Зарядное устройство с таймером

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

 Комментарии к статье

Для предохранения аккумуляторов от перезарядки обычное зарядное устройство (ЗУ) можно питать от сети через таймер или оснастить его таким узлом. Вариант ЗУ с таймером и предлагается вниманию читателей. Он обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи в течение заданного времени, после чего зарядка прекращается.

Принципиальная схема ЗУ показана на рис. 1.

На конденсаторах С1, С2, диодном мосте VD1 и стабилитронах VD2, VD3 собран узел питания. Таймер выполнен на специализированной ("часовой") микросхеме DD1.

Работает ЗУ следующим образом. После подключения его с установленной на место аккумуляторной батареей (далее для краткости батареей) к сети и нажатия кнопки "Пуск" счетчики микросхемы DD1 обнуляются и начинается отсчет времени зарядки. При этом на выводе 5 DD1 устанавливается низкий логический уровень, транзисторы VT1, VT2 закрываются и через батарею течет зарядный ток. Индикатором этого режима служит светодиод HL2 (при отсутствии батареи или нарушении контакта в ней либо в разъеме Х1 он гореть не будет). Значение зарядного тока определяется емкостью конденсатора С1 и в данном случае составляет 13...14 мА. Стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на транзисторе VT1 и батарее, и в этом режиме ток через него не протекает.

Время зарядки зависит от частоты колебаний генератора микросхемы DD1, которая, в свою очередь, определяется сопротивлением резистора R3 и емкостью конденсатора C3. При указанных на схеме номиналах это время равно примерно 15 ч. По истечении его на выводе 5 микросхемы DD1 появляется напряжение с высоким логическим уровнем и транзисторы VT1, VT2 открываются. В результате через цепь VT1HL1 начинает протекать ток, напряжение на аноде диода VD5 понижается (из-за увеличения падения напряжения на конденсаторе С1) и он отключает батарею от источника питания. Горящий светодиод HL1 сигнализирует об окончании зарядки. Одновременно напряжение с вывода 5 через диод VD4 поступает на генератор и останавливает его работу.

Если в процессе зарядки сетевое напряжение пропадет на некоторое время (до нескольких десятков минут), отсчет времени продолжится (микросхема будет питаться энергией, накопленной конденсатором С2). После появления напряжения в сети зарядка возобновится, но в результате время зарядки уменьшится (фактическая длительность зарядки окажется меньше требуемой на этот интервал времени). При отсутствии сетевого напряжения в течение более продолжительного времени таймер выключится, поэтому для продолжения зарядки после появления напряжения необходимо будет нажать кнопку SB1. В этом случае процесс придется завершить раньше, чем сработает таймер (с учетом времени зарядки батареи до пропадания сетевого напряжения). Если же фактическое время зарядки неизвестно, то во избежание перезарядки батарею лучше отключить пораньше, разрядить (в питаемом от нее аппарате или в специальном разрядном устройстве) и снова поставить на зарядку.

Номиналы резисторов, конденсаторов и типы диодов и транзисторов указаны на схеме для зарядки аккумуляторных батарей 7Д-0,125, "Ника" и аналогичных зарубежного производства. Его можно адаптировать для зарядки батарей аккумуляторов и иной емкости с напряжением от 6 до 12 В. Зарядный ток изменяют подбором емкости конденсатора С1, но при этом элементы VD1- VD3, VT1, HL1, HL2 должны быть рассчитаны на протекание этого тока. Для увеличения зарядного тока сопротивление резистора R2 надо пропорционально уменьшить.

Время зарядки tзар также можно варьировать в широких пределах подбором конденсатора C3 и резистора R3. Его величину можно найти из соотношения tзap = 32 768/2F, где F - частота следования импульсов генератора (в нашем случае - около 0,3 Гц).

Большинство деталей ЗУ размещено на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 2). Отверстия в ней сверлят только для кнопки, светодиодов и крепежных винтов. Выводы всех деталей припаивают к печатным проводникам со стороны фольги. Плату помещают в пластмассовый корпус размерами 17x55x80 мм, из которого выводят два шнура: один - с сетевой вилкой на конце, другой - с ответной частью разъема для подключения аккумуляторной батареи. Для кнопки и светодиодов в корпусе сверлят отверстия. Разъем для подключения батареи необходимо снабдить небольшим защитным кожухом из изоляционного материала, исключающим касание к токоведущим контактам.

