Двухрежимное зарядное устройство

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

 Комментарии к статье

Сегодня для питания различной бытовой аппаратуры (радиоприемники, плейеры, пульты дистанционного управления и т. д.) широко используют никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы, поскольку их цена относительно невелика и не превышает стоимости нескольких гальванических элементов. Экономически это оказывается существенно выгоднее. Однако для зарядки аккумуляторов требуется зарядное устройство.

Несмотря на то что в "Радио" уже было описано немало разнообразных зарядных устройств - от очень простых, до весьма сложных, - интерес к этой теме не ослабевает. Вниманию читателей мы предлагаем вариант двухрежимного зарядного устройства с таймером, ограничивающим время зарядки аккумуляторов.

Предлагаемое зарядное устройство (ЗУ) имеет два режима зарядки - стандартный, током 0,1С (С - номинальная емкость аккумулятора) в течение 14 ч, и ускоренный, током 0.25С в течение 5 ч. Оно снабжено таймером, который по истечении времени переключает аккумулятор на дозарядку током примерно 0,01 С, компенсирующим его саморазрядку. В таком состоянии аккумулятор может находиться долгое время. Поэтому, если вы случайно забыли отключить ЗУ, не волнуйтесь, аккумулятор не перезарядится.

Однако это ЗУ имеет одно негативное свойство: если в процессе зарядки на некоторое время напряжение в сети пропадет, а затем восстановится, отсчет времени начнется сначала и в итоге аккумулятор перезарядится. Поэтому, если в вашей местности перебои в подаче электроэнергии не редкость, следует принять соответствующие меры, предотвращающие возможность перезарядки аккумулятора, например, контролировать время окончания зарядки. Если по его истечении ЗУ не выключилось автоматически следует это сделать вручную.

Схема ЗУ показана на рис. 1.

Номиналы элементов приведены для случая зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов типоразмера АА емкостью 600 мА·ч в стандартном режиме током 60 мА в течение примерно 14 ч или 150 мА в течение 5 ч. Однако номиналы элементов этого ЗУ можно пересчитать для зарядки других аккумуляторов.

Функционально ЗУ состоит из таймера и токозадающих цепей. Таймер собран на микросхеме К176ИЕ5 (DD1), Питание микросхемы стабилизировано параметрическим стабилизатором R4VD3VD4. Частоту тактового генератора определяют номиналы элементов R10 и С5, когда выключатель SA2.2 разомкнут, и элементов R10, С5-С7, когда выключатель замкнут. Одновременно переключатель SA2.1 подключает к заряжаемому аккумулятору разные зарядные цепи: VD5R5R6 и R7HL4, если время зарядки 5 ч (выключатель SA2.2 разомкнут); VD2R3R5R6 и R2HL2 при 14-часовой зарядке (выключатель SA2.2 замкнут). Светодиоды HL2 и HL4 индицируют соответственно стандартный и ускоренный режимы зарядки.

Резисторы R3, R5 и R6 специально выбраны с запасом по мощности рассеяния, чтобы уменьшить степень их нагревания.

ЗУ работает следующим образом. После включения питания выключателем SA1 счетчики микросхемы DD1 сбрасываются в нулевое состояние импульсом высокого уровня, проходящим через конденсатор С4. Включается тактовый генератор, и начинается отсчет времени. Импульсы с генератора через резистор R14 поступают на базу транзистора VT3 и периодически открывают его. В такт импульсам начинает мигать светодиод HL5, наглядно индицируя частоту задающего генератора и работу ЗУ.

К выходу 9 микросхемы DD1 подключена еще одна цепь R13VT2 со светодиодом HL3, с помощью которого удобно контролировать общее время работы таймера, поскольку время его свечения равно 1/64 времени зарядки.

По истечении работы таймера на выходе 15 микросхемы DD1 появится высокий уровень, который откроет транзисторы VT1 и VT4. Первый остановит тактовый генератор, а второй включит реле К1, которое контактами К1.1 переключит аккумулятор на дозарядку малым током по цепи R1HL1. Одновременно светодиод HL1 сигнализирует о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Устройство, внешний вид которого показан на рис. 2, собрано на двусторонней печатной плате.

Чертеж платы представлен на рис. 3.

(нажмите для увеличения)

Плата рассчитана на применение конденсаторов К73-17 (С5-С7), оксидных К50-29 (С2-С4) и импортного (С1), резисторов ПЭВ (R3, R5, R6) и МЛТ - остальные, соответствующей мощности, реле РЭС59Б исполнения ХП4.500.020 или РЭС48Б исполнения РС4.590.202. Однако в последнем случае стабилизатор DA1 придется установить на теплоотвод. Первыми на плате монтируют резистор R15 и конденсатор С7.

