Стабилизатор-зарядное устройство с регулировкой напряжения и тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Устройство работает в двух режимах: стабилизатор напряжения и стабилизатор тока. Причем оба режима плавно переходят из одного в другой на границе начала стабилизации напряжения.

Первый режим предназначен для питания радиоаппаратуры, микродвигателей постоянного тока и т.д. Второй режим стабилизатора тока предназначен для зарядки аккумуляторов, а полная зарядка заканчивается в режиме стабилизатора напряжения.

Особенности стабилизатора:

1. Стабилизация тока защищает собственные выходные транзисторы от перегрузки в моменты включения напряжения питания и резкого кратковременного броска зарядного тока конденсатора С2, а также в случае короткого замыкания выхода, а значит, повышается надежность работы.

2. Простота схемы (см. рисунок), так как выходные транзисторы выполняют двойную роль: стабилизируют ток и напряжение.

3. В режиме стабилизатора напряжения в блоке можно устанавливать по необходимости ограничение тока для защиты питаемой аппаратуры от перегрузок при ее эксплуатации.

4. В режиме стабилизатора тока не надо следить за процессом зарядки аккумулятора и отключать его, чтобы не произошла вредная перезарядка.

Блок сам следит за процессом зарядки и повышением напряжения на аккумуляторе.

При полной зарядке блок плавно переходит в режим стабилизатора напряжения. Ток зарядки падает до нуля. В таком состоянии аккумулятор может без вреда длительное время оставаться подключенным к работающему блоку.

5. Постоянный зарядный ток выгодно отличает блок от зарядных устройств с резистивным ограничением тока, где ток зарядки аккумулятора плавно снижается по мере зарядки аккумулятора ввиду роста его встречного напряжения по отношению к напряжению самого зарядного устройства.

Плавное уменьшение тока в резистивном зарядном устройстве растянет во времени заряд аккумулятора. И наоборот, предлагаемый блок на стабилизированном токе обеспечит более быстрый заряд аккумулятора.

Основные технические характеристики

Блок питается постоянным напряжением 25 В и позволяет регулировать постоянное стабилизированное напряжение на выходе от 0,8 до 12 В и постоянный стабилизированный ток от 0,4 мА до 2,4 А.

Принцип действия устройства и его узлов

При подаче на вход блока постоянного напряжения заряжается конденсатор С1.

Транзисторы VT2 и VT1 (если последний подключен кнопкой SA1) заряжают конденсатор С2 стабилизированным током.

Далее блок остается в режиме стабилизатора тока, если напряжение на нагрузке не поднимается до напряжения стабилизации.

Если величина тока достаточна, напряжение на нагрузке увеличивается до величины стабилизации. При этом возрастает ток через цепь: резисторы R17, R18 и вход транзистора VT4. Если коммутационный шнур вынут, то в цепь включаются и стабилитроны. Транзистор VT4 резко отпирается и отпирает транзистор VT3. Напряжение с выхода последнего частично запирает транзисторы VT2 и VT1. Стабилизированный ток последних резко уменьшается. Прекращается рост напряжения на нагрузке, и оно стабилизируется.

Транзистор VT2 - стабилизатор тока, он подключен базой к стабилизированному делителю напряжения: стабилитрон VD2-резистор R14. Набор резисторов R1...R8 в цепи эмиттера позволяет устанавливать необходимый ток стабилизации транзистора VT2. Транзистор VT1 является эмиттерным повторителем тока VT2 и при включении SA1 обеспечивает расширение пределов регулировки стабилизированного тока.

Делитель напряжения VD1-резистор R12 обеспечивает отрицательное напряжение на эмиттере транзистора VT1 и облегчает его запирание при малых токах стабилизации.

Делитель выходного напряжения блока состоит из стабилитронов, перехода эмиттер-база транзистора VT4 и двух резисторов малого сопротивления. Он выгодно отличается от делителя на резисторах в части стабилизации напряжения, так как более резко реагирует изменением тока в своей цепи на незначительные изменения напряжения на выходе устройства, что и повышает стабилизацию напряжения через цепи транзисторов VT4-VT1.

Транзистор VT3 - германиевый с малым напряжением насыщения.

Транзистор VT4 - кремниевый с малым обратным током коллектора.

