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:

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 ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Сенсорная клавиатура с Bluetooth 23.12.2001 Фирма Senseboard разработала устройство, объединяющее в себе сенсорную технологию с искусственной нейронной сетью, которое позволяет точно отслеживать движения пальцев печатающего человека. Представители шведской компании полагают, что созданный ими имитатор клавиатуры решит проблемы пользователей мобильных компьютеров, которым больше не придется тыкать по крохотным кнопкам. Прибор улавливает движения пальцев при нажатии, а точные измерения позволяют определить, на какие клавиши хотел нажать человек, набирая текст. Датчики из резины и пластика подсоединяют к ладоням пользователя так, чтобы не мешать движениям пальцев. С помощью технологии Bluetooth информация о "напечатанном" передается беспроводным образом на компьютер, где текстовый редактор анализирует сигналы и превращает их в текст. Помимо системы исправления ошибок устройство имеет функцию "пауза", которая позволяет человеку есть, пить и выполнять любую другую работу руками, не снимая датчиков. Представители Senseboard заявляют, что устройство будет совместимо с большинством карманных компьютеров, мобильных телефонов и ноутбуков, а появление его в продаже по отпускной цене около 150 дол. США ожидается в марте 2002 г.

Другие интересные новости:

▪ Электронный дегустатор вина

▪ Вертолет на лазерной подсветке

▪ MCP1810 - LDO c самым низким Iq в отрасли

▪ DC/DC-преобразователи Traco TEC 2(WI) и TEC 3(WI)

▪ Штаны-самоходы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Видит око, да зуб неймет. Крылатое выражение

▪ статья Как решила проблему китайская компания, против которой подали иск за клонирование сегвеев? Подробный ответ

▪ статья Аквапед. Личный транспорт

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме LA4182. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Методика перестройки радиостанции Р-105м. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026