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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatore limitatore di carica della batteria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Quando si caricano contemporaneamente più batterie AA o AAA Ni-Cd o Ni-Mh collegate in serie, spesso si verifica una situazione in cui alcune di esse non sono ancora state caricate, mentre altre sono già in fase di ricarica. Ciò è dovuto al fatto che la capacità effettiva delle batterie, soprattutto se "non sono la prima freschezza", può differire notevolmente da quella nominale e, durante la ricarica con una corrente, alcune si caricano più velocemente di altre. Per eliminare questa situazione, è possibile assemblare un indicatore limitatore, che è collegato in parallelo a ciascuna batteria. Il dispositivo è destinato all'installazione in caricabatterie semplici, in cui la ricarica viene effettuata con una corrente stabile e non vi è alcun controllo della tensione di ciascuna batteria o del tempo di ricarica. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. È un convertitore di tensione elevatore caricato con un LED ed è assemblato su un microcircuito specializzato NCP1400ASN33T1 (NCP1400ASN50T1). L'indicatore del limitatore, collegato in parallelo alla batteria G1 in carica, praticamente non consuma corrente fino a quando la tensione della batteria non è inferiore a 1,42 V. Pertanto, l'intera corrente di carica "entra in azione", ovvero carica la batteria. Quando la tensione supera il valore sopra indicato, il convertitore si accende, la corrente consumata da esso aumenta e la corrente di carica diminuisce notevolmente, fino a zero. Il LED inizia ad accendersi, segnalando la fine della carica della batteria.
Il diodo Zener VD1 protegge il convertitore dalla sovratensione, che può verificarsi se la batteria non è installata, guasta o a causa di uno scarso contatto nel supporto. Il convertitore si accende se la tensione all'ingresso di controllo CE supera 0,5 ... 0,6 V. Entra in questo ingresso attraverso i diodi VD2 e VD3 e il suo valore sarà inferiore alla caduta di tensione attraverso di essi. La corrente attraverso questi diodi, e quindi la tensione ai loro capi, imposta il resistore R1 e, selezionandolo, è possibile impostare la soglia per l'accensione del convertitore di tensione. In questo caso, la tensione di soglia è impostata su 1,42 V. La corrente assorbita dal convertitore supera di 2,5...3 volte la corrente che scorre attraverso il LED. Se si utilizza un LED bianco, con una tensione di 3,3 V, la corrente che lo attraversa dipenderà principalmente dal suo tipo e potrebbe essere necessario selezionarlo. Se, ad esempio, un LED assorbe 20 mA, il convertitore assorbirà circa 50 mA. È di questo valore che la corrente di carica diminuirà dopo l'accensione del convertitore. Per impostare il consumo di corrente desiderato è necessario utilizzare un LED verde o giallo collegandogli in serie la resistenza R2. Una selezione di questo resistore imposta la corrente consumata dall'intero convertitore. Puoi usare un LED rosso, ma prima devi verificare che non brilli a una tensione di 1,4 V, alcuni esemplari sono in grado di farlo. Se si utilizzano elementi di piccole dimensioni per il montaggio superficiale, il circuito stampato del dispositivo sarà piccolo. Il suo disegno è mostrato in Fig. 2. È a doppia faccia. Attraverso i fori nella scheda, i pad sono interconnessi su entrambi i lati. Il LED, il condensatore e il resistore R2 sono installati su un lato, il resto degli elementi sull'altro. I diodi CDLL4148 possono essere sostituiti dai diodi di uscita delle serie KD521 e KD522. Il diodo zener è a bassa potenza per una tensione di stabilizzazione di 3 ... 3,3 V. I resistori e un condensatore sono per il montaggio superficiale, dimensione 0805 o 1206. L'induttore deve essere dimensionato per una corrente di 200 ... 250 mA, induttanze sono adatti - LQY4N, LQN4N, SDR0703 o uscita serie EC24. Il LED può essere qualsiasi e poiché la corrente che lo attraversa è piuttosto elevata, non è necessario utilizzare un LED di maggiore luminosità.
La disposizione degli elementi sulla tavola è mostrata in fig. 3. Un resistore aggiuntivo R2 è installato dal lato di installazione del LED, avendo precedentemente effettuato un taglio nel conduttore stampato. Il taglio e la resistenza R2 sono evidenziati in fig. 3 in rosso. L'aspetto del dispositivo è mostrato in fig. 4.
È conveniente installare un tale indicatore limitatore in un caricabatterie con una corrente di carica di 60 ... 80 mA (per batterie con una capacità fino a 800 mAh). In questo caso, dopo aver acceso il LED, la batteria continuerà a essere ricaricata con una corrente molte volte inferiore. Per aumentare la corrente assorbita dal convertitore, è necessario installare due o tre LED alla sua uscita, ciascuno con la propria resistenza. Se la corrente di carica nel caricabatterie è 150 ... 200 mA (per batterie con una capacità fino a 1,5.2 Ah), è necessario utilizzare un microcircuito con una tensione di uscita di 5 V (NCP1400ASN50T1) e installare un limitatore di corrente resistore in serie al LED (tutte le modifiche per questo caso sono evidenziate in Fig. 1 in rosso). Selezionando questo resistore, è possibile impostare la corrente del LED desiderata. In questo caso, la corrente consumata dal convertitore sarà circa quattro volte maggiore. Potrebbe essere necessario utilizzare un LED più potente o installare uno o due LED in più in parallelo, ciascuno con il proprio resistore limitatore di corrente. Va notato che l'impulso di corrente attraverso l'induttore può raggiungere i 400 mA, quindi deve essere valutato per questa corrente. Va notato che la tensione di spegnimento del convertitore è inferiore alla tensione di accensione di circa 0,1 V. Se la batteria è leggermente scarica dopo l'accensione del convertitore, il convertitore si spegnerà e la carica continuerà. Lo stabilimento si riduce a una selezione di resistori. Una tensione di 1,42 V viene applicata al dispositivo e una selezione del resistore R1 viene utilizzata per accendere il convertitore. La resistenza di questo resistore non dovrebbe essere superiore a 200 kOhm, se risulta di più, è necessario selezionare altri diodi VD2 e VD3. La soglia di accensione viene controllata più volte applicando una tensione di 1,2 V al convertitore e aumentandola gradualmente fino a 1,5 V. Se necessario, la regolazione viene ripetuta. Come modificare la corrente consumata dal convertitore, è stato detto sopra. Autore: I. Nechaev
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