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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Наручные электронные гаджеты почти бесполезны 28.05.2017 Медики Стэнфордского университета оценили эффективность работы популярных фитнес-трекеров. Главный вывод работы ученых - большинство фитнес-трекеров достаточно надежно определяют частоту пульса, но практически бесполезны для подсчета затраченной на физическую активность энергии (как правило выраженной в килокалориях). К подобным выводам специалисты пришли, проанализировав работу семи наиболее популярных, по версии авторов, наручных гаджетов (Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn и Samsung Gear S2). Всего в исследовании приняли участие 60 добровольцев - 31 женщин и 29 мужчин носили устройства во время ходьбы или занятий на беговой дорожке или велотренажере. По мнению авторов, фитнес-трекеры ошибаются в измерении сожженных калорий по причине учета неполного объема данных (роста, веса, возраста и других индивидуальных показателей), тогда как частота пульса у человека всегда определяется напрямую.

Другие интересные новости:

▪ Телефон заряжается от чашки с горячим кофе

▪ Гном найдет затонувшие суда

▪ Паровозик из ромашки

▪ Луна ржавеет

▪ Детство для тестостерона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Паскаль Блез. Биография ученого

▪ статья Почему у змей нет ног? Подробный ответ

▪ статья Мацерон. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Что такое DDX (Direct Digital Amplification)? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цветные огни. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026