Ограничитель разрядки аккумуляторной батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Во время эксплуатации аккумуляторных батарей очень важно не допустить их глубокую разрядку. Для этого обычно применяют специальные устройства ограничения разрядки, которые отключают батарею от нагрузки, когда напряжение на ней становится ниже определенного уровня. Основные требования, предъявляемые к подобным устройствам, - простота и экономичность, а в случае использования в носимой аппаратуре, еще и малые габариты. Все эти условия можно выполнить, если применить мощные полевые переключательные транзисторы [1].

Схема устройства показана на рис. 1. Ограничитель включают в разрыв цепи между выключателем питания и потребителем (нагрузкой). Полевой транзистор VT1 выполняет функцию электронного ключа, а микросхема DA1. (параллельный стабилизатор напряжения [2]) - компаратора напряжения. Для запуска служит конденсатор С1. При замыкании контактов выключателя SA1 напряжение от батареи поступает на устройство. Полевой транзистор открывается, и если напряжение на аккумуляторной батарее больше некоторого установленного значения (батарея заряжена), он остается открытым.

(нажмите для увеличения)

Падение напряжения на открытом транзисторе зависит от его параметров, значений питающего напряжения и тока, потребляемого нагрузкой. Основные параметры указанного на схеме транзистора IRFR5505: сопротивление открытого канала - 0,11 Ом, максимальный ток стока - 18 А, предельное напряжение сток-исток - 55 В. При напряжении аккумуляторной батареи 12 В и токе нагрузки 2 А измеренное падение напряжения на транзисторе составило 0,17 В, а при 7 В и 1 А - 0,7 В.

По мере разрядки напряжение аккумуляторной батареи уменьшается, и когда оно станет меньше установленного значения (батарея разряжена), напряжение на микросхеме начнет увеличиваться, а на участке затвор-исток полевого транзистора VT1 -уменьшаться. Поэтому транзистор закрывается, напряжение на нагрузке уменьшается, что, в свою очередь, приведет к дальнейшему увеличению напряжения на микросхеме и, соответственно, закрыванию транзистора. Таким образом, ограничитель скачком отключит нагрузку от аккумуляторной батареи. Ток, потребляемый устройством в этом режиме, составляет доли миллиампера. Напряжение отключения устанавливают подстроечным резистором R3.

После размыкания выключателя SA1 конденсатор С1 разряжается, и через некоторое время устройство готово к запуску. Для запуска можно применить кнопку, которую подключают параллельно микросхеме (между выводами 1 и 2, 3, 6, 7) или полевому транзистору (между стоком и истоком). В этом случае конденсатор С1 и резистор R2 можно исключить, установив взамен резистора проволочную перемычку. Если соединительные провода имеют значительную длину, на входе и выходе устройства желательно установить конденсаторы емкостью по 0,1 мкФ.

Напряжение затвор-исток, при котором открывается полевой транзистор, превышает 4...4,5 В, минимальное напряжение на микросхеме - около 2 5 В. Поэтому входное напряжение устройства должно быть не менее 7 В и не более 20 В (предельное значение для полевого транзистора). Конденсатор С1 должен быть рассчитан на соответствующее напряжение.

В устройстве применима любая мик росхема серии TL431 или отечественный аналог КР142ЕН19, полевой транзистор - любой с р-каналом из списка указанного в статье [1 ], при этом можно увеличить выходной ток устройства и уменьшить падение напряжения (например, IRF4905 с сопротивлением открытого канала 0,02 Ом и допустимым током стока до 74 А). Подстроечный резистор - СПЗ-19, СПЗ-28 или аналогичный импортный, постоянные - МЛТ, С2-33, Р1-4, Р1-12, конденсатор - серий К50, К53.

Поскольку число деталей мало, собрать устройство можно навесным монтажом без использования печатной платы. Если применены детали для поверхностного монтажа, их размещают на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 15x15 мм, эскиз которой показан на рис. 2.

