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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружена гигантская звезда с магнитными облаками 19.11.2022 Ученые Синьцзянской астрономической обсерватории (Китай) изучили свет от экстремальной магнитной звезды HD 345439, определив ее свойства. Одной из ее особенностей являются намагниченные облака плазмы, периодически омрачающие свет от звезды, снижая ее блеск. HD 345439 является богатым гелием массивной магнитной звездой с очень сильными магнитными полями. Она примерно в семь раз больше и почти в девять раз массивнее Солнца. HD 345439 имеет продольные магнитные поля, демонстрирующие периодическую изменчивость амплитудой около 2-3 килогаусов (кГс), а полярная магнитная сила этой звезды достигает 10 кГс. Такие мощные магнитные поля могут способствовать накоплению околозвездного материала и сформировать плотный диск. Для объяснения изменчивости магнитных звезд ученые разработали модель жестко вращающейся магнитосферы (англ. Rigidly Rotating Magnetosphere, RRM). Она предполагает, что движущаяся вдоль силовых линий плазма подвержена гравитационному воздействию, что заставляет ее падать на поверхность звезды, и центробежной силе, направленной в противоположную сторону. Для каждой линии магнитного поля существует точка, где сумма обоих потенциалов достигает минимального значения, необходимого для накопления околозвездного материала. Наблюдения проводились с помощью Наньшанского телескопа Синьцзянской астрономической обсерватории в течение 12 ночей с 12 октября по 12 ноября 2020 года. На основе фотометрических данных был рассчитан период обращения звезды, равный около 0,76 суток. Кривая блеска демонстрирует S-образную асимметричную форму, что, согласно RRM, вызвано магнитными облаками - скоплениями плазмы, омрачающими свет от звезды. Асимметричность может объясняться устранением между центром дипольного магнитного поля HD 345439 и его осью вращения. Согласно RRM, сильная центробежная сила, возникающая при быстром вращении, должна приводить к центробежным прорывам массы, однако признаков этого явления в кривых блеска не наблюдалось. Ученые объясняют это расхождение тем, что магнитным облакам было невозможно набрать достаточную массу, необходимую для прорыва. Критическая масса сильно зависит от силы магнитного поля, звездного радиуса, скорости потери массы и скорости побега плазмы. Предполагается, что у HD 345439 характерна более низкая частота прорывов, чем у других подобных звезд. Таким образом, временная шкала прорывов больше, чем у последнего, с низкой частотой эпизодов прорывов. Возраст звезды составляет примерно 26,8 миллиона лет, эффективная температура - 22 000 кельвинов, а содержание элементов тяжелее гелия меньше солнечного примерно втрое. Расстояние до HD 345 439 оценивается в 6982 световых лет.

Другие интересные новости:

▪ Разгаданы тайны кошачьего обоняния

▪ Компьютерные дисплеи вместо очков и контактных линз

▪ Карманный принтер LG Pocket Photo 2

▪ Ученые любят заголовки покороче

▪ Умные наклейки помогут сердечникам

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Лучших дней воспоминания. Крылатое выражение

▪ статья За сколько лет Александр Македонский создал крупнейшую державу Древнего мира? Подробный ответ

▪ статья Врач-кардиолог. Должностная инструкция

▪ статья Простой регулятор напряжения для автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение предметов. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026