Зарядное устройство для мобильника с цифровым таймером. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Длительная эксплуатация аккумуляторов с несоблюдением инструкций и зарядно-разрядных режимов приводит к преждевременному износу электродов и возникновению "эффекта памяти", когда на пластинах возникают труднорастворимые кристаллы-дендриты. Кристаллизация, вызывая повышение внутреннего сопротивления аккумулятора, снижает разрядный ток и напряжение, что приводит к сбоям в работе сотового телефона.

Предлагаемая в статье зарядка аккумуляторов импульсным током позволяет продлить срок их службы, восстановить емкость и снять "эффект памяти". При этом отсутствует перезаряд и перегрев аккумулятора. В перерывах между импульсами зарядного тока проводится разрядка аккумулятора током в 0,2...5% от емкости.

Амплитуда зарядного тока в импульсе достигает пятикратного значения от среднего тока, что позволяет "закачивать" в аккумулятор мощность за очень короткое время (0,1...1 мс) и ускоряет восстановление его рабочих характеристик. Расход энергии при зарядке постоянным и импульсным током практически одинаковый, но в последнем случае температура корпуса не растет, так как короткий импульс и достаточно длительный перерыв между импульсами позволяют температуре своевременно снизиться. Средний ток заряда аккумулятора не превышает паспортного, рекомендованного заводом-изготовителем. Для поддержания гарантийного срока эксплуатации время зарядки также должно соответствовать заводским рекомендациям.

Схема зарядного устройства представлена на рис.1. В состав устройства входит цифровой таймер на микросхеме DD2, представляющей собой 14-разрядный двоичный счетчик. Сброс счетчика (установка всех разрядов в ноль) происходит при появлении высокого уровня на входе сброса R (выводе 11) DD2. Содержимое счетчика увеличивается по отрицательному перепаду тактового импульса.

(нажмите для увеличения)

Тактовые импульсы формируются мультивибратором на элементах DD1.1 и DD1.2, выполняющих логические операции 2ИЛИ-НЕ. Высокий уровень на выходе каждого элемента возникает тогда, когда на обоих его входах - низкие уровни. Переменным резистором R2 изменяется частота тактовых импульсов и. следовательно, время заряда аккумулятора. Индикация работы счетчика DD2 производится светодиодом HL1. При подаче напряжения питания он загорается, по окончании счета 8-го импульса гаснет, а через 8 импульсов вновь загорается, и т.д.

Выходные импульсы счетчика DD2 через инвертор на элементе DD1.3 подаются на аналоговый таймер DA1, работающий в режиме управляемого мультивибратора. Такой режим позволяет формировать импульсы на выходе 3 DA1 синхронизирование с состоянием DD2. Длительность импульсов мультивибратора, в первую очередь, зависит от сопротивлений резисторов R5, R6 и емкости конденсатора С3.

В исходном состоянии на выходе 3 таймера DA1 - высокий уровень, открыт транзистор VT1, и в аккумулятор GB1 подается зарядный ток. По мере зарядки конденсатора С3 через резисторы R5 и R6 напряжение на выводах 2 и 6 DA1 растет, и когда оно через время t1=0,69(R5+R6)C3 достигает уровня в 2/3 Un, таймер переключается, на выводе 3 появляется низкий уровень, транзистор закрывается, и зарядный ток прекращается.

Внутренний разрядный транзистор DA1 по входу 7 за время t2=0,69R6 С3 разряжает конденсатор С3 до уровня 1/3 Un, нижний компаратор по входу 2 переключает внутренний триггер в исходное состояние, и конденсатор С3 вновь заряжается. Цикл повторяется. Резистор R6 позволяет установить при зарядке аккумулятора необходимый ток.

Длительность импульсов на выходе мультивибратора DA1 при указанных номиналах элементов составляет 3,5...35 с, что соответствует частоте 1,2.0.12 Гц.

Резисторы R8 и R9 создают начальное смещение на базе транзистора VT1, резистор R10 в цепи коллектора ограничивает импульсный ток, снижая вероятность пробоя транзистора VT1. Индикация перегрузки выполнена на светодиоде HL4 с токоограничивающим резистором R12.

В эмиттерной цепи VT1 для контроля полярности подключения аккумулятора GB1 установлены встречно-параллельно два светодиода HL2 и HL3 (зеленого и красного цвета). При неверной полярности аккумулятора горит красный светодиод HL3, при правильной - зеленый светодиод HL2, который дополнительно служит разрядной цепью аккумулятора. Для контроля зарядного тока служит амперметр РА1, по показаниям которого можно судить о среднем токе заряда.

Вывод 5 DA1 соединен с внутренним делителем напряжения таймера и используется для управления частотой импульсов DA1.При окончании счета на выходе (выводе 3) DD2 появляется высокий уровень, который инвертируется элементом DD1.3, и "0" с его выхода переключает DA1 так, что частота импульсов на выходе 3 DA1 падает. Ток зарядки аккумулятора значительно снижается, и зарядное устройство переходит в буферный режим подзарядки GB1 слабым током. Это позволяет длительно поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии без его перезаряда.

