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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Автомобильная подвеска-генератор 13.09.2013 Инженеры компаний ZF Friedrichshafen AG и Levant Power Corp. оснастили системой рекуперации подвеску автомобиля, которая обычно также бесполезно рассеивает кинетическую энергию удара колес о выбоины. А ведь этой "дармовой" энергии автомобиль поглощает много, особенно в некоторых странах. Новая подвеска, названная GenShock, не только превращает ранее бесполезную и даже вредную тряску на ухабах в электричество, но и резко повышает плавность хода автомобиля. Первая в мире активная подвеска GenShock имеет активные амортизаторы с изменяемым давлением. Специальные клапаны изменяют давление внутри амортизатора в зависимости от типа и качества дорожного покрытия. Амортизатор оснащен электронным блоком управления, шестеренчатым насосом и электродвигателем, который управляет движением жидкости внутри амортизатора. Когда создается избыток энергии, например при резком торможении или езде по пересеченной местности, постоянные удары выталкивают жидкость из амортизатора. Жидкость вращает шестеренчатый насос, который в свою очередь крутит электродвигатель. Таким образом, происходит преобразование кинетической энергии в электрическую. При этом, чем хуже дорога, тем больше электроэнергии вырабатывается. Также, благодаря тому, что каждый амортизатор управляется индивидуально, обеспечивается высокая плавность хода автомобиля, уменьшение кренов при поворотах, раскачки и клевков при разгоне или торможении. Разумеется, устройство амортизатора GenShock сложнее, чем у обычного авто, но не более, чем у современных регулируемых подвесок люксовых автомобилей. Разработчики пока не называют конкретных цифр насчет того сколько электроэнергии вырабатывает их система. Но даже если подвеска-генератор обеспечит энергией лишь фары, то это будет хорошим результатом, учитывая возросшую плавность хода.

Другие интересные новости:

▪ Германия отказывается от автомобилей с ДВС

▪ Долгоиграющий смартфон TCL-P618L

▪ Стельки +Winter с электроподогревом

▪ Китай отправит на Луну новый зонд

▪ Транзистор киборга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Панургово стадо. Крылатое выражение

▪ статья Почему ключи от храма Гроба Господня хранятся у мусульман? Подробный ответ

▪ статья Томат. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Степень пылевлагозащищенности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство для защиты трехфазных потребителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026