Тестер малогабаритных элементов питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Предлагаемый тестер предназначен для быстрой проверки малогабаритных элементов питания, которые используются в детских игрушках. С его помощью ребенок самостоятельно может определить степень разрядки батарейки.

Тестируемый элемент подключается к входу преобразователя и одновременно используется в качестве источника питания прибора. При этом проверяемый аккумулятор или батарейка работает с током нагрузки примерно 200 мА. Такая схема подключения позволяет отличить новый элемент от старого, который хотя и имеет достаточное выходное напряжение, но обладает большим внутренним сопротивлением. Максимальное напряжение, подаваемое на вход устройства, может достигать 3 В. При величинах входного напряжения, меньших 3 В, практически отсутствует возможность выхода из строя прибора вследствие ошибочного изменения полярности контактов тестируемого элемента.

Тестер предназначен для проверки обычных элементов питания, однако с его помощью можно тестировать и аккумуляторы. Особое внимание следует уделять тому, что в процессе эксплуатации NiCd и NiMH аккумуляторных элементов их выходное напряжение изменяется незначительно даже при весьма существенной потере емкости. Помимо этого, принимая во внимание меньшее напряжение, не следует удивляться тому, что при проверке полностью заряженных и кондиционных аккумуляторов будет светиться только светодиод LED2. Поэтому с помощью данного тестера можно определить лишь факт полной разрядки аккумулятора.

Для проверки элементов питания можно было бы использовать и пару проводов с обычной лампочкой, однако такое решение вряд ли бы удовлетворило уважающего себя радиолюбителя. В данной конструкции состояние аккумулятора определяется количеством светящихся LED диодов.

Предлагаемый тестер состоит из двух частей, а именно: из преобразователя напряжения и индикатора уровня напряжения. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке.

Для полноценного питания одного светодиода необходимо напряжение примерно 2 В. В то же время при подключении нового, полностью заряженного проверяемого элемента, напряжение на входе тестера не превышает 1,55 В. Поэтому для формирования напряжения, необходимого для нормального функционирования цепей индикации, и использован преобразователь. Функции такого преобразователя напряжения в предлагаемой конструкции выполняет простейший самовозбуждающийся генератор, уровень напряжения выходного сигнала которого зависит от напряжения питания. Эта зависимость преднамеренно увеличена использованием делителя R1, R2 в цепи базы транзистора Т1.

Критическим элементом преобразователя является транзистор Т1, который должен иметь низкое напряжение насыщения. В противном случае эффективность тестера резко снижается. В качестве трансформатора используется обычный дроссель типа 09Р с индуктивностью 330 мкГ, на который наматывается вторичная обмотка, содержащая примерно 30 витков провода ПЭЛ диаметром 0,2 мм. Для изготовления этой катушки подойдет любой лакированный провод диаметром от 0,1 до 0,25 мм. После этого на дроссель следует надеть отрезок трубки из изоляционного материала - и трансформатор готов.

Вторым каскадом тестера является индикатор уровня напряжения. При незначительном напряжении на входе тестера транзисторы Т2 и Т3 открыты напряжениями смещения, которые формируются на резисторах R3 и R4 протекаемым через них током, а транзисторы Т4 и Т5 закрыты. При увеличении напряжения, подаваемого на вход тестера, в первую очередь начнет светиться светодиод LED1. Дальнейшее изменение входного напряжения приведет к повышению тока, протекающего через светодиод LED1, до того момента, когда падение напряжения на резисторе R5 обеспечит открытие транзистора Т5 (при токе, равном примерно 16 мА). При этом транзистор Т2 закроется, а напряжение на светодиоде LED2 будет увеличиваться до тех пор, пока он не начнет светиться. Если входное напряжение тестера и далее будет увеличиваться, то при токе примерно в 20 мА откроется и транзистор Т4. При этом транзистор Т3 закроется, а светодиод LED3 начнет светиться. Увеличение напряжения на входе тестера выше значения 1,5 В на работу выходных каскадов практически не влияет, поскольку компенсируется преобразователем. При этом уровень выходного напряжения преобразователя, при котором светодиод LED3 начнет светиться, можно регулировать подбором сопротивления резистора R1.

