Автоматическое разрядное устройство для аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Предлагаемое вниманию читателей устройство предназначено для автоматической разрядки Ni-Cd или NI-MH аккумуляторов типоразмера АА или AAA до заранее установленного напряжения. Устройство имеет световую индикацию режимов работы и не требует дополнительного источника питания, поскольку питается непосредственно от разряжаемого аккумулятора.

Известно, что срок службы и гарантируемая емкость Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов зависят от того, насколько правильно они эксплуатируются. Также хорошо известно, что одной из причин ухудшения "здоровья" аккумулятора является проявление эффекта памяти, присущего аккумуляторам на основе никеля. Эффект памяти - это потеря емкости аккумулятора, развивающаяся вследствие зарядки не полностью разряженного аккумулятора. Сильнее всего этот эффект проявляется в Ni-Cd аккумуляторах, для Ni-MH пo заявлениям производителей его проявление незначительно. Но как показывает практика, при эксплуатации Ni-MH аккумуляторов пренебрегать таким "незначительным" проявлением все-таки не следует.

Эффективный и доступный метод борьбы с эффектом памяти - профилактика его проявления, заключающаяся либо в полной разрядке аккумулятора до безопасного остаточного напряжения перед каждой его зарядкой либо в проведении периодической тренировки. Под тренировкой понимают проведение нескольких повторяющихся циклов зарядки с последующей разрядкой до напряжения 1,05...1,1 В. Периодичность проведения тренировки Ni-Cd аккумуляторов - один раз в месяц, для Ni-MH - один раз в два месяца, более частью тренировки оказывают неблагоприятное влияние на состояние аккумулятора за счет его ускоренного износа. Современные универсальные зарядные устройства (ЗУ), построенные на основе специализированных контроллеров, непосредственно перед началом процесса зарядки, как правило, выполняют предварительную разрядку аккумуляторов до безопасного напряжения, предотвращая тем самым развитие эффекта памяти. Но стоимость таких ЗУ достаточно велика. Поэтому при наличии простых ЗУ их можно дополнить предлагаемым разрядным устройством.

Схема такого устройства показана на рис. 1.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

На микросхеме DA1 собран повышающий преобразователь постоянного напряжения, формирующий напряжение, достаточное для функционирования остальных элементов устройства. Соединением вывода 2 микросхемы DA1 с минусовой линией питания выходное напряжение преобразователя выбрано равным 5 В.

На мощном биполярном транзисторе VT1 и переменном резисторе R2 собран регулируемый эквивалент нагрузки. Диапазон регулировки тока разрядки составляет 0,07...1 А (с учетом тока, потребляемого другими узлами устройства). Полевой транзистор VT2 служит для подключения эквивалента нагрузки к разряжаемому аккумулятору, транзистор VT3 - для управления напряжением питания преобразователя, а кнопка SB1 - для запуска устройства.

На ОУ DA2.2 собран компаратор, который осуществляет контроль за нижним пороговым напряжением аккумулятора (1,05...1,1 В). На ОУDА2.1 и светодиоде НL2-индикатор, сигнализирующий о том. что напряжение аккумулятора превышает 1,2 В, он служит для ориентировочной оценки степени разрядки аккумулятора при заданном значении тока разрядки. На резисторах R5-R7 выполнен делитель напряжения, формирующий пороги срабатывания компараторов.

Если напряжение аккумулятора выше нижнего порога, то после запуска устройства кратковременным нажатием на кнопку SB1 на выходе ОУ DA2.2 установится высокий уровень, это приведет к открыванию транзистора VT3 и позволит устройству остаться во включенном состоянии и после отпускания кнопки. Одновременно с транзистором VT3 откроется транзистор VT2, и эквивалент нагрузки будет подключен к аккумулятору. Свечение светодиода HL1 сигнализирует о идущей разрядке аккумулятора. Если при этом его напряжение превышает 1,2 В, загорится светодиод HL2.

Когда напряжение аккумулятора станет меньше нижнего порогового, на выходе ОУ DA2.2 высокий уровень сменится низким, транзисторы VT2, VT3 закроются, а следовательно, будут отключены эквивалент нагрузки и преобразователь напряжения, светодиод HL1 погаснет. Применение раздельной подачи напряжения на эквивалент нагрузки и другие узлы обусловлено необходимостью исключить влияние изменения разрядного тока на работу устройства. Так, если бы был применен только один коммутирующий транзистор, уменьшение разрядного тока, происходящее в процессе разрядки аккумулятора, приводило бы к уходу порогов срабатывания компараторов за счет изменения разности напряжений между минусовым выводом аккумулятора и минусовой линией питания ОУ.

