Индикатор-ограничитель зарядки аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

При одновременной зарядке нескольких последовательно включенных Ni-Cd или Ni-Mh аккумуляторов типоразмера АА или ААА нередко возникает ситуация, когда некоторые из них еще не зарядились, а другие уже перезаряжаются. Обусловлено это тем, что реальная емкость аккумуляторов, особенно если они "не первой свежести", может существенно отличаться от номинальной и при зарядке одним током одни из них заряжаются быстрее других. Чтобы исключить такую ситуацию, можно собрать индикатор-ограничитель, который подключают параллельно каждому аккумулятору. Устройство предназначено для установки в простые ЗУ, в которых зарядка производится стабильным током и отсутствует контроль напряжения каждого аккумулятора или времени зарядки.

Схема устройства показана на рис. 1. Оно представляет собой повышающий преобразователь напряжения, нагруженный светодиодом, и собрано на специализированной микросхеме NCP1400ASN33T1 (NCP1400ASN50T1). Индикатор-ограничитель, подключенный параллельно заряжаемому аккумулятору G1, тока практически не потребляет, пока напряжение аккумулятора менее 1,42 В. Поэтому весь ток зарядки "идет в дело", т. е. заряжает аккумулятор. Когда напряжение превысит указанное выше значение, преобразователь включается, потребляемый им ток увеличивается, а зарядный ток существенно уменьшается, вплоть до нуля. Светодиод начинает светить, сигнализируя об окончании зарядки аккумулятора.

Рис. 1. Схема устройства

Стабилитрон VD1 защищает преобразователь от повышенного напряжения, которое может появиться, если аккумулятор не установлен, вышел из строя или из-за плохого контакта в держателе. Преобразователь включается, если напряжение на управляющем входе СЕ превысит 0,5...0,6 В. Оно поступает на этот вход через диоды VD2 и VD3, и его значение будет меньше на величину падения напряжения на них. Ток через эти диоды, а значит, и напряжение на них задает резистор R1, и его подборкой можно установить порог включения преобразователя напряжения. В данном случае установлено пороговое напряжение 1,42 В.

Ток, потребляемый преобразователем, превышает в 2,5...3 раза ток, протекающий через светодиод. Если применить светодиод белого цвета свечения, при напряжении 3,3 В ток через него будет зависеть в основном от его типа и, возможно, потребуется его подборка. Если, например, светодиод потребляет ток 20 мА, преобразователь будет потреблять ток около 50 мА. Именно на это значение и будет уменьшаться зарядный ток после включения преобразователя. Чтобы установить желаемый потребляемый ток, надо применить светодиод зеленого или желтого цвета свечения, включив последовательно с ним резистор R2. Подборкой этого резистора и устанавливают ток, потребляемый всем преобразователем. Можно применить светодиод красного цвета, но предварительно надо проверить, чтобы он не светил при напряжении 1,4 В, некоторые экземпляры на это способны.

Если применить малогабаритные элементы для поверхностного монтажа, печатная плата устройства будет небольшой. Ее чертеж показан на рис. 2. Она двухсторонняя. Через отверстия в плате контактные площадки с двух сторон соединены между собой. Светодиод, конденсатор и резистор R2 установлены на одной стороне, остальные элементы - на другой. Диоды CDLL4148 можно заменить выводными диодами серий КД521 и КД522. Стабилитрон - маломощный на напряжение стабилизации 3...3,3 В. Резисторы и конденсатор - для поверхностного монтажа типоразмера 0805 или 1206. Дроссель должен быть рассчитан на ток 200...250 мА, подойдут дроссели - LQY4N, LQN4N, SDR0703, или выводной серии ЕС24. Светодиод может быть любой, а поскольку ток через него достаточно большой, применение светодиода повышенной яркости свечения необязательно.

Рис. 2. Чертеж печатной платы устройства

Размещение элементов на плате показано на рис. 3. Дополнительный резистор R2 устанавливают со стороны установки светодиода, предварительно сделав разрез в печатном проводнике. Разрез и резистор R2 выделены на рис. 3 красным цветом. Внешний вид устройства показан на рис. 4.

