Автоматическое разрядно-зарядное устройство для аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство после подключения аккумуляторной батареи сначала ее разряжает, затем заряжает, после чего переходит в режим ожидания. Напряжения разрядки и зарядки предварительно устанавливаю в интервале 1...12 В, а токи разрядки и зарядки - в интервале 0...0,25 А.

Схема устройства показана на рис. 1. Оно содержит блок питания, стабилизаторы тока разрядки и зарядки, а также узел управления и индикации. Блок питания собран на понижающем трансформаторе Т1, выпрямителе на диодном мосте VD1 со сглаживающим конденсатором С1 и интегральном стабилизаторе напряжения DA2. Выходное напряжение стабилизатора, кроме питания микросхем и других элементов, используется как образцовое для контроля за напряжением аккумуляторной батареи.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Выходной ток стабилизатора не превышает 15 мА и практически не влияет на изменение его выходного напряжения.

Узел управления и индикации содержит два ОУ DА 1.1, DA1.2, которые использованы как компараторы, два триггера DD1.1 и DD1.2, электронные ключи на транзисторах VT1, VT2, VT4, VT5 и стабилизатор тока на транзисторе VT3 ОУ DA1.2 контролирует напряжение на аккумуляторной батарее при ее разрядке. Переменным резистором R1 устанавливают напряжение, до которого она должна быть разряжена. Пока напряжение на ней превышает установленное, на выходе ОУ DA1.2 оно соответствует низкому логическому уровню ОУ DA1.1 контролирует напряжение аккумуляторной батареи при ее зарядке. Переменным резистором R3 устанавливают напряжение, до которого она должна быть заряжена. Пока напряжение на ней меньше установленного, на выходе ОУ DA1.1 присутствует низкий уровень.

Стабилизатор тока разрядки представляет собой источник тока, управляемый напряжением (ИТУН). Он собран на ОУ DA3.1, транзисторе VT6 и резисторе R23 - датчике тока. Конденсаторы С7 и СЭ обеспечивают устойчивую работу ИТУН. Ток разрядки устанавливают переменным резистором R17.

Его значение можно определить по формуле I_разр = U_R17 / R₂₃, где U_R17  - напряжение на движке резистора R17.

Стабилизатор тока зарядки собран на транзисторе VT7, источник образцового напряжения - на стабилитроне VD2, ток через который стабилизирован транзистором VT3, а резистор R26 выполняет функцию датчика тока. Переменным резистором R25 устанавливают ток зарядки. Диод VD3 предотвращает разрядку аккумуляторной батареи через транзистор VT7 при отключении устройства от сети. В этой же ситуации резисторы R7 и R8 ограничивают входные токи ОУ DA1.1 и ОА1.2.

Работает устройство следующим образом. После подключения аккумуляторной батареи переменными резисторами R1 и R3 устанавливают значения напряжения, до которых необходимо разрядить и зарядить батарею, и включают устройство в сеть. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 "Пуск" триггеры DD1.1 и DD1.2 установятся в нулевое состояние - низкий уровень на прямых выходах (выводы 1 и 13 DD1) и высокий на инверсных (выводы 2 и 12). Напряжение питания поступит на резистор R15, и на движке резистора RI7 появится управляющее напряжение стабилизатора тока разрядки, поэтому он начнет работать. Этот режим индицирует светящийся светодиод HL2 "Разрядка", поскольку на него поступит питающее напряжение через открытый транзистор VT2.

По мере разрядки напряжение на аккумуляторной батарее начнет уменьшаться, и когда оно станет меньше напряжения на движке резистора R1, компаратор DA1. 2 переключится. На его выходе появится высокий уровень, который установит триггер DD1.2 в единичное состояние. На инверсном выходе установится низкий уровень, поэтому ток разрядки станет близким к нулю, светодиод HL2 погаснет, а транзистор VT5 откроется. Поскольку транзистор VT4 при этом открыт за счет высокого уровня на инверсном выхода триггера DD1.1, через стабилитрон VD2 потечет ток и начнет работать стабилизатор тока зарядки. Этот режим индуцируется горящим светодиодом HL3 "Зарядка".

