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:

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Гибкое композитное волокно для суперконденсаторов 14.07.2025

Проблема хранения и передачи энергии стоит особенно остро в эпоху носимой электроники, электромобилей и дронов. Современные аккумуляторы и суперконденсаторы часто сталкиваются с ограничениями по мощности, гибкости и сроку службы. Однако новое исследование, проведенное совместно учеными из Корейского института науки и технологий (KIST) и Сеульского национального университета, предлагает прорывной подход к решению этих задач. Ключ к инновации - композитные волокна, изготовленные из комбинации однослойных углеродных нанотрубок (CNT) и проводящего полимера полианилина (PANI). Такая структура сочетает в себе уникальные свойства обоих материалов: гибкость, прочность, высокую проводимость и способность к эффективному накоплению и передаче энергии. Как отмечает д-р Бон-Чол Ку, это решение помогает преодолеть слабые места, характерные для традиционных суперконденсаторов. Особенностью новой технологии стало использование полианилина в роли своеобразной "наноглазури", которая равномерно пок ...>>

Шпинат полезен для мышц 13.07.2025

Полноценное питание играет ключевую роль не только в поддержании общего здоровья, но и в сохранении мышечной массы, особенно с возрастом. Среди продуктов, оказывающих на организм заметное положительное влияние, шпинат занимает особое место. Этот вид зелени давно известен как источник витаминов и микроэлементов, однако новые научные данные раскрывают его еще и как союзника в борьбе за крепкие мышцы. Исследователи из Университета Эдита Коуэна пришли к выводу, что содержащиеся в шпинате нитраты способны положительно влиять на состояние мышечной ткани. Эти вещества участвуют в регуляции кальция - важного элемента для сокращения и восстановления мышц. Таким образом, шпинат способен не только поддерживать здоровье, но и содействовать укреплению мускулатуры. Команда ученых из Каролинского института в Швеции подтвердила этот механизм на молекулярном уровне. Они обнаружили, что нитраты, поступающие в организм с пищей, стимулируют высвобождение кальция, что в свою очередь активизирует рабо ...>>

Случайная новость из Архива Печатные платы с возможностью многократной переработки 03.05.2024 В современном мире электроника играет ключевую роль, но сопутствующий рост электронных отходов ставит под угрозу окружающую среду. В ответ на эту проблему исследователи из Университета Вашингтона разработали инновационную технологию, которая может изменить общепринятые представления о переработке печатных плат. Команда специалистов под руководством ученых из Университета Вашингтона создала витримерную печатную плату, обладающую уникальной способностью к многократной переработке. Используя передовые экологически чистые полимеры, исследователи разработали материал, который можно превратить в желеобразное вещество с помощью специального растворителя. Это открывает путь для повторного использования и переработки печатных плат без значительной потери качества. Печатные платы из витримера (vPCB) представляют собой значительный прогресс в сфере экологической устойчивости. В отличие от обычных пластмасс, которые подвержены разрушению при многократной переработке, желевидный витример сохраняет свои свойства и может быть использован многократно. Исследователи демонстрируют, что до 98% витримера и 100% стекловолокна могут быть восстановлены из использованных печатных плат, а также до 91% растворителя, использованного в процессе переработки. Недавние исследования подчеркивают важность поиска инновационных решений для проблемы электронных отходов. Разработанные в Университете Вашингтона витримерные печатные платы представляют собой значительный шаг вперед в этом направлении. Их способность к многократной переработке не только снижает негативное воздействие на окружающую среду, но и может способствовать более эффективной утилизации электронных отходов в масштабах глобального рынка.

Другие интересные новости:

▪ Умные очки Tobii Glasses 2

▪ LG будет закупать LCD панели от Sharp

▪ Зарегистрирован самый мощный всплеск энергии в космосе за время наблюдений

▪ Подкожный чип для мгновенного анализа крови

▪ Деревья помогают с городской жарой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Когда люди начали исследовать подводное пространство? Подробный ответ

▪ статья Расследование и учет несчастных случаев и профзаболеваний. Страхование. Справочник

▪ статья Сетевая светодиодная лампа с блоком питания на микросхеме VIPer22A. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Получаем ацетилен. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025