Рис. 3. Размещение элементов на плате

Рис. 4. Внешний вид устройства

Такой индикатор-ограничитель удобно установить в ЗУ с током зарядки 60...80 мА (для аккумуляторов емкостью до 800 мА·ч). В этом случае после включения светодиода аккумулятор будет продолжать подзаряжаться в несколько раз меньшим током. Для увеличения потребляемого преобразователем тока на его выходе надо установить два или три светодиода, каждый со своим резистором.

Если в ЗУ зарядный ток 150...200 мА (для аккумуляторов емкостью до 1,5.2 А·ч), следует применить микросхему с выходным напряжением 5 В (NCP1400ASN50T1) и последовательно со светодиодом установить токоограничивающий резистор (все изменения для этого случая выделены на рис. 1 красным цветом). Подборкой этого резистора можно установить желаемый ток светодиода. При этом ток, потребляемый преобразователем, будет примерно в четыре раза больше. Возможно, придется применить более мощный светодиод или установить параллельно еще один-два светодиода, каждый со своим токоограничивающим резистором. Следует учесть, что импульс тока через дроссель может достигать 400 мА, поэтому он должен быть рассчитан на этот ток.

Необходимо отметить, что напряжение выключения преобразователя меньше напряжения включения примерно на 0,1 В. Если после включения преобразователя аккумулятор немного разрядится, преобразователь выключится и зарядка продолжится.

Налаживание сводится к подборке резисторов. На устройство подают напряжение 1,42 В и подборкой резистора R1 добиваются включения преобразователя. Сопротивление этого резистора не должно быть более 200 кОм, если получится больше, необходимо подобрать другие диоды VD2 и VD3. Порог включения контролируют несколько раз, подав на преобразователь напряжение 1,2 В и плавно увеличивая его до 1,5 В. При необходимости налаживание повторяют. Как изменить потребляемый преобразователем ток, было сказано выше.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Мощные полупроводниковые приборы из карбида кремния от Renesas Electronics 01.02.2012 Компания Renesas Electronics объявила о начале поставок трех мощных полупроводниковых приборов, в которых используется карбид кремния (SiC). Новинки получили обозначения RJQ6020DPM, RJQ6021DPM и RJQ6022DPM. Они представляют собой наборы диодов и транзисторов в общем корпусе, предназначенные для мощных преобразователей или коммутаторов. Изделия относятся ко второй серии мощных полупроводниковых приборов Renesas из карбида кремния, использование которого позволяет уменьшить потери. В числе областей применения новых изделий производитель называет серверы, базовые станции сотовой связи, бытовую технику, такую, как кондиционеры, а также системы электропитания на базе солнечных батарей. В корпусе RJQ6020DPM находится высоковольтный диод Шоттки SiC-SBD, рассчитанный на напряжение до 600 В, время восстановления обратного сопротивления которого равно всего лишь 15 нс, и два высоковольтных мощных транзистора MOSFET с сопротивлением в открытом состоянии 100 мОм. В корпусе RJQ6021DPM находится диод SiC-SBD и два биполярных транзистора с изолированным затвором (IGBT), характеризующихся низким значением остаточного напряжения во включенном состоянии - 1,5 В. В корпусе RJQ6022DPM находится два диода SiC-SBD и два транзистора IGBT. Ознакомительные образцы изделий появится в феврале по цене $10 за штуку. Серийный выпуск компания рассчитывает начать в мае.

Другие интересные новости:

▪ Химический состав оружия викингов

▪ Карманный кинотеатр

▪ Закон против IT-индустрии

▪ Хотите похудеть - нюхайте ваниль

▪ Роль причинно-следственной информации для выбора книги ребенком

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Планетарная модель атома. История и суть научного открытия

▪ статья Какой напиток самый распространенный в мире? Подробный ответ

▪ статья Няня. Должностная инструкция

▪ статья Светильник в палатку с ночником. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Замена модуля IGBT в сварочном аппарате. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026