Литература

1. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. - Радио, 2001, № 5, с. 45.
2. Нечаев И. Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А. - Радио, 2003, № 5, с. 53, 54.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

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 Серебряная нанопроволока вместо пленки ITO 12.11.2013 Сегодня технология производства электропроводящих пленок Indium Tin Oxide (ITO), использующаяся в производстве прозрачных электродов жидкокристаллических экранов, органических светодиодов OLED, сенсорных дисплеев, в качестве омических контактов к солнечным элементам, а также в других опто-электронных приборах, возможно, уступит свои позиции более продвинутым альтернативным решениям, способным войти на этот рынок и потеснить с него устоявшуюся там ITO-технологию. Приоритетным направлением для технологии ITO считается использование пленок в качестве покрытия сенсорных панелей современных дисплеев. Согласно отчету Touch-Panel-Use Transparent Conductive Film Report - 2013 компании IHS Inc., электропроводящие пленки ITO, в состав соединения которых входит оксид индия (III) и оксид олова (IV), занимают 95% рынка прозрачных проводящих покрытий для сенсорных экранов. Но существует большая вероятность, что к концу 2017 в данный сегмент может войти альтернативная технология и вытеснить ITO с позиции безоговорочного однозначного лидера. Такой альтернативой может стать применение серебряной нанопроволоки, медной и серебряной сетки, галогенида серебра. Эти технологические решения, по прогнозам, способны заполучить к 2017 году около 34% рынка, оставив 2/3 для ITO. Такая перспектива может сильно ударить по позициям ITO, ведь уже сейчас поставки пленок без содержания в своем составе соединений оксида индия и оксида олова на пути в масштабному скачку, который, по отчетам за этот года составил уже 320%. Данный показатель является рекордом годового роста на рынке современных технологий по мнению экспертов IHS. ITO-соединение применяется в двух компонентах: пленке и стекле. Удельное поверхностное сопротивление пленки очень большое и равняется 100 Ом/м2, а это означает, что предел использования такого материала в сенсорных панелях ограничен диагональю в 15". Что касается ITO-стекла, то его сопротивление в 2 раза меньше, чем сопротивление пленки - 50 Ом/м2, поэтому такие стекла используются в панелях диагональю свыше 15". Несмотря на технологические недостатки, применение ITO-стекла является возможным вплоть до 30" дисплеев. Основным камнем преткновения в развитии именно ITO-технологии для сенсорных дисплеев, как основного компонента, является резко повышающийся спрос на тач-панели с большими диагоналями. "Здесь ITO имеет серьезные функциональные недостатки и ограничения", - отметил в своем выступлении Айрин Хео (Irene Heo), главный аналитик по материалам и компонентам для дисплеев компании IHS. Главным предназначением сенсорных панелей до недавнего времени были устройства, в которых применялись дисплеи небольших размеров - смартфоны, планшеты, автомобильные навигационные системы, дисплеи банкоматов. Но потребность в производстве крупномасштабных сенсорных панелей становится всё более актуальной и необходимой с каждым годом. Возросший спрос на такие устройства, как электронные доски и персональные компьютеры All-in-One, подталкивают производителя отказаться от ITO и стимулировать развитие альтернативного направления - использование технологии без оксида индий-олова. Покрытия без применения ITO-соединения конкурируют как с ITO-пленками, так и с ITO-стеклами различных размеров, а также заполняют свободную нишу для устройств с большой диагональю дисплея, где ITO-соединение не может быть использовано в принципе. Именно данное направление и обеспечивает сегодня, в первую очередь, возросший спрос альтернативных электропроводящих пленок. Не стоит забывать, что производство ITO-покрытий довольно дорогостоящее и ограниченное из-за редкого металла индия, чей оксид составляет 90% массовой доли соединения. Поэтому применение пленок без этих элементов - это не только более совершенный в техническом план шаг, но и возможность получить значительный экономический эффект.

Другие интересные новости:

▪ Мониторинг кислорода в мозге с помощью микро-зонда

▪ Электронный контроль генов

▪ Пассажирские самолеты без иллюминаторов

▪ Смартфон управляется жестами

▪ Световое загрязнение затрудняет наблюдение за звездами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что представляет собой Декамерон? Подробный ответ

▪ статья Работа на печатно-высекальном автомате со специальным устройством для горячего тиснения золотом и красочной фольгой. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мультисварочный универсал. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микрофонная гарнитура радиостанции YOSAN-2204. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025