Кроме указанных на схеме, в ЗУ можно применить транзисторы КТ208А- КТ208М, КТ209Г-КТ209М (VT1), КТ315 с индексами Г-Е, И, КТ312Б и аналогичные (VT2). Вместо КЦ407А допустимо использовать (при соответствующем изменении конфигурации печатных проводников) диодный мост из серий КЦ402, КЦ405, КЦ412 (или выпрямитель из диодов КД102Б, КД105Б и аналогичных), вместо Д814Б - стабилитроны КС191А, Д818А-Д818Е (VD3). Светодиоды - любые из серий АЛ307, АЛ341 или аналогичные зарубежного производства с рабочим током до 20 мА. Конденсаторы С1, C3 - К73-17, С2 - К52-1, кнопка SB1 - любая малогабаритная без фиксации в нажатом положении, но обязательно в пластмассовом корпусе.

Налаживание ЗУ сводится к установке требуемой частоты генерации подбором элементов R3, C3. Контролировать ее можно вольтметром постоянного тока с пределом измерения 15...20 В, подключенным к выводу 12 микросхемы DD1 и минусовому выводу конденсатора С2: при частоте колебаний 0,3 Гц число импульсов на этом выводе микросхемы за 1 мин должно быть равно 18 (время зарядки - примерно 15 ч). При меньшем их числе R3 заменяют резистором пропорционально меньшего сопротивления, при большем - большего. Поскольку ЗУ имеет бестрансформаторное питание, каждую замену резистора следует производить только после отключения устройства от сети.

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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива У трудоголиков более упитанные дети 07.08.2019 Долгий рабочий день родителей повышает у их детей риск появления лишнего веса и ожирения в дошкольном возрасте - к такому выводу пришли ученые Научного центра социальных исследований в Берлине. Исследователи изучили данные 2,4 тыс. детей в возрасте до 6 лет, взятые из SOEP (регулярно проводимого в Германии социально-экономического исследования). Дошкольный возраст имеет решающее значение в формировании веса детей, - отмечает издание. - Исследование показало, что дети матерей, работающих 35 часов в неделю и более, подвержены повышенному риску появления лишнего веса и ожирения - в сравнении с детьми, чьи мамы не работают. Риск также повышается, когда долго работают отцы (55 часов в неделю и более). В этом случае даже более короткое рабочей время матерей (24-34 часа в неделю) негативно сказывается на весе детей. Исследователи предполагают, что "вместе с увеличением рабочего времени падает качество питания и уровень физической активности детей дошкольного возраста". Возможной причиной такой взаимосвязи могут быть и нарушенный ритм сна детей, родители которых долго задерживаются на работе, передает издание. Негативное воздействие долгой работы родителей на вес детей было зафиксировано в основном в семьях со средним и высоким достатком. В семьях с низким достатком такой взаимосвязи обнаружено не было. "Вероятно, родители с низким доходом меньше информированы о том, какое влияние оказывают питание и движение на лишний вес и ожирение у детей. Поэтому у них изменение рабочих часов, возможно, не сильно влияет на качество питания и физическую активность, - предполагает автор исследования Джиангхонг Ли. - Возможно также, что в семьях с низким достатком негативные последствия нехватки времени компенсируются преимуществами более высокого заработка, получаемого благодаря увеличению рабочих часов. Посещение детского сада сокращает вероятность появления у детей лишнего веса и ожирения независимо от социальных условий их жизни, так как там дети в достаточной мере занимаются физической активностью.

Другие интересные новости:

▪ Вред антибиотиков и антисептиков

▪ Луна, дожди и землетрясения

▪ Всевидящее око армии Израиля

▪ Компьютер на воде

▪ Успешная операция с помощью Google glass

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Теория бухгалтерского учета. Шпаргалка

▪ статья Имеет ли еж иммунитет к змеиному яду? Подробный ответ

▪ статья Кокос. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Полуавтоматический октан-корректор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Акробат идет колесом. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025