Преобразователь для питания бытовой аппаратуры

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

 Комментарии к статье

Как известно, никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы обладают "памятью": не будучи разряжены до напряжения 1 В, они не могут принять полный заряд. Поэтому в наиболее совершенных зарядных устройствах [1,2] каждый такой аккумулятор предварительно разряжают до указанного напряжения. Разрядное устройство является также основой измерителей емкости аккумуляторов [3].

На рис. 1 изображена принципиальная схема устройства, разряжающего Ni-Cd аккумулятор емкостью до 2...3 Ач до напряжения UG1 = 1 В в автоматическом режиме. Через резистор R4 и участок коллектор-эмиттер открытого транзистора VT2 аккумулятор разряжается ТОКОМ Iразр = (UG1 - UK3 нас VT2)/R4 (при напряжении аккумулятора 1,1 В, Uнас\л-2 = 0,3 В и сопротивлении резистора R4, равном 8,2 Ом - примерно 100 мА). При желании, заменив R4 резистором меньшего сопротивления (и соответственно с большей рассеиваемой мощностью), ток разрядки можно увеличить.

Как видно, напряжение аккумулятора UG1 подведено к неинвертирующему входу компаратора DA1, а на его инвертирующий вход подано образцовое напряжение 1 В с движка подстроечного резистора R6. Пока напряжение аккумулятора превышает Uo6p более чем на 40 мкВ (40 мкВ - Uпит/kус - область линейного, "некомпараторного" режима работы К554САЗ), выходное напряжение компаратора UBblx практически равно напряжению питания (вывод 9 соединен с открытым коллектором его выходного транзистора, закрытого в этом режиме). Почти такое же напряжение присутствует на эмиттере транзистора VT1, которое создает в базе транзистора VT2 ток IбVT2" (UвыX - 2UЭБ) / R2 = 4,8 мА, достаточный для удержания его в режиме глубокого насыщения.

При снижении напряжения аккумулятора до значения (UG1 + 40 мкВ) < Uo6p ситуация резко меняется: Uвых становится близким к 0, транзисторы VT1 и VT2 закрываются и разрядка аккумулятора G1 прекращается. Открывшийся транзистор VT3 включает светодиод HL1 (сигнал окончания разрядки), и на резистор R6 поступает напряжение смещения UR10-R10(Uпит-UK3KacVT3-UHL1)/R9-0,08B. Таким образом, введенная положительная обратная связь организует гистерезисный режим работы компаратора, который исключает частые его переключения. Конечно, UR10 может быть и меньше (для этого достаточно уменьшить сопротивление резистора R10). Вместо указанных на схеме КТ3102ЕМ (VT1) и КТ3107Д (VT3) в устройстве можно применить другие маломощные транзисторы соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока h21э ≥ 50. Несколько жестче требования к транзистору VT2: при h21э ≥ 50...100 он должен иметь напряжение насыщения Uкэ нас не более 0,2...0,3 В. При увеличении тока разрядки, возможно, потребуется несколько уменьшить сопротивление резистора R2. Светодиод АЛ307КМ заменим любым другим.

Печатную Плату устройства (рис. 2) изготавливают из двусторонне фольгированного стеклотекстолита. Фольгу на стороне деталей используют в качестве общего провода, места припайки к ней выводов деталей и проводов показаны черными квадратами (перед установкой на место выводы 2 и 6 микросхемы DA1 отгибают под прямым углом). Во избежание замыканий фольгу в непосредственной близости от отверстий под выводы деталей, не подлежащие соединению с общим проводом, необходимо удалить (это можно сделать как травлением, так и зенковкой кромок отверстий после травления).

Налаживание правильно собранного устройства сводится к установке требуемого образцового напряжения на выводе 4 DA1. Удобнее всего это сделать с помощью цифрового вольтметра (нужны и его точность, и высокое входное сопротивление): подключив вольтметр к движку подстроечного резистора R6, устанавливают 0обр = 1 В + UR10 если светодиод HL1 горит, или Uo6p = 1 В, если он не светится. Можно воспользоваться и обычным вольтметром, контролируя им напряжение на разряжаемом аккумуляторе: при UG1 = 1 В движок резистора R6 (установленный предварительно в верхнее - по схеме - положение) медленно поворачивают до включения светодиода и оставляют в этой позиции.

