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:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива E-skin - дисплей на коже 25.04.2016 Инженеры из университета Токио, под руководством профессора Такао Сомейя (Takao Someya) и доктора Томоюку Йокота (Tomoyuki Yokota) создали ультратонкий и ультрагибкий дисплей на органических светоиспускающих диодах (OLED), который может крепиться на кожу и оставаться на ней несколько дней, показывая самые разные биологические параметры. В основе разработки лежит высококачественная защитная пленка толщиной всего два микрометра, сделанная из чередующихся слоев неорганического (оксинитрит кремния) и органического (парилен) материалов. Эта пленка защищает экран от воздействия кислорода и воды, позволяя ему держаться на коже и функционировать в течение нескольких дней. Используя эту пленку и оксид индия-олова (ITO), японские ученые создали полимерные светоиспускающие диоды (PLEDs), имеющие толщину всего 3 мкм и в шесть раз более эффективные, чем предыдущие образцы; а также органические фотодетекторы (OPDs). Из них и состоит экран, которому требуется для использования очень мало энергии и выделяет еще меньше тепла. Будучи прикрепленным к человеческому телу, он может показывать, например, уровень кислорода в крови (как это делает представленный инженерами из Токио образец) или частоту пульса. Это открывает новые широкие возможности не только для медиков, но и, например, для атлетов, которым будет удобно получать такую информацию в реальном времени без громоздких внешних гаджетов. А в перспективе спектр применения E-skin может быть еще шире. "Появление мобильных телефонов изменило способ нашего общения. Хотя подобные коммуникативные инструменты становятся все меньше и меньше, они все же остаются отдельными устройствами, которые нам нужно носить с собой, - сказал профессор Сомейя. - А на что будет похож мир, если у нас будут дисплеи, которые будут приклеиваться к нашему телу, и показывать даже наши эмоции или уровень стресса или беспокойства? Это не только избавит нас от необходимости носить все время с собой гаджет, но и изменит способ нашего взаимодействия с окружающими и добавить в общение новое измерение".

Другие интересные новости:

▪ Курящая мама вредит будущему ребенку

▪ Домашние животные отражают наш характер

▪ Механическая рука умеет чувствовать

▪ Самосвал, работающий на водороде

▪ Пузырьки против ураганов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Антонио Грамши. Знаменитые афоризмы

▪ статья В какой стране граждане могут свободно узнавать доходы любых других граждан? Подробный ответ

▪ статья Настольный фрезерный станок. Домашняя мастерская

▪ статья Морской клей. Простые рецепты и советы

▪ статья Не развязывая веревки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026