Для изготовления тестера можно использовать практически любую печатную плату с размерами, соответствующими выбранному корпусу. Печатная плата тестера элементов питания приведена на рисунке.

Чтобы конструкция имела малые размеры, использованы элементы SMD. С этой же целью трансформатор расположен, горизонтально. В предлагаемой конструкции можно использовать обычные зеленые светодиоды (LED1-LED3) на напряжение 2 В и ток 20 мА. Диод D1 - диод Шоттки типа BD433. Конденсаторы С1 и C3 - на номинальное напряжение не менее 10 В.

Расположение элементов на печатной плате тестера элементов питания приведено на рисунке.

Для налаживания тестера потребуется регулируемый источник напряжения, а также любой универсальный измерительный прибор, например, простейший мультиметр. Тестер подключается к источнику питания, выходное напряжение которого необходимо постепенно увеличивать от 0 до 1,6 В. Собранный из исправных деталей и без ошибок, тестер не нуждается в дополнительном налаживании и практически сразу может быть использован для проверки работоспособности малогабаритных элементов питания.

При возникновении проблем в первую очередь рекомендуется проверить качество пайки контактов обмотки п2 трансформатора. Сразу угадать правильную полярность подключения выводов трансформатора вряд ли удастся. Поэтому в том случае, если генератор не будет возбуждаться, но тестер будет потреблять ток, сначала следует поменять местами выводы обмотки п2 трансформатора. Если это не поможет, то рекомендуется провести покаскадную проверку прибора с помощью регулируемого источника питания и обычного мультиметра.

Проверку следует начать с индикатора уровня напряжения. На вход индикатора (выводы конденсатора С1) подключается источник питания. При увеличении напряжения до значения примерно 3 В должен начать светиться светодиод LED1, при напряжении около 5,5 В загорается светодиод LED2. Последующее возрастание напряжения до величины 8 В должно привести к загоранию светодиода LED3. При этом потребляемый индикатором ток до момента начала свечения светодиода LED3 не должен превышать 20 мА. Если индикатор не работает так, как было указано, то неисправность следует искать в нем.

Если индикатор исправен, то можно приступать к проверке преобразователя напряжения. Увеличение напряжения на входе от 0 В до 1,6 В должно привести к постепенному возрастанию напряжения на конденсаторе С1 до значения около 8 В. Если генератор не возбуждается, сначала следует перепаять выводы катушки L2, а затем проверить транзистор Т1 и диод D1.

Возможна ситуация, когда генератор возбуждается, но при входном напряжении 1,5 В преобразователь не обеспечивает включение всех светодиодов. В этом случае можно попробовать в незначительных пределах изменить величину сопротивления резистора R1. Если это не поможет, рекомендуется увеличить сопротивление резистора R5. Однако не следует забывать о том, что чрезмерное увеличение сопротивления резистора R5 приводит к включению всех светодиодов даже при малом токе.

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:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Расшифрованный помидор 14.01.2013 Группа генетиков из 14 стран (всего в проекте приняли участие 300 ученых) смогла прочитать геном томата самого распространенного сорта, идущего на кетчуп. У помидора 35 тысяч генов, примерно как у человека. Культурный томат отличается от дикого прародителя всего шестью десятыми процента своих генов. А от картофеля, входящего в то же семейство пасленовых, восемью процентами генов.

Другие интересные новости:

▪ Виртуализация сетевых функций на 64-битной однокристальной ARM-системе

▪ Оригами для аккумуляторов

▪ Маршрутизаторы Tenda W308R, W309R, W322U

▪ Умное водительское сиденье реагирует на жесты водителя

▪ Жесткие диски Toshiba MG10F

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья Сорок веков смотрят на вас с высоты этих пирамид. Крылатое выражение

▪ статья Что не стоит пить при обезвоживании организма? Подробный ответ

▪ статья Обмотчик элементов электрических машин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Акустическая система для самостоятельного изготовления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Способы заделки кабеля в высокочастотные разъемы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025