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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Крошечный робот для лечения сосудов 02.07.2025 Современная медицина постоянно ищет новые методы борьбы с опасными закупорками сосудов, которые приводят к инсультам и сердечным приступам. Ученые из Стэнфордского университета в США сделали важный шаг вперед, разработав миниатюрное устройство - спиннер, способное эффективно и безопасно удалять тромбы из артерий. Этот крошечный робот представляет собой трубку с тонкими ребрами, которая во время экспериментов была введена в модель артерии, забитой тромбом. За считанные секунды устройство разрушало сгусток и восстанавливало кровоток, что демонстрирует высокую эффективность метода. Проблема тромбов остается одной из главных причин смертности во всем мире, особенно когда речь идет об ишемических инсультах - когда тромб блокирует приток крови к мозгу. Текущие методы тромбэктомии, включающие вакуумные устройства и сетчатые петли, часто оказываются недостаточно надежными: по словам доктора Джереми Хейта, руководителя отделения нейроинтервенций в Стэнфорде, успешное удаление тромба с первой попытки происходит лишь в 50% случаев, а в сложных ситуациях вероятность неудачи превышает 80%. Главное отличие нового спиннера заключается в его способе работы. Вместо того чтобы тянуть или пытаться разорвать тромб, устройство аккуратно сжимает и скручивает липкие волокна сгустка, постепенно уменьшая его размер настолько, чтобы его можно было легко удалить. По словам Джереми Хейта, эффективность этого подхода более чем вдвое превышает существующие технологии, а для самых сложных тромбов, которые раньше удавалось удалить лишь в 11% случаев, спиннер обеспечивает успех в 90% попыток. Тромб формируется из фибрина - белка, связывающего эритроциты в плотный сгусток. Традиционные методы растягивают или рвут тромб, что может привести к его фрагментации и образованию новых закупорок. Новый спиннер использует компрессионные и сдвиговые силы, чтобы равномерно сжать весь сгусток, эффективно справляясь с тромбами различной плотности и состава, в том числе богатыми фибрином. Об этом рассказывает профессор Руике Рене Чжао, старший автор исследования. При введении в сосуд с помощью катетера устройство развивает скорость вращения до 40 тысяч оборотов в минуту. Благодаря особой конструкции с ребрами и щелями создается локальное всасывание, которое мягко прижимает тромб к поверхности спиннера. В результате эритроциты высвобождаются, объем сгустка уменьшается на 95%, а плотный фибриновый комок втягивается внутрь. В лабораторных испытаниях на свиньях спиннер показал почти стопроцентную эффективность в удалении тромбов из мозговых и почечных артерий. Более 500 тестов, включая сложные модели с извилистыми сосудами, подтвердили высокую надежность и полное восстановление кровотока. Сейчас команда готовится к проведению клинических испытаний. Разработчики полагают, что их устройство может найти широкое применение не только в нейрохирургии, но и в других областях медицины, например, для удаления фрагментов почечных камней. Таким образом, крошечный робот-спиннер открывает новые перспективы для безопасного и эффективного лечения сосудистых заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ Ветряные мельницы XXI века

▪ Космический аромат от NASA

▪ Домашние животные отражают наш характер

▪ Геоинженерное управление погодой

▪ Лампочка спасает жизнь

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Регулировка диафрагмы. Искусство видео

▪ статья У какой страны впервые появился флаг? Подробный ответ

▪ статья Лодка на каждый день и в отпуск. Советы туристу

▪ статья Приготовление ксилолитной массы. Простые рецепты и советы

▪ статья Куда пропал карандаш? Секрет фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026