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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Боевой модульный лазер прошел испытания 10.05.2012 Компания Northrop Grumman провела огневые испытания нового компактного мощного модуля твердотельного лазера, предназначенного для использования в перспективных лазерных пушках. Новый модуль Gamma мощностью 13,3 кВт относится к классу slab laser: мощных твердотельных лазеров с активной средой на основе прозрачной оптической керамики. Модуль Gamma имеет меньшие габариты и вес, содержит меньшее количество оптических систем, чем предыдущее поколение аналогичных лазерных модулей FIRESTRIKE. Но самое главное - основные части Gamma уже успешно прошли вибротесты и температурные испытания в соответствии с военными спецификациями. Модули Gamma можно соединять вместе для создания мощной лазерной пушки, вроде 105-кВт Joint High Power Solid State Laser на основе модулей FIRESTRIKE, которая была продемонстрирована в 2009 году. По словам представителей Northrop Grumman, благодаря меньшим габаритам и весу новых модулей, лазерная пушка на базе модулей Gamma будет весить всего 226 кг и иметь габариты 58x101x30 см - это размер двух микроволновых печей. Сочетание хорошей фокусировки пучка на большом расстоянии и высокой яркости луча у цели, делает модуль Gamma высоколетальным оружием. Во время испытаний лазера время его работы доходило до 1,5 часов, при этом мощность и фокусировка пучка превысили требуемые показатели. В ходе тестов новый лазер успешно прожег обшивку мишени BQM-74, имитирующей крылатую ракету. Модуль Gamma - это не просто демонстратор, а первая попытка создать по-настоящему надежный и пригодный для суровых полевых условий твердотельный боевой лазер. Концепция использования модулей выглядит очень правильной, поскольку позволяет 'собирать' лазеры различной мощности и габаритов - в зависимости от платформы. Так, на корабль можно установить мощную 200-кВт пушку весом в несколько тонн, а на наземную бронемашину - один модуль весом в пару сотен килограмм. Сфокусированный пучок 13,3-кВт лазера способен быстро прожигать тонкий металл, одежду и кожу человека, что делает его весьма опасным оружием. Ну а 100-кВт лазер может почти мгновенно уничтожить артиллерийский снаряд, управляемую ракету, прожечь дыру в борту лодки или убить человека.

Другие интересные новости:

▪ Проведена первая в истории повторная пересадка лица

▪ Прохладные мыши

▪ 5-Вт ИС для быстрой беспроводной зарядки от Toshiba

▪ Намечена олимпиада для киборгов

▪ Пылесос для камер со сменными объективами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Биться об заклад. Крылатое выражение

▪ статья Составляли ли когда-нибудь континенты одно целое? Подробный ответ

▪ статья Водяной кресс. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Выключатель света на ИК лучах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья ДМВ усилитель из СКД-1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026