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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Квантовый компьютер Google 05.10.2015 Google, NASA и Ассоциация космических исследований университетов (Universities Space Research Association - USRA) объявили о подписании соглашения с компанией D-Wave, согласно которому D-Wave обязуется предоставлять партнерам будущие квантовые процессоры, по мере выхода новых моделей на протяжении семи лет. Заказчики квантовых процессоров используют их для исследований в следующих областях: распознавание речи, роботизированные космические миссии, управление авиатранспортом и веб-аналитика. В рамках соглашения Google, NASA и USRA получат процессор D-Wave нового поколения - D-Wave 2X, - содержащий 2048 физических кубитов, из которых 1152 кубита используются для расчетов. В новом процессоре кубитов более чем в два раза больше, чем в процессоре предыдущего поколения. И он является самым мощным из созданных на сегодняшний день. Кубиты - это квантовые объекты, которые могут находиться в суперпозиции двух состояний, то есть кодировать сразу логическую единицу и ноль. Дополнительные кубиты обеспечивают возможность выбора кубитов с наилучшими характеристиками. Кроме того, при современных технологиях производства часть кубитов получается бракованной, но в D-Wave заявляют, что все новые процессоры будут иметь больше тысячи работоспособных кубитов. Каждый дополнительный кубит в квантовом процессоре удваивает пространство для поиска и, соответственно, увеличивает скорость вычислений. Новые процессоры D-Wave состоят из шести металлических слоев и содержат более 128 тыс. туннельных переходов Джозефсона. Новый процессор охлаждается на 40% лучше, чем предыдущий, что повышает надежность выбора оптимальных результатов. Также на 50% снижены помеховые шумы.

Другие интересные новости:

▪ Чем меньше плотность населения, тем счастливее люди

▪ Математики разработали идеальный кофе эспрессо

▪ Стволовые клетки из пробирки

▪ Tesla выпустит электромобиль-амфибию

▪ Внесение логинов и паролей в завещание

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Космические корабли. История изобретения и производства

▪ статья Что такое шум? Подробный ответ

▪ статья Ладьеплодник укроповидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Динамическое подмагничивание в магнитофоне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Верная сумма. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026