Зарядные устройства на микросхемах стабилизаторов напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

В статье описаны простые зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в том числе автомобильных.

В последние годы в различной аппаратуре стали применять необслуживаемые (гелевые) свинцово-кислотные аккумуляторные батареи напряжением 6 В, состоящие из трех аккумуляторов. Их применяют в переносных фонарях-светильниках, электронных игрушках, источниках бесперебойного питания и т. д. Да и в лаборатории радиолюбителя их можно встретить весьма часто. Если такие батареи используются нерегулярно, их следует хранить в заряженном состоянии.

В зависимости от режима работы напряжение на свинцово-кислотных батареях необходимо поддерживать в определенных пределах. Так, например, для батареи RB640BS емкостью 4,5 А ч напряжение в случае циклического использования должно быть в пределах 7,2...7,5 В, для резервного использования - 6,75...6,9 В. Максимальный ток зарядки при этом не должен превышать 1,35 A.

Микросхемы стабилизаторов напряжения серии 7809 выпускаются в двух основных вариантах: с допуском на выходное напряжение 9 В ±2 % (выходное напряжение в пределах 8,82...9,18 В) и ±4 % (8,64...9,36 В). Они обеспечивают максимальный ток нагрузки 1 А (некоторые модификации - до 1,5 А). Стабилизаторы снабжены узлами защиты от превышения тока и перегрева, что делает их весьма привлекательными для применения в зарядных устройствах.

Выходное напряжение стабилизатора 7809 можно уменьшить подключением к выходу двух или трех диодов серии 1N400х или 1N540х, чтобы получить необходимое значение для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 6 В. Типовые значения падения напряжения на диодах серий 1N400х и 1N540х в зависимости от тока приведены в таблице.

Схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей номинальным напряжением 6 В на микросхемах 7809 показана на рис. 1.

Рис. 1

Оно содержит четыре стабилизатора DA1-DA4, к выходам которых для уменьшения напряжения подключены последовательно соединенные резистор и два диода. К разъемам XS10- XS13 подключают заряжаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. К контактам XS2, XS3 (и соответственно XS4-XS9) можно подключить вольтметр для измерения зарядного тока. Поскольку сопротивление резисторов R3- R6 выбрано 1 Ом, показания вольтметра в вольтах (милливольтах) численно равны току в амперах (миллиамперах).

К разъему XS1 можно подключить нагрузку для питания нестабилизированным напряжением. Если нагрузку подключить к разъему XS14, зарядное устройство можно использовать как источник бесперебойного питания. В штатном режиме, при наличии сетевого напряжения, нагрузка питается от зарядного устройства. Аккумуляторные батареи заряжаются, и поскольку ток ограничен стабилизаторами на уровне 1 А, нет опасности перегрузки батарей.

Когда напряжение в сети пропадет, нагрузка будет питаться от аккумуляторных батарей через диоды VD5, VD8, VD11, VD14.

Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения на выходе выпрямителя на диодах VD1, VD2.

Понижающий трансформатор Т1 должен обеспечивать напряжение холостого хода на вторичных обмотках 2х(12,5...14,5) В и ток нагрузки не менее 3 А. Диоды VD1, VD2 рассчитаны на этот ток. Диоды VD3-VD14 могут быть серий 1N400х или 1N540х или любые другие, допускающие прямой ток не менее зарядного тока аккумуляторных батарей. Кроме того, применимы диоды Шоттки, например, 1N5819 (допустимый прямой ток 1 A, обратное напряжение 40 В) или 1N5822 (3 A, 40 В).

Стабилизаторы DA1-DA4 устанавливают на общий теплоотвод. Ёмкость конденсатора C4 можно увеличить до 6800-10000 мкФ.

Налаживание устройства сводится к подборке диодов, подключаемых к выходу стабилизаторов, и их числа для установки необходимого напряжения на аккумуляторных батареях.

Аналогичное зарядное устройство можно собрать для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей напряжением 12 В. В этом случае используют стабилизаторы серии 7815. Обычно автомобильные батареи заряжают током 4... 6 А, напряжение на них в полностью заряженном состоянии около 14,5...15 В.

Рис. 2

На рис. 2 приведена схема простого устройства, способного заряжать и поддерживать в заряженном состоянии такие батареи.

Трансформатор Т1 понижает напряжение сети до 19...20 В, которое затем выпрямляет диодный мост VD1-VD4 и сглаживают конденсаторы С2-С7. Вторичная обмотка трансформатора и диоды выпрямителя должны быть рассчитаны на ток зарядки аккумуляторной батареи.

Собственно зарядное устройство собрано на стабилизаторах DA1-DA5, включенных параллельно. Резисторы R3-R7, подключенные к выходам стабилизаторов, выравнивают зарядный ток. Выходное сопротивление стабилизаторов не превышает 0,03 Ом. Поскольку сопротивление резисторов в десять раз больше, можно считать, что все цепи из стабилизатора и резистора имеют одинаковое выходное сопротивление.

Микросхемы стабилизаторов серии 7815 выпускаются в трех основных модификациях: с допуском на выходное напряжение 15 В ±2 %(выходное напряжение в пределах 14,7...15,3 В), ±4% (14,4...15,6 В), ±5% (14,25...15,75 В). Все они могут быть использованы в зарядном устройстве, но стабилизаторы с допуском ±2 % более предпочтительны.

