Использование оптрона в цепи обратной связи стабилизатора напряжения или зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Простая недорогая схема, которая одновременно выполняет функции стабилизатора и зарядного устройства для малоемкостных аккумуляторов, может быть собрана без применения сложных датчиков напряжения. В этой схеме диод (излучатель) оптрона, включенный в несложную цепь обратной связи, воспринимает изменения выходного напряжения. Схема формирует стабилизированное выходное напряжение 12,7 В при токе 50 мА и может быть использована для зарядки аккумуляторов с сохранением предельных величин тока и напряжения, которые довольно просто изменяются.

Оптрон является оптимальным устройством с точки зрения его применения в качестве датчика напряжения. Диод воспринимает выходное напряжение, не нагружая схему и не нарушая нормального рабочего режима, а напряжение на нем не изменяется и имеет сравнительно небольшое значение при любых изменениях токов зарядки или нагрузки.

Как показано на схеме, диодный мост и конденсатор C1 выпрямляют и фильтруют входное напряжение переменного тока. Предположим, что схема работает как зарядное устройство.

(нажмите для увеличения)

При неполном заряде аккумулятора напряжение на нем ниже 12,7 В (Vz+Vd). Это напряжение устанавливается путем выбора соответствующего кремниевого стабилитрона, который включен последовательно с диодом оптрона. В этом случае последовательный транзистор 1N2270 открывается и пропускает ток в аккумулятор. Ток 1A ограничивается главным образом 220-Ом резистором.

Когда напряжение аккумулятора превышает значение (Vz+Vd), стабилитрон включается, и ток Iz протекает через диод оптрона, включая фототранзистор и запирая последовательный транзистор Q. В отсутствие аккумулятора, когда схема работает в режиме стабилизатора, ток поступает в нагрузку при напряжении 12,7 В. При этом, естественно, выходной ток зависит в основном от сопротивления нагрузки.

Напряжение пульсаций равно 25 мВ в режиме стабилизации и 1 мВ в режиме зарядки. Схема обеспечивает стабилизацию 30 мВ/В при изменении напряжения и 8 мВ/мА при изменении нагрузки в пределах от 5 до 30 мА. Оба параметра можно улучшить, заменив транзистор Q составным транзистором.

Выходные напряжение и ток могут устанавливаться соответствующим выбором резисторов R1 и R2 и стабилитрона. Кроме того, сопротивления резисторов можно определить, если заданы емкость аккумулятора (С) в миллиампер-часах и входное напряжение (на конденсаторе C1).

Экспериментально было найдено, что для лучшей работы схемы ток Ia должен быть равен 0,25 С. Такое соотношение характерно для аккумуляторов, потребляющих сравнительно большой зарядный ток. Предполагая, что входное напряжение V_in намного превышает падение напряжения база-эмиттер транзистора Q, получим

R2>V_in/0,25C-R1/h_fe,

где h_fe - коэффициент усиления по постоянному току транзистора Q. Чтобы найти минимальное значение R2, предположим, что Iо известно, следовательно,

R2<(V_in-Vo)/Io.

Это уравнение справедливо при условии, что Io>Iz.

Значение R1 зависит от минимальной величины Iо, соответствующей запертому состоянию транзистора Q. Можно показать, что

R1>(V_in-Vo)/0,02C.

Указанное уравнение предполагает, что минимальное значение Iо составляет около 0,02С-соотношение, определенное экспериментально, а не теоретически.

Автор: L. A. Cherkason; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Внутренний нейронный компас летучих мышей 25.10.2025 Навигация животных в пространстве давно привлекает внимание биологов и нейроученых. Ученые изучают, как млекопитающие и птицы ориентируются в незнакомой местности, и какие механизмы мозга позволяют им находить путь. Исследование Института Вейцмана впервые показало работу внутреннего "нейронного компаса" у летучих мышей в естественной среде, открывая новые горизонты в понимании ориентации млекопитающих. Эксперимент проводился под руководством профессора Нахума Улановского на острове Латам у побережья Танзании. Этот скалистый участок суши, размером с семь футбольных полей, находится в 40 километрах от материка. Шесть фруктовых летучих мышей были оснащены миниатюрными устройствами, фиксирующими активность нейронов и передающими GPS-координаты. После имплантации мышей выпускали на ночные полеты по острову, чтобы наблюдать работу их внутреннего навигационного механизма. Мышей предварительно отловили на материке и доставили на остров, где они никогда раньше не бывали. Экспедиция столкнулась с серьезными трудностями: в феврале 2023 года циклон Фредди вызвал сильные ветра, мешавшие полетам животных целую неделю. Команде пришлось даже договариваться с компанией-оператором о корректировке орбиты спутника для стабильной связи с устройствами на острове. За время эксперимента ученые записали активность более 400 нейронов. Они обнаружили, что определенные группы клеток мозга активируются, когда животное поворачивает голову в конкретную сторону. Этот внутренний компас работал стабильно по всему острову, независимо от местоположения или окружающих объектов. Изначально считалось, что млекопитающие ориентируются по магнитному полю Земли, подобно перелетным птицам. Однако наблюдения показали, что это не так. В первые ночи на незнакомом острове активность навигационных нейронов была хаотичной, и только к третьей ночи внутренний компас мышей начал работать четко. Такой процесс обучения несовместим с ориентированием по магнитному полю, которое стабильно в любой точке Земли. Исследователи пришли к выводу, что летучие мыши ориентируются по визуальным ландшафтным ориентирам - скалам, валунам и особенностям местности. При этом луна и звезды им не нужны: компас функционировал одинаково независимо от облачности и видимости ночного неба. Эти навигационные нейроны присутствуют у всех млекопитающих, включая человека. Понимание их работы открывает новые возможности для изучения нарушений ориентации при нейродегенеративных заболеваниях и может помочь в разработке технологий, имитирующих внутренний "компас" мозга.

Другие интересные новости:

▪ Искусственный фотосинтез для получения топлива

▪ Смертельная опасность обычной пыли

▪ Мозг в пробирке

▪ Инновационное производство 3D-наночипов

▪ Магнит и аппетит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Всё смешалось в доме Облонских. Крылатое выражение

▪ статья Что производит большую часть атмосферного кислорода? Подробный ответ

▪ статья Менеджер (управляющий) по связям с общественностью. Должностная инструкция

▪ статья Блок зажигания бензинового отопителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про еду и напитки

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026