По мере зарядки напряжение на аккумуляторной батарее увеличивается, и при достижении напряжения отключения, которое установлено резистором R3, ОУ DA2.1 переключится, сменив на высокий низкий уровень на выходе. Триггер DD1 1 установится в единичное состояние, что приведет к открыванию транзистора VT1 и закрыванию транзистора VT4. Зарядка остановится, светодиод HL3 погаснет, и загорится светодиод HL1 "Конец зарядки.

Большинство деталей устанавливают на печатной плате из односторонне фольгированого стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 2. Конденсаторы С5, С6 и С8 монтируют со стороны печатных проводников на выводах микросхем DD1, DA1 и DA3. Транзисторы VT6, VT7 после установки на плату крепят к пластине размерами 99х25х10 мм и толщиной 1,5 мм из алюминиевого сплава, которая служит теплоотводом. Причем транзистор VT6 крепят через теплопроводящую изолирующую прокладку. Плату устанавливают на дно пластмассового корпуса подходящего размера, там же закрепляют и понижающий трансформатор Т1. На крышке корпуса устанавливают переменные резисторы, светодиоды и кнопку, а на боковой стенке - держатель плавкой вставки.

Рис. 2

Применены постоянные резисторы МЛТ С2-23, переменные - СПЗ-4АМ группы А, но возможна замена на переменные резисторы другого типа с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка. Оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, остальные - К10-17. Транзисторы KT3102A заменимы ни транзисторы. КТ3102, КТ342, КТ315 с любыми буквенными индексами, KT3I07 - на транзисторы. КТ3107? КТ361 также с любым буквенным индексом. Транзистор. КТ303В можно заменить на КП303Г, КПЗС3Д, транзистор, КТ973А - на КТ973Б ОУ LМ358М заменим его аналогами КР1040УД1, КР1464УД1Р, аналог микросхемы LM7B12CV - КР142ЕН8Б. Кнопка SB1 - любая с самовозвратом, например, П2К без фиксации. Понижающий трансформатор - ТС-10-ЗМ либо другой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 15...18 В при выходном токе до 0,3 А. Диодный мост RB152 заменим любым с допустимым обратным напряжением не менее 50 В и прямым током не менее 0,5 А или отдельными диодами с такими же параметрами.

Если монтаж выполнен правильно и моменты исправны, налаживание сводится к градуировке шкал резисторов R1 и R3, R17 и R2S и регулировке стабилизаторов тока разрядки и зарядки. Сначала градуируют шкалы резисторов R1 и R3 - для этого включают питание, а к их движкам поочередно подключают вольтметр. изменяя положение движков резисторов, устанавливают требуемое напряжение и делают соответствующие отметит не шкале. Шкалу резистора R1 градуируют через 1 В из расчете 1 В на один аккумулятор), шкалу резистора R3 - через 1,45 В. Например шкала резистора R1 - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 В, а шкала резистора R3 - 1,45; 2,9; 4,35: 5,8; 7,25; 8,7; 10,15 и 11,6 В.

Для градуировки шкалы резисторов R17 и R25 их движки устанавливают в нижнее (R17) и правое (R25) по схеме положение, а последовательно с заряженной батареей аккумуляторов включают амперметр и подключают их к устройству. Движки резисторов R1 и R3 устанавливают в верхнее по схеме положение, включают устройство в сеть и кратковременно нажимают на кнопку SB1 "Пуск". Устройство начнет работать в режиме разрядки. Движок резистора R17 устанавливают в верхнее по схеме положение и контролируют максимальный ток разрядки. При необходимости его изменяют подборкой резистора R15. Затем градуируют шкалу резистора R17, делая на ней отметки в соответствии с показаниями амперметра.

