo PEL-00,12 da 200 mm. Il resistore R8 (Fig. 1) seleziona la tensione di rilascio del relè K1 entro 0,6...1 V. Il caricabatterie utilizza resistori del tipo MPT-0,125 (R1. R2 - MLT-0,25). condensatori a film K73-17 per 250 V (C1. C2). condensatori all'ossido importati da 10 V (C3, C4), pompa a incandescenza miniaturizzata senza base 3 V/0,1 A e un LED rosso brillante con un diametro di 3 mm. Il dispositivo può utilizzare quasi tutti i transistor al silicio a bassa potenza per uso generale. Non sono riuscito a trovare un tiristore controllato dalla giunzione pn dell'anodo, quindi ho utilizzato un triac Motorola (VS1). Può essere sostituito con successo da un equivalente a transistor (Fig. 3). La sostituzione è stata verificata sperimentalmente. Un caricabatterie assemblato correttamente con componenti radio riparabili richiede solo l'impostazione della tensione di risposta DA1 utilizzando il resistore R6. Il resistore è disconnesso dal bus positivo e una tensione costante di 2.9 V viene fornita da una fonte separata al divisore R6-R7 (Fig. 1). Con la batteria installata, il caricabatterie è collegato alla rete e la resistenza R6 viene selezionata in modo che il chip DA1 inizi a funzionare (monitorato dal bagliore del LED HL1 o utilizzando un oscilloscopio). Successivamente viene posizionato R6 e la struttura viene infine assemblata. Elementi C3. R4. VD3 e VT1 possono essere rimossi dal circuito senza modificare le caratteristiche elettriche del caricabatterie. Perché non fanno altro che aumentarne l'affidabilità e la facilità d'uso (forniscono una migliore segnalazione della fine della carica della batteria). È possibile escludere il condensatore C2. Ciò ridurrà leggermente la corrente di carica. Questo è un caricabatterie universale. La mia versione del caricabatterie è stata utilizzata con successo per più di un anno, incluso come caricabatterie per il telefono. A tale scopo vengono introdotti i circuiti necessari. Per caricare batterie più piccole, formato AAA, vengono utilizzati semplici adattatori per garantire che siano in contatto con il caricabatterie. Inoltre, come già accennato, per funzionare con una batteria è necessario un modello di batteria AA dimensionale cortocircuitata. Attenzione! I circuiti elettrici del caricabatterie sono collegati ad una rete da 220 V! Quando si utilizza il caricabatterie, è necessario evitare di toccare i circuiti sotto tensione! Letteratura
Autore: V.Gustkov, Samara
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