Большинство деталей смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 2).

Рис. 2

Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, С2-33, переменный резистор - СПЗ-4АМ, его крепят на передней панели устройства и соединяют с платой изолированными проводами. Оксидные конденсаторы - малогабаритные импортные, С3 - керамический К10-17 или импортный. Преобразователь напряжения МАХ756 можно заменить отечественным аналогом - КР1446ПН1, сдвоенный ОУ КА358 - на ОУ КР1040УД1, LM358, РС1251. Транзистор КТ817А заменим на любой из серии КТ817 в пластмассовом корпусе, он снабжен самодельным алюминиевым теплоотводом площадью около 3,5 см2, а полевые транзисторы КП505А заменимы на КП505Б. КП505В. BSS295. Диод VD1 - любой из серий КД521, КД522, КД102. КД103 или импортный 1N4148. светодиоды - любые малогабаритные с диаметром линзы 3 мм и достаточной яркостью свечения при токе1 мА. Дроссель-импортный ЕС24 индуктивностью 22...100 мкГн. Кнопка SB1 - с самовозвратом ТС-0403 высотой 5 мм и длиной толкателя 1,5 мм.

Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3, а всего устройства - на рис. 4. Оно имеет пластмассовый корпус с габаритными размерами 83x38x13 мм. Для облегчения температурного режима в корпусе сделаны вентиляционные отверстия.

Рис. 3

Рис. 4

При налаживании устанавливают пороги срабатывания компараторов подборкой резисторов R5-R7. Движок переменного резистора можно снабдить указателем, а на корпусе разместить шкалу тока разрядки, которую градуируют с помощью миллиамперметра.

Автор: Келехсашвили В.

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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Объективной реальности не существует 07.07.2021 В квантовом мире измерения с разных позиций дадут различающиеся результаты, но будут одинаково верны - и это привело физиков к весьма любопытным выводам. Физик Юджин Вигнер немного усложнил знаменитый мысленный эксперимент Эрвина Шредингера: в коробке с радиоактивным элементом, счетчиком Гейгера и смертельным ядом заперт живой кот. Вероятность, что радиоактивный элемент распадется составляет 50%. Если это произойдет, счетчик приведет в движение молот, тот разобьет ампулу с ядом и убьет кота. То есть, пока коробку не открыли, кота следует считать и живым, и мертвым одновременно. Представим, что после завершения опыта экспериментатор открывает коробку и видит: кот жив. Но наблюдатель за пределами лаборатории ("друг", предложенный Вигнером) признает кота живым только, когда экспериментатор сообщит ему исход эксперимента. Как и все остальные "друзья". То есть, пока все люди во Вселенной узнают результат эксперимента, кот остается между жизнью и смертью. Но отражает ли эта модель реальность? Часлав Брукнер из Венского университета предложил способ проверки, переведя парадокс друга Винера в рамки, установленные физиком Джоном Беллом в 1964 году. Брюкнер рассматривал две пары Вигнеров и их друзей, находящихся в двух отдельных помещениях и проводящих измерения: Вигнеры находились внутри, а друзья ждали снаружи. Результаты измерений каждой пары можно суммировать, чтобы решить неравенство Белла. Если оно нарушится, наблюдатели могут иметь разные результаты измерений, каждый из которых будет верен. Чтобы узнать это, физики провели подобный мысленный эксперимент в реальном мире. Они использовали квантовый компьютер и три пары запутанных фотонов. Первая пара представляет собой монеты, а две другие используются для их "подбрасывания", а точнее - измерения поляризации. Каждая "монета" вместе с "подбрасывающим" фотоном изолирована от остальных частиц, а два "друга" изолированы от всех остальных "участников" эксперимента. Объем данных, собранный из шести фотонов, показал, что неравенство Белла нарушается. Это означает, что каждый из наблюдателей квантового явления может иметь свои собственные наблюдения, и они могут отличаться между собой, но при этом - одинаково верны.

Другие интересные новости:

▪ Мусоропровод для спасения при пожаре

▪ SONY и TOSHIBA не договорились о видеоформате

▪ Атомы платины окисляют угарный газ при комнатной температуре

▪ Интеллектуальная система накопления энергии EcoBlade от Schneider Electric

▪ Критическая уязвимость SIM-карт любого оператора

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Конфликтология. Шпаргалка

▪ статья Откуда произошло слово куролесить? Подробный ответ

▪ статья Роза. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Блок ИК управления реле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы IRLU014 - MTP6NA 60FI. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026