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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Электронная классная доска 14.07.2004 В десяти школах Берлина испытываются электронные классные доски. Это белая доска с поверхностью, чувствительной к нажиму. На нее, как на экран, проектор отбрасывает изображение с монитора компьютера, к которому доска подключена проводом. На поверхности доски пишут и рисуют специальным электронным карандашом, им же стирают и изменяют написанное. Если ученик у доски решает математические примеры, доску (вернее, управляющий ею компьютер) можно попросить проверить решение и выдать правильный ответ. Преподаватель может отправить все написанное на доске в Интернет, так что заболевший ученик способен дома на своем компьютере следить за ходом урока в реальном времени. Пока испытания выявили лишь один недостаток: стоящий у доски перекрывает часть луча проектора. Впрочем, и пишущий на обычной школьной доске загораживает часть написанного своей спиной. К тому же с проблемой удастся справиться, если сделать доску полупрозрачной, а проектор поставить сзади.

Другие интересные новости:

▪ Технология формирования физических клавиш на сенсорных дисплеях

▪ Лифт на солнечных батареях с накопителем энергии

▪ Dell Inspiron Zino HD

▪ Самая маленькая телекамера

▪ Вечный накопитель данных 10 000 ТБ

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Держи карман шире. Крылатое выражение

▪ статья Зачем телу нужна вода? Подробный ответ

▪ статья Ейе. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Отладочный модуль для КР1816ВЕ35. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усовершенствованный импульсный источник питания в спичечной коробке, 220/9 вольт 10 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025