Процесс разрядки аккумулятора можно считать законченным уже при первых включениях светодиода HL1 (напряжение на аккумуляторе без нагрузки частично восстанавливается, но лишь до значения 1 В + UR10, после чего разрядная цепь включается снова). Непрерывное свечение HL1 свидетельствует о том, что ЭДС аккумулятора не превышает 1 В + UR10.

Разрядка аккумулятора, особенно в форсированном режиме, происходит довольно быстро. Поэтому все элементы аккумуляторной батареи (в современной аппаратуре их обычно не более трех-четырех) могут быть разряжены последовательно, один за другим, без большой потери времени.

Литература

1. Шамис В. Зарядно-питающее устройство. - Радио, 1992, № 10, с. 18, 19.
2. Деменев М. Королеаа И. "Интеллектуальное" зарядное устройство. - Радио, 2002, № 1, с. 38, 39, 42.
3. Степенов Б. Измеритель емкости аккумуляторов. - Радио, 2002, № 7, с. 38, 39.

Автор: Ю.Виноградов, г.Москва

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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Энергия из воздуха подзарядит смартфон 07.06.2015 Новая технология, разработанная исследователями из Университета штата Огайо, позволяет до 30% продлить время работы смартфона от аккумуляторной батареи за счет извлечения энергии из радиоволн. При передаче сигналов между мобильными устройствами, базовыми станциями и Wi-Fi-роутерами большое количество волн рассеивается. По словам одного из авторов разработки Чи-Чи Чэня (Chi-Chih Chen), специализирующегося на проектировании беспроводных антенн, лишь около 3% радиоволн достигает заданной цели. Разработав специальную систему, инженеры смогли извлекать энергию из остальных 97% и направлять ее на подзарядку батареи устройства. Система состоит из антенны, которая принимает радиоволны, и выпрямителя, который преобразует переменный ток в антенне в постоянный ток, необходимый для зарядки аккумулятора. За управление системой отвечает специальный контроллер. Система позволяет получать микроватты энергии. Этого недостаточно для обеспечения автономной работы смартфона, потребляющего в тысячу раз больше энергии, однако достаточно для того, чтобы продлить время работы гаджета, пояснил Чэнь. По словам Чэня, извлечение энергии происходит только тогда, когда смартфон работает на передачу сигнала. На приеме сигнала функция отключена. Система использует собственный сигнал смартфона, при этом качество связи остается на высоком уровне. Идея преобразования радиосигналов в электроэнергию может выглядеть неправдоподобной, однако основополагающий принцип так же стар, как и электричество. Дело в том, что радиоволны в действительности представляют собой высокочастотную форму переменного тока. Изобретатели запатентовали технологию и продали права на ее использование американскому стартапу Nikola Labs. В начале мая 2015 г. компания TechCrunch Disrupt в Нью-Йорке продемонстрировала первый продукт на ее основе - чехол для iPhone 6, включающий все необходимые компоненты системы. В июне 2015 г. стартап планирует запустить сбор средств на производство чехлов на краудфандинговом сайте Kickstarater. Ожидается, что стоимость такого аксессуара составит $100. Поставки планируется начать в 4-месячный период.

Другие интересные новости:

▪ Ультратонкая беспроводная клавиатура Keychron B1 Pro

▪ Стоимость скрипок Страдивари

▪ Микросхема монитора тока/мощности

▪ Очистка воды и производство водорода с помощью искусственного фотокатализа

▪ Классическая музыка поможет сдать экзамен

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья Любовь побеждается только бегством. Крылатое выражение

▪ статья Какая хитрость позволила строителям сделать Крайслер-билдинг самым высоким зданием? Подробный ответ

▪ статья Вредные условия труда. Справочник

▪ статья Зависимость работы ADSL от различных параметров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Из сказки о золотой рыбке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026