Автоподзаряд аккумулятора резервного питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Для обеспечения надежной работы многих стационарных устройств необходимо применять резервное питание. Чаще всего для этих целей устанавливают аккумулятор, но за ним надо следить, не допуская сильного разряда и вовремя ставить на подзаряд. Удобнее эту обязанность поручить автоматике.

Для подзаряда аккумулятора необходимо соответствующее устройство (внутреннее или внешнее).

Зарядное устройство можно выполнить в составе системы бесперебойного питания и полностью автоматизировать процесс, т. е. оно может включаться при снижении напряжения на аккумуляторе ниже порогового уровня, или же применить "плавающий" подзаряд. Под плавающим зарядом подразумевают подключение аккумулятора параллельно с нагрузкой (рис. 2.18), когда источник питания служит только для компенсации токов саморазряда в элементах питания. В этом случае схема получается наиболее простой.

В этих схемах поступающее напряжение с трансформатора выбирается таким, чтобы зарядный ток, проходящий через аккумулятор, компенсировал ток естественного саморазряда.

Рис. 2.18. Схемы, обеспечивающие плавающий подзаряд аккумулятора резервного питания

Нужное напряжение после выпрямителя можно подобрать экспериментально установкой дополнительных диодов или с помощью отводов от вторичной обмотки трансформатора (у некоторых унифицированных трансформаторов, например из серии ТН, ТПП и др., есть возможность немного изменить напряжение во вторичной цепи за счет переключения отводов в первичной обмотке). При этом контролируем ток в цепи аккумулятора по амперметру.

Обычно значение тока "плавающего" подзаряда не должно превышать 0,005...0,01 номинального для аккумулятора. Уменьшение тока заряда приводит только к увеличению продолжительности процесса (в данном применении время заряда значения не имеет - оно всегда будет достаточным).

Такие схемы можно применять, если ваша сеть достаточно стабильна и питающее напряжение не выходит за рамки допуска (в крупных городах за этим следят). В противном случае между трансформатором и аккумулятором устанавливается стабилизатор напряжения и диод, препятствующий прохождению тока аккумулятора в стабилизатор, когда трансформатор не включен (рис. 2.19). Микросхема КР142ЕН12 может быть заменена аналогичной импортной LM317.

Рис. 2.19. Схема зарядного устройства со стабилизатором напряжения

Так как в охранном устройстве нагрузка аккумулятора потребляет микроток, то контролировать на нем напряжение в процессе работы нет смысла - в холостом ходу оно всегда будет номинальным. Такой контроль выполняют при имитации максимальной нагрузки аккумулятору, что для полной автоматизации процесса потребует усложнения схемы зарядного устройства.

Более совершенная схема зарядного устройства приведена на рис. 2.20. Она не только поддерживает стабильное напряжение на аккумуляторе, но и имеет настраиваемую токовую защиту, которая предотвращает повреждение элементов в случае короткого замыкания на выходе (или неисправности аккумулятора). Ограничение тока полезно и в тех случаях, когда подключается новый аккумулятор (еще не заряженный или сильно разряженный ранее). В этом случае ограничение тока на нужном уровне предотвращает перегрузку питающего сетевого трансформатора (он может быть маломощным - 14...30 Вт, так как в режиме "Тревога" необходимый ток вполне может обеспечить сам аккумулятор). Кроме того, внутри микросхемы есть температурная защита, отключающая ее выход при перегреве, что исключает повреждение компонентов.

Рис. 2.20. Схема зарядного устройства с ограничением тока (нажмите для увеличения)

Для сборки устройства можно воспользоваться односторонней печатной платой из стеклотекстолита, показанной на рис. 2.21, ее внешний вид приведен на рис. 2.22.

Рис. 2.21. Топология печатной платы и расположение элементов

Рис. 2.22 Внешний вид монтажа элементов на плате

Трансформатор (Т1) можно заменить на ТП115-К9 - он имеет 2 обмотки по 12 В с допустимым током до 0,8 А. В холостом ходу на обмотке будет напряжение 16 В, а после выпрямления и сглаживания конденсатором - 19 В, что вполне достаточно для работы стабилизатора (основную часть времени схема будет работать как раз в режиме холостого хода).

Работающая аналогично еще одна схема приведена на рис. 2.23. Основой ее является микросхема L200 (отечественных аналогов нет), имеющая выводы (2 и 5) для контроля тока в нагрузке. Приведенное включение микросхемы является типовым: от номинала резистора R2 зависит максимальный ток в цепи нагрузки Iмах = 0,45/R2, а нужное напряжение выставляется резистором R3.

Рис. 2.23. Второй вариант схемы зарядного устройства с ограничением тока

Стабилизатор может обеспечить выходной ток от 0,1 до 2 А и имеет внутреннюю защиту от перегрева.

Для монтажа элементов второй схемы зарядного устройства можно воспользоваться печатной платой, показанной на рис. 2.24.

Рис. 2.24. Топология печатной платы и внешний вид монтажа

О настройке всех схем со стабилизацией. Вам потребуется миллиамперметр, вольтметр (лучше цифровой) и имитирующий нагрузку мощный резистор. Все это соединяется по схеме, показанной на рис. 2.25.