Высокий уровень напряжения с выхода 3 DD2 также поступает на вход 6 элемента DD1.2 и останавливает мультивибратор на элементах DD1.1 и DD1.2. Импульсы счета перестают поступать на вход. С счетчика DD2. Для повторного запуска мультивибратора производится сброс счетчика кнопкой SA1 "Сброс" или на несколько секунд выключается питание.

Питание выходного каскада на транзисторе VT1 в схеме выполнено непосредственно от силового блока на трансформаторе Т1, диодном мосте VD1 и конденсаторе С4. Микросхемы питаются через стабилизатор напряжения на микросхеме DA2. Повышенное напряжение на конденсаторе С4 по сравнению с напряжением заряжаемого аккумулятора позволяет формировать короткие импульсы тока большой амплитуды для снятия кристаллизации электродов.

Большая часть деталей ЗУ размещена на печатной плате размерами 96x38 мм (рис.2), которая закреплена внутри корпуса.

Корпус использован заводской, типа БП-1. Трансформатор типа ТН или ТПП с выходным напряжением 2x12.2x15 В и допустимым током нагрузки 1...1,5 А установлен на поддоне корпуса. Коммутационные клеммы, амперметр, светодиоды и регуляторы установлены на лицевой панели устройства. Подключение аккумулятора к зарядному устройству выполняется с помощью бельевых прищепок.

Диодный блок VD1 соответствует двум импульсным диодам типа КД213Б. Микросхема DD1 заменима на КР1561ЛЕ5, 564ЛЕ5, CD4001B; DD2 - на CD4020, CD4040, К561ИЕ20А, аналоговый таймер DA1 заменяется на КР1006ВИ1, стабилизатор DA2 - на КР142ЕН8А(Г). В качестве выходного транзистора можно использовать D333 или КТ8116. Маломощные резисторы - С2-29, С2-34, R10 - типа RWR-7W, 2R00JSYC или С5-37В, переменные - СПО или СПЗ. Конденсаторы - КМ.

Наладку устройства следует начать с тщательной проверки схемы на отсутствие ошибок. При подаче напряжения питания (без аккумулятора) должны гореть светодиоды HL1 и HL2. При подключении аккумулятора светодиод HL2 может гореть с повышенной яркостью, при "переполюсовке" (неверной полярности аккумулятора) должен загореться красный светодиод HL3.Регулятором R6 выставляется по амперметру паспортный ток заряда аккумулятора (1/10 от указанной на корпусе емкости), регулятором R2 - рекомендуемое время заряда.

При минимальном сопротивлении R2 высокий уровень на выходе 3 DD2 должен появиться через 60 мин, при максимальном через 600 мин. Эти значения корректируются подбором сопротивления R1. По окончании заряда рекомендуется проверить разрядный ток аккумулятора и определить внутреннее сопротивление.

Автор: В.Коновалов, г.Иркутск

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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Жидкокристаллическая структура человеческой РНК 11.10.2018 Итальянские ученые пришли к выводу: люди на нашей планете, как, впрочем, и вся структура земной биологической жизни, сделаны на основе известной и широко применяемой при производстве мониторов технологии, то есть жидкокристаллической. Независимые исследователи Италии утверждают, что они изучили строение РНК, использовав самые современные приборы и новейшие технологии, что позволило им обнаружить необычную структуру белков, созданную явно искусственно - из жидких кристаллов. Кто и для чего создал биологическую жизнь на Земле таким вот образом, можно только догадываться, однако, само собой, напрашивается наиболее простое предположение - это сделали инопланетяне, или боги (это кому как удобнее считать наших прародителей). Строение молекул РНК на основе жидких кристаллов, считают ученые, предполагает неограниченные возможности такой "биологической жизни" - достаточно вспомнить по этому поводу все более умопомрачительные технологические разработки, касающиеся современных гаджетов. Поэтому концепция генетической структуры любого биологического вида на планете, в том числе человека, как и метаболических процессов, происходящих в организмах всего живущего на Земле, считают итальянские ученые, должна быть пересмотрена. Кстати, по этой причине мы недооцениваем возможности головного мозга человека, лишь удивляясь аморфности большей части его, которая пока никак не используется человеком.

Другие интересные новости:

▪ Очистка водоемов с помощью пивных дрожжей

▪ Что прилипает к тефлону

▪ Вихревой электронный микроскоп

▪ Очки с автофокусом

▪ Домашний робот Omate Yumi

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Бюджетная система Российской Федерации. Конспект лекций

▪ статья Когда и почему в боулинге появилась десятая кегля? Подробный ответ

▪ статья Электромонтажник кабельных сетей. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья И плата, и корпус. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кувшин алхимика. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025