Резистор R15 снижает напряжение на коллекторе VT4 и его нагрев.

Резистор R17 ограничивает ток разряда конденсатора С2 через стабилитроны и вход VT4 при переключении напряжений выхода.

Налаживание

При годных комплектующих деталях и правильном монтаже блок не требует особой наладки, кроме первоначального подбора резисторов R1, R8 и стабилитронов VD5-VD12 для получения необходимых ступеней переключения тока и напряжения. Для удобства пользования блоком необходимо около клемм резисторов нанести величины получаемых токов, а в промежутках между клеммами стабилитронов нанести напряжения.

Особенности эксплуатации

Напряжение устанавливают путем закорачивания части или всех стабилитронов. В последнем случае получается напряжение перехода эмиттер-база транзистора VT4 0,8 В. Плавную подрегулировку (0,2 В) производят резистором R18. Ток устанавливают путем переключения клемм коммутационным шнуром.

Первоначально на выходе блока устанавливают напряжение, соответствующее паспортному значению подключенной нагрузки. Далее для работы блока в режиме зарядного устройства устанавливают ток, меньший или равный 0,1 от паспортной емкости заряжаемого аккумулятора. Для работы блока в режиме стабилизатора напряжения устанавливают ток, равный или больший тока самой нагрузки. И наконец, на вход блока подают постоянное напряжение 25 В.

Автор: В. Е. Борзенков

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:

Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025

В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов ра ...>>

Стандарт NFC 15 22.06.2025

Технология ближней бесконтактной связи NFC стала повседневным инструментом для миллионов пользователей по всему миру. Она обеспечивает быстрые и удобные платежи, позволяет открывать двери, оплачивать проезд и мгновенно подключать устройства. Однако, несмотря на широкое распространение, сам стандарт NFC развивался почти незаметно - без резонансных версий и громких анонсов. И вот теперь, в июне 2025 года, организация NFC Forum представила пятнадцатую версию протокола, которая принесет ощутимые улучшения в ежедневном взаимодействии с гаджетами. Одним из ключевых изменений стало увеличение радиуса действия: если раньше для работы NFC нужно было почти прикасаться телефоном к терминалу, то теперь соединение возможно уже на расстоянии до двух сантиметров. Хотя разница кажется незначительной, именно этот промежуток в доли сантиметра часто мешал корректной работе - пользователи нередко вынуждены были искать "тот самый угол" или точку, где произойдет считывание. В реальности некоторые устр ...>>

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Случайная новость из Архива Платформа Maxim hSensor для разработки носимых электронных устройств 05.11.2016 Ориентируясь на потребности разработчиков носимых электронных устройств для наблюдения за показателями физической активности пользователя, компания Maxim Integrated Products представила платформу hSensor. На миниатюрной плате hSensor находится одноканальный аналоговый интерфейс для оцифровки биопотенциалов MAX30003, датчик ЧСС и уровня насыщения крови кислородом MAX30101, датчик температуры MAX30205, микроконтроллер с пониженным энергопотреблением MAX32620 на ядре ARM Cortex-M4F и контроллер питания MAX14720. Кроме того, оснащение hSensor включает инерционные датчики, барометрический датчик, флэш-память и интерфейс Bluetooth LE. Помимо платы прототипа, в состав платформы входит отладочная плата, драйверы, графический интерфейс пользователя и встроенное ПО, доступное в исходных кодах. По словам Maxim, платформа hSensor подходит для создания носимых мониторов жизненных показателей, умных весов, средств биометрической аутентификации и других подобных устройств. По подсчетам производителя, начиная проектирование с использования hSensor, можно сэкономить от трех до шести месяцев, поскольку устраняется этап разработки аппаратной части прототипа и встроенного ПО для него. Цена MAXREFDES100# - $150.

Другие интересные новости:

▪ Бактерия, поедающая пластик

▪ Эффективные органические солнечные панели

▪ Радар видит сквозь стены

▪ Samsung с новой ОС

▪ Чтение мыслей медуз

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Лента-парашют. Советы моделисту

▪ статья Кто открыл гипноз? Подробный ответ

▪ статья Рубанок из уголка. Домашняя мастерская

▪ статья Ремонт и модернизация бытового холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Коммутационные элементы зарубежного производства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025