В ЗУ допустимо применить практически любые маломощные n-p-n транзисторы, например, серий КТ315, КТ3102. Стабилитроны КС147А (VD3, VD4) заменимы одним с напряжением стабилизации 9 В, например, Д814Б1. Диоды КД208А (VD2, VD5) можно заменить любыми с допустимым прямым током не менее тока зарядки аккумулятора, соответственно стандартного и ускоренного

Сетевой трансформатор Т1 использован готовый. Его выбирают исходя из необходимого тока зарядки и числа одновременно заряжаемых аккумуляторов. Трансформатор должен обеспечить напряжение на вторичной обмотке 14... 16 В при максимальном токе для одного заряжаемого аккумулятора, 20...23 В - для двух, 30...33 В - для трех-четырех. Кроме того, следует помнить, что в режиме холостого хода (дозарядки) напряжение на входе стабилизатора DA1 не должно превышать 35 В.

Если необходимо заряжать аккумуляторы другой емкости, подборкой резисторов R5, R6 следует установить ток ускоренного режима, а затем, подбирая резистор R3, - ток стандартного режима зарядки.

Автор: А.Трапезников, г.Северодвинск Архангельской обл.

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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Эмоции отличаются по цвету лица 08.04.2018 В художественной литературе часто встречаются выражения типа "его лицо покраснело от гнева" или "он побледнел от страха". Что мы представляем, когда читаем такое? Искаженное от гнева или страха лицо соответствующего цвета - уж если человек начал краснеть или бледнеть, значит, эмоции бьют через край. Сильное эмоциональное потрясение действует на кровеносные сосуды, так что изменение кровотока в коже становится видно невооруженным глазом. А если эмоциональные переживания не очень сильные? Исследователи из Университета штата Огайо решили глубже изучить связь между цветом лица и эмоциями. Их интересовало, насколько специфично меняется цвет в зависимости от того, что чувствует человек, и насколько это помогает нам понять, что чувствует другой человек. Собрав несколько сотен фото, на которых люди демонстрировали самые разные эмоции, они пропустили их через различные цветофильтры - и оказалось, что у эмоций действительно есть определенные цветовые коды. То есть если человек, к примеру, счастлив, у него на лице проступит характерная цветовая "печать счастья": в коже вокруг носа, бровей, на щеках, подбородке и лбу слегка изменится кровоток, и эти изменения будут характерны именно для счастливого переживания. Более того, такие изменения не зависят от пола, этнической принадлежности и оттенка кожи. И речь идет о довольно сложных оттенках; скажем, для отвращения характерно усиление желто-синего вокруг губ и красно-зеленого на лбу и вокруг носа. Когда цветовой узор разных эмоций накладывали на лица с нейтральным выражением и после показывали их другим людям, то оказалось, что в большинстве случаев одних лишь цветовых изменений достаточно, чтобы верно узнать эмоцию. Так, счастье по цветовой "раскраске" правильно определяли в 70% случаев, грусть - в 75%, а гнев - в 65% случаев. Стоит добавить, что эмоций для эксперимента выбрали не одну и не две, а целых восемнадцать, и среди них были как простые ("счастье", "грусть" и т. д.), так и сложные (вроде "счастливого удивления" или "печальной злости"). А вот если цветовой код одной эмоции накладывали на другую эмоцию (то есть на несоответствующее выражение лица - например, цвета счастья совмещали со злым лицом), то участникам эксперимента казалось, что с той физиономией, которую им показывают, творится что-то не то, даже если они не могли понять, что именно. Полностью результаты работы описаны в статье в PNAS. Авторам работы удалось даже научить компьютер распознавать эмоции по цветам: с помощью специального алгоритма машина угадывала счастье с 88-процентной точностью, гнев - с 80-процентной, страх - с 70-процентной; самым трудным оказалось отвращение, смешанное со страхом - его компьютер узнавал с точностью 65%. Такая программа очень пригодилась бы для роботов, которые должны общаться с людьми. С другой стороны, многие из нас сами наверняка не отказались бы от похожего устройства, которое помогало бы узнать, что чувствует собеседник, изо всех сил скрывающий от нас свои эмоции.

Другие интересные новости:

▪ Прототип мобильного цифрового телевизора от MICROSOFT и LINX ELECTRONICS

▪ Автоматическая беспроводная сеть Wirepas Pino для Интернета вещей

▪ Новые LED-лампы от Samsung

▪ MAX31856 - АЦП для термопар с защитой и линеаризацией

▪ Мир может отказаться от угля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья О ты, что в горести напрасно на Бога ропщешь, человек! Крылатое выражение

▪ статья Почему пряники печатные? Подробный ответ

▪ статья Провизор при приготовлении лекарственных средств. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Стеклоочиститель - автомат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дробный квантовый эффект Холла. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025