Рис. 2.25. Стенд для настройки и проверки зарядного устройства

Сначала при отключенном аккумуляторе соответствующим подстрочным резистором выставляем на выходе стабилизатора напряжение 13 Вт. После этого переключателем S1 включаем резистор Rн и проверяем ток ограничения. Его можно установить любым при помощи подбора резистора токовой обратной связи - R3 в схеме рис. 2.20 (например, для тока 220 мА - R3 = 3,9 Ом; для 300 мА - R3 - 3,3 Ом) или R2 в схеме на рис. 2.23.

Теперь вместо резистора Rh подключаем аккумулятор GB1. Необходимый ток в цепи заряда (для энергоемкости конкретного аккумулятора) устанавливаем подстройкой выходного напряжения. Окончательную установку следует делать уже после того, как аккумулятор полностью зарядится - этот ток должен компенсировать саморазряд GB1.

Автор: Шелестов И.П.

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 Мозг людей работает по-разному 18.10.2015 Взаимосвязи между областями человеческого мозга сродни отпечаткам пальцев - с их помощью можно отличить одного человека от другого, но при том они остаются постоянными, какой бы умственной работой мы ни занимались. Мы все думаем и чувствуем по-разному: кто-то быстрее решает математические задачи, но с трудом запоминает стихи, кто-то рыдает даже на самых скверных мелодрамах, кто-то прекрасно рисует и при этом совсем равнодушен к музыке. Эмоциональные и когнитивно-психологические отличия говорят о том, что у одного человека мозги в буквальном смысле работают иначе, чем у другого. Но насколько разница в нейробиологических характеристиках отражает нашу индивидуальность? Можно ли только по работе мозга отличить одного индивидуума от другого? В своем исследовании Эмили Финн (Emily S Finn) и ее коллеги из Йельского университета воспользовались данными проекта Коннектом Человека, целью которого является полное описание структуры связей в нервной системе организма. Учитывая, что в нейрональных связях человеческого мозга участвуют около 100 млрд нейронов, становится понятно, насколько это амбициозная и трудоемкая задача. Речь идет не только о "прорисовке" межнейронных соединений, но и о точном описании архитектуры разнообразных блоков и модулей мозга, отличающихся как анатомически, так и функционально. Естественно, что здесь активно используются методы функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая позволяет увидеть активность того или иного участка мозга в момент выполнения какой-то задачи. Для своих целей нейробиологи из Йеля взяли данные, описывавшие работу 268 мозговых областей у 126 людей, и построили корреляционную матрицу активности, в которой активность каждого из 268 участков сопоставлялась с работой всех прочих. В статье в Nature Neuroscience авторы пишут, что рисунок взаимосвязанной активности мозговых зон был в достаточной степени индивидуален, то есть по нему можно было отличить одного человека от другого. Целью было не столько построить десяток-другой индивидуальных портретов, сколько понять, можно ли в функционально-анатомических параметрах мозга обнаружить индивидуальные черты. Метод работал прекрасно: например, после простого сканирования мозга в фМРТ-аппарате можно было с 99% точностью сказать, что вот этот мозговой "портрет" принадлежит одному человеку, а вот этот - другому. Если перед добровольцем ставили какую-то умственную задачу, точность различения падала до 70%, но все равно оставалась довольно высокой. И даже если два человека думали о разных вещах, все равно характер взаимосвязей между областями мозга сохранял индивидуальный отпечаток. Одновременная активация мозговых зон указывает на то, что информационные каналы между ними срабатывают в первую очередь. То есть, когда мы говорим об индивидуальных функционально-анатомических параметрах, то имеем в виду индивидуальную настройку таких связей. При разных задачах в мозге срабатывают разные участки, но именно в характере обмена данными, в работе информационных "мостов" можно найти некие общие свойства, независимые от конкретной задачи, и при том свойственные именно данному человеку. То, что архитектура взаимосвязей обладает индивидуальными особенностями, известно уже относительно давно, однако на сей раз удалось показать, что такие черты можно различить даже при выполнении разных когнитивных заданий. Стоит подчеркнуть, что речь в данном случае идет не столько о физической структуре, не о том, что между одними участками нейронные "провода" положены гуще, а между другими - реже (хотя подобные различия, безусловно, имеют место), а что они используются с разной интенсивностью. То есть да, мозги работают по-разному, и это можно увидеть с помощью фМРТ. Сильней всего индивидуальные черты проявлялись в работе лобно-теменной коры, где происходит фильтрация поступающей информации. Действительно, посмотрев в окно, кто-то увидит в первую очередь драку во дворе, а кто-то - птицу на дереве; и можно смело утверждать, что психологические различия между нами не в последнюю очередь обусловлены разностью в восприятии. Полученные результаты могут сильно пригодиться врачам-психиатрам и психоневрологам: психические болезни определяют преимущественно по симптоматике, однако одни и те же симптомы могут относиться к разным расстройствам, и наоборот, одна и та же болезнь у одного человека, бывает, проявляется иначе, чем у другого. И с личным "портретом" мозга на руках можно будет точнее сказать, что именно с больным не так.

Другие интересные новости:

▪ Мотороллер на водороде

▪ Растягивание алмаза

▪ Управление коляской силой мысли

▪ Недорогая технологи регулировки прозрачности окон

▪ Материнская плата ASUS X99-WS/IPMI с системой дистанционного управления

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Шаги саженьи. Крылатое выражение

▪ статья Какой длины может достигать хоботок бабочки? Подробный ответ

▪ статья Лимнантемум кувшинковидый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Мигающая лампа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кB. Биологическая защита от воздействия электрических и магнитных полей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026