Заряжаемую аккумуляторную батарею подключают к разъему XS1. Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения на выходе зарядного устройства. При необходимости напряжение на заряжаемой батарее можно уменьшить. Для этого размыкают контакты выключателя SA2, подключая последовательно с батареей диод VD6. Если этого не требуется, диод и выключатель не устанавливают. Диод VD5 защищает стабилизаторы в случае пропадания сетевого напряжения при подключенной батарее.

Диоды FR602 (VD1-VD4) можно заменить любыми выпрямительными с допустимым прямым током не менее 5 А и обратным напряжением не менее 50 В, подойдут, например, HER602. Диод Шоттки SR1640 (VD6) заменим на SR3020.

Выходной ток зарядного устройства ограничен стабилизаторами DA1-DA5. Максимальная рассеиваемая ими мощность зависит от состояния заряжаемой аккумуляторной батареи и может быть значительной, поэтому все микросхемы устанавливают на общий теплоотвод площадью не менее 200 см².

Правильно собранное из исправных деталей зарядное устройство не требует налаживания.

Автор: П. Петров

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Удачное время для полета на Марс 30.11.2013 Бизнесмен и первый космический турист Деннис Энтони Тито предлагает НАСА миссию по пилотируемому полету к Марсу. Миссию можно осуществить уже через 4 года, и она не потребует разработки дорогостоящих уникальных новых технологий. Деннис Тито известен тем, что стал первым космическим туристом, полетев в 2001 году на МКС за плату в $20 млн. Это весьма состоятельный человек, возглавляющий инвестиционную компанию Wilshire Associates. Кроме того, в начале 2013 года Деннис Тито основал фонд Inspiration Mars, целью которого является облет Марса пилотируемым кораблем. Заметим, что высадка астронавтов на Луну также началась с облета спутника нашей планеты. Деннис Тито хочет использовать противостояние Земли и Марса, которое происходит каждые 15-17 лет. В это время путешествие к Марсу менее сложное, поскольку взаимодействие гравитации Марса, Солнца и Земли экономи топливо. Inspiration Mars предлагает осуществить путешествие к Марсу и обратно к Земле длиной 1,3 млрд. км и продолжительностью 501 день. При этом космический корабль должен отправиться к красной планете не позднее, чем в начале 2018 года. Это кажется невозможным: подготовить столь сложную миссию за оставшееся время. Однако на самом деле есть возможность сделать этот проект реальным, для этого предлагается использовать новую модель сотрудничества бизнеса и правительства при подготовке к космическому полету. Данная модель - и есть ноу-хау Дэнниса Тито. Это не традиционные контракты или субсидии на разработку космического транспортного средства, как это теперь практикуется НАСА. Тем не менее, достижения в этой области также будут использованы. Идея состоит в том, что инвестиции частных компаний органично вольются в правительственные программы испытаний космической техники, дополнят их и сделают более масштабными. Так, для полета на Марс предлагается использовать испытательные пуски новой тяжелой ракеты-носителя SLS, которую разрабатывают в НАСА. Поскольку НАСА все равно собирается запускать ракету SLS, грубо говоря с "болванкой" в качестве полезной нагрузки, то можно было бы использовать этот запуск для более масштабной цели - запуска корабля к Марсу. Разумеется, при первом пуске экипажа на опытном образце SLS не будет: на орбиту лишь выведут корабль, предназначенный для обитания будущего экипажа - что-то вроде небольшого модуля МКС с пристыкованными топливными баками и двигателем. Тяжелая ракета SLS может вывести в космос конструкцию массой более 100 т, так что этого вполне достаточно для полноценного аппарата, способного обеспечить облет Марса экипажем в 2-3 человека. Этот аппарат представляет собой герметичные обитаемый и сервисный модули, к которым пристыкованы спускаемый аппарат (для спуска на Землю), баки с топливом и двигатель. После того, как экспериментальная ракета SLS доставит на орбиту марсианский корабль, к нему на сертифицированной для пилотируемых полетов и потенциально более безопасной ракете отправятся люди. В качестве транспорта до марсианского корабля, "припаркованного" на околоземной орбите, можно использовать частные корабли Cygnus, Dragon или "дальний" космический корабль Orion. После стыковки корабль станет частью марсианского транспорта, а в будущих миссиях транспорт "Земля-околоземная орбита" может использоваться для посадки на Красную планету. Посадка на Землю будет осуществляться с помощью второго корабля, который изначально входит в состав марсианского корабля и размещается между обитаемым отсеком и баком. Преимущества подобной схемы очевидны: модульный марсианский корабль можно собирать на орбите, дополняя его 1-2 кораблями типа Orion, предназначенными для полетов к другим планетам. Для более длительных полетов можно вывести на орбиту дополнительный обитаемый/служебный модуль, а затем состыковать его с марсианским кораблем. Технология стыковки на орбите хорошо отработана, так что с ней проблем не предвидится. Кроме того, беспилотный запуск безопасен, а в случае каких-либо неполадок на околоземной орбите, космонавты всегда могут вернуться в корабле, который доставил их к марсианскому транспорту.

Другие интересные новости:

▪ Крыша вместо бензобака

▪ Проекционные автомобильные системы Mitsubishi

▪ Cоздание новых растений без встраивания ДНК

▪ Квантовый компьютер для бедных

▪ Лазерный ускоритель длиной в несколько миллиметров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Огни большого города. Крылатое выражение

▪ статья Как движется Земля? Подробный ответ

▪ статья Дворник. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электрическая изгородь на солнечных элементах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электрооборудование и электроустановки общего назначения. Электродвигатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024