Tester batteria radio portatile. Schema, descrizione

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Tester batteria radio portatile. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Mentre lavoravo come ingegnere delle comunicazioni, ho riscontrato il seguente problema. L'azienda in cui lavoro ha diverse dozzine di radio portatili in funzione. Sono dotati di batterie ricaricabili Ni-Cd, Ni-MH o Li-ion con una tensione di 7,2 V. Succede che è necessario stimare la capacità effettiva di queste batterie, ma non esiste l'attrezzatura per questo. Per risolvere questo problema, ho progettato e realizzato un tester per batterie basato sul microcontrollore PIC16F688.

Il principio di funzionamento del tester si basa sullo scaricare la batteria con una corrente fissa, misurarne la durata e quindi calcolarne la capacità. Le informazioni sulla capacità della batteria vengono visualizzate sul display LCD.

Il tester non carica, ma scarica solo la batteria (la ricarica viene effettuata con un caricabatterie standard). Si alimenta tramite la tensione della batteria in prova, quindi non necessita di una fonte di alimentazione esterna. Per testare la batteria è sufficiente posizionarla, con i contatti rivolti verso il basso, sul dispositivo. La scarica inizierà automaticamente. Se la batteria non è carica, il dispositivo visualizzerà la richiesta: “Caricare la batteria”. Non sono forniti controlli o interruttori.

Durante il processo di scarica, il dispositivo visualizza sul display LCD il valore attuale della tensione della batteria. Al termine della scarica, sull'indicatore viene visualizzata la capacità della batteria in milliampere e il LED rosso lampeggia.

Il circuito del tester è mostrato in Fig. 1. Una sorgente di corrente stabile è assemblata sul transistor ad effetto di campo VT2 e sull'amplificatore operazionale DA1.1, che può essere regolato mediante il resistore di regolazione R3. Dopo aver assemblato il tester, è necessario impostare questa corrente su 1 A nel modo più accurato possibile, da ciò dipende la precisione delle letture dello strumento.

Riso. 1. Circuito tester (clicca per ingrandire)

Il transistor VT1, dopo la configurazione iniziale dei pin del microcontrollore, è aperto e collega il gate del transistor VT2 al filo comune. Quando il programma imposta un livello basso sul pin RA5 del microcontrollore, si apre il circuito che collega il gate del transistor VT2 al filo comune, attivando una fonte di corrente di scarica stabile.

Il connettore di test XP1 viene utilizzato solo per programmare il microcontrollore. La tensione della batteria viene fornita all'ingresso del convertitore analogico-digitale (pin AN3 del microcontrollore) attraverso un partitore resistivo R6R7. Selezionando il resistore R8, viene stabilito il contrasto ottimale del display LCD. Al posto del LED HL1 è possibile installare un emettitore sonoro piezoelettrico con generatore integrato. In questo caso, per impostare il volume del suono desiderato, dovrai selezionare un resistore R10.

Lo stabilizzatore lineare LM2940CSX-5.0 può essere sostituito con un altro con una tensione di uscita di 5 V e con una bassa caduta di tensione consentita tra ingresso e uscita - non più di 0,8 V. Ad esempio, KF1158EN501A. Poiché lo stabilizzatore funziona con una corrente di carico ridotta, non è necessario un dissipatore di calore.

Il microcontrollore attiva la corrente di scarica in impulsi della durata di 4 s. Le pause tra loro sono 2 s. Questa modalità di scarica della batteria simula le condizioni operative reali della batteria. Quando la corrente di scarica è attivata, la tensione della batteria viene misurata e confrontata con un valore di soglia di 6 V. Quando raggiunge la soglia specificata, la scarica della batteria termina e viene calcolata la sua capacità.

Strutturalmente il dispositivo è assemblato su una piastra metallica nella quale è ricavato un foro per una scheda in materiale isolante con contatti a molla (connettore XS1, secondo lo schema di Fig. 1). La scheda è fissata sul lato opposto della piastra rispetto alla batteria e serve per collegare la batteria al tester.

Sulla stessa piastra sono installati due angoli metallici che costituiscono la sede per la batteria in prova. Dopo l'installazione, viene fissato con un elastico che garantisce un collegamento affidabile con i contatti sulla scheda.

Un disegno del circuito stampato del dispositivo e la posizione delle parti su di esso è mostrato in Fig. 2. Questa scheda è fissata anche sulla piastra metallica sopra menzionata. Il transistor ad effetto di campo VT2 è dotato di un dissipatore di calore progettato per una dissipazione di potenza di 8 W.

Riso. 2. Disegno del circuito stampato del dispositivo e posizione delle parti su di esso

Tuttavia, non si dovrebbe installare questo dissipatore di calore troppo vicino alla batteria da testare, in modo che non la surriscaldi durante la scarica.

L'indicatore HG1 è montato su una piastra metallica accanto al vano batteria e collegato al circuito stampato del dispositivo tramite un fascio di nove fili.

File del circuito stampato in formato Sprint Layout 5.0 e programma del microcontrollore: ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/testerAB.zip

Autore: S. Tomilov

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