Для градуировки шкалы резистора R25 его движок устанавливают в крайнее левое по схеме положение и кратковременно подают напряжение питания (12 В) на вход S (вывод 8) триггера DD1.2 - устройство перейдет в режим зарядки. При необходимости максимальное значение тока зарядки устанавливают подборкой резистора R22. Далее градуируют шкалу резистора R25, делая на ней отметки, соответствующие показаниям амперметра.

Автор: Мазепа Н.

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:

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Квантовая батарея с мгновенной зарядкой и кратким хранением 14.09.2026

Аккумуляторы постепенно совершенствуются, однако между скоростью зарядки и способностью долго хранить энергию по-прежнему существует заметный компромисс. Исследователи, работающие в области квантовой физики, ищут принципиально иные способы накопления энергии. Одно из таких направлений связано с квантовыми батареями, использующими необычные свойства света и материи. Новый прототип продемонстрировал впечатляющую скорость зарядки, хотя до полноценного практического устройства ему еще далеко. Разработанная специалистами система способна получать энергию за фемтосекунды - квадриллионные доли секунды. Для сравнения, одна фемтосекунда составляет 10^-15 секунды. После завершения зарядки прототип удерживает накопленную энергию в течение наносекунд, то есть миллиардных долей секунды. Это примерно в миллион раз дольше самой зарядки. Однако столь эффектные показатели времени пока не означают, что устройство способно заменить обычный аккумулятор: запас энергии остается крайне небольшим. В осн ...>>

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Случайная новость из Архива Снегоходы Taiga Motors 26.12.2021 Канадская компания Taiga Motors выпустила первые три модели электрических снегоходов. Серия включает в себя горную модель Ekko, кроссовер Atlas и универсал Nomad. Производитель пообещал мгновенный крутящий момент, систему управления температурой для оптимальной работы аккумулятора, а также поддержку быстрой зарядки от станции постоянного тока. Модель Ekko, как и все остальные, предлагается в стандартной и продвинутой версиях. Первый вариант предполагает 120-сильный электродвигатель, который разгоняет машину до 100 км/ч за 4,1 с, а запас хода составляет около 98 км. Передняя и задняя подвески имеют ход 220 и 270 мм соответственно, присутствует система рекуперации энергии торможения, есть HD-дисплей с навигатором и возможностью сохранения пользовательских профилей местности. Продвинутая версия предлагает двигатель мощностью 180 л.с. и разгон до 100 км/ч за 3,3 секунды. Стандартная версия Atlas оборудуется мотором в 120 л.с., который разгоняет машину до 100 км/ч уже за 3,7 с (180 л.с. и 2,9 с для мощной версии), а полного заряда аккумулятора хватает уже на 140 км пути. Важным отличием этой модели от предыдущей является увеличенный до 300 мм ход задней подвески. Для перевозки грузов в серии предусмотрена модель Nomad. В стандартной версии 90-сильный электродвигатель обеспечивает снегоходу грузоподъемность в 350 кг, предлагая запас хода в 100 км от полной зарядки аккумулятора. Есть и более мощная версия с двигателем 120 л.с. - здесь грузоподъемность составляет 510 кг при запасе хода 134 км. Все три модели доступны для предзаказа по цене от $15 000, а первые поставки стартуют в начале 2022 года.

Другие интересные новости:

▪ Процессоры Intel Atom Z5xx

▪ Термоядерный реактор SMART

▪ Система жидкостного охлаждения Alphacool Eiswolf GPX-Pro AiO Radeon VII M01

▪ Зубр из пробирки

▪ Ультрафиолет делает мозг умнее

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Эрстед Ганс. Биография ученого

▪ статья Какие птицы имеют полностью черный окрас, а также черные кости и внутренние органы? Подробный ответ

▪ статья Мини-съемник подшипников. Домашняя мастерская

▪ статья Звучащий брелок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Встающий коробок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026