Зарядные устройства на микросхемах стабилизаторов напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

В статье описаны простые зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в том числе автомобильных.

В последние годы в различной аппаратуре стали применять необслуживаемые (гелевые) свинцово-кислотные аккумуляторные батареи напряжением 6 В, состоящие из трех аккумуляторов. Их применяют в переносных фонарях-светильниках, электронных игрушках, источниках бесперебойного питания и т. д. Да и в лаборатории радиолюбителя их можно встретить весьма часто. Если такие батареи используются нерегулярно, их следует хранить в заряженном состоянии.

В зависимости от режима работы напряжение на свинцово-кислотных батареях необходимо поддерживать в определенных пределах. Так, например, для батареи RB640BS емкостью 4,5 А ч напряжение в случае циклического использования должно быть в пределах 7,2...7,5 В, для резервного использования - 6,75...6,9 В. Максимальный ток зарядки при этом не должен превышать 1,35 A.

Микросхемы стабилизаторов напряжения серии 7809 выпускаются в двух основных вариантах: с допуском на выходное напряжение 9 В ±2 % (выходное напряжение в пределах 8,82...9,18 В) и ±4 % (8,64...9,36 В). Они обеспечивают максимальный ток нагрузки 1 А (некоторые модификации - до 1,5 А). Стабилизаторы снабжены узлами защиты от превышения тока и перегрева, что делает их весьма привлекательными для применения в зарядных устройствах.

Выходное напряжение стабилизатора 7809 можно уменьшить подключением к выходу двух или трех диодов серии 1N400х или 1N540х, чтобы получить необходимое значение для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 6 В. Типовые значения падения напряжения на диодах серий 1N400х и 1N540х в зависимости от тока приведены в таблице.

Схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей номинальным напряжением 6 В на микросхемах 7809 показана на рис. 1.

Рис. 1

Оно содержит четыре стабилизатора DA1-DA4, к выходам которых для уменьшения напряжения подключены последовательно соединенные резистор и два диода. К разъемам XS10- XS13 подключают заряжаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. К контактам XS2, XS3 (и соответственно XS4-XS9) можно подключить вольтметр для измерения зарядного тока. Поскольку сопротивление резисторов R3- R6 выбрано 1 Ом, показания вольтметра в вольтах (милливольтах) численно равны току в амперах (миллиамперах).

К разъему XS1 можно подключить нагрузку для питания нестабилизированным напряжением. Если нагрузку подключить к разъему XS14, зарядное устройство можно использовать как источник бесперебойного питания. В штатном режиме, при наличии сетевого напряжения, нагрузка питается от зарядного устройства. Аккумуляторные батареи заряжаются, и поскольку ток ограничен стабилизаторами на уровне 1 А, нет опасности перегрузки батарей.

Когда напряжение в сети пропадет, нагрузка будет питаться от аккумуляторных батарей через диоды VD5, VD8, VD11, VD14.

Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения на выходе выпрямителя на диодах VD1, VD2.

Понижающий трансформатор Т1 должен обеспечивать напряжение холостого хода на вторичных обмотках 2х(12,5...14,5) В и ток нагрузки не менее 3 А. Диоды VD1, VD2 рассчитаны на этот ток. Диоды VD3-VD14 могут быть серий 1N400х или 1N540х или любые другие, допускающие прямой ток не менее зарядного тока аккумуляторных батарей. Кроме того, применимы диоды Шоттки, например, 1N5819 (допустимый прямой ток 1 A, обратное напряжение 40 В) или 1N5822 (3 A, 40 В).

Стабилизаторы DA1-DA4 устанавливают на общий теплоотвод. Ёмкость конденсатора C4 можно увеличить до 6800-10000 мкФ.

Налаживание устройства сводится к подборке диодов, подключаемых к выходу стабилизаторов, и их числа для установки необходимого напряжения на аккумуляторных батареях.

Аналогичное зарядное устройство можно собрать для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей напряжением 12 В. В этом случае используют стабилизаторы серии 7815. Обычно автомобильные батареи заряжают током 4... 6 А, напряжение на них в полностью заряженном состоянии около 14,5...15 В.

Рис. 2

На рис. 2 приведена схема простого устройства, способного заряжать и поддерживать в заряженном состоянии такие батареи.

Трансформатор Т1 понижает напряжение сети до 19...20 В, которое затем выпрямляет диодный мост VD1-VD4 и сглаживают конденсаторы С2-С7. Вторичная обмотка трансформатора и диоды выпрямителя должны быть рассчитаны на ток зарядки аккумуляторной батареи.

Собственно зарядное устройство собрано на стабилизаторах DA1-DA5, включенных параллельно. Резисторы R3-R7, подключенные к выходам стабилизаторов, выравнивают зарядный ток. Выходное сопротивление стабилизаторов не превышает 0,03 Ом. Поскольку сопротивление резисторов в десять раз больше, можно считать, что все цепи из стабилизатора и резистора имеют одинаковое выходное сопротивление.

Микросхемы стабилизаторов серии 7815 выпускаются в трех основных модификациях: с допуском на выходное напряжение 15 В ±2 %(выходное напряжение в пределах 14,7...15,3 В), ±4% (14,4...15,6 В), ±5% (14,25...15,75 В). Все они могут быть использованы в зарядном устройстве, но стабилизаторы с допуском ±2 % более предпочтительны.

Заряжаемую аккумуляторную батарею подключают к разъему XS1. Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения на выходе зарядного устройства. При необходимости напряжение на заряжаемой батарее можно уменьшить. Для этого размыкают контакты выключателя SA2, подключая последовательно с батареей диод VD6. Если этого не требуется, диод и выключатель не устанавливают. Диод VD5 защищает стабилизаторы в случае пропадания сетевого напряжения при подключенной батарее.

Диоды FR602 (VD1-VD4) можно заменить любыми выпрямительными с допустимым прямым током не менее 5 А и обратным напряжением не менее 50 В, подойдут, например, HER602. Диод Шоттки SR1640 (VD6) заменим на SR3020.

Выходной ток зарядного устройства ограничен стабилизаторами DA1-DA5. Максимальная рассеиваемая ими мощность зависит от состояния заряжаемой аккумуляторной батареи и может быть значительной, поэтому все микросхемы устанавливают на общий теплоотвод площадью не менее 200 см².

Правильно собранное из исправных деталей зарядное устройство не требует налаживания.

Автор: П. Петров

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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Новый метод охлаждения для холодильников 09.01.2023 Ученые Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли создали охладитель с использованием принципа ионокалорического охлаждения. Фазовый переход в материале связан с потоками энергии. Когда твердое тело плавится, оно поглощает энергию из окружающей среды, а когда застывает - выделяет ее. Это остается верным даже в том случае, когда фазовый переход вызван химическими или механическими изменениями, а не нагреванием или замораживанием тела. Новый хладагент работает по ионокаллорическому принципу. В базе устройства лежит соль. Проходящий через систему ток перемещает ионы, повышая температуру плавления материала. При плавлении материал поглощает тепло из окружающей среды, а когда ионы удаляются и твердеет, отдает тепло обратно. В ходе первого эксперимента удалось охладить материал на 25 градусов по Цельсию при использовании напряжения менее одного вольта. Это гораздо эффективнее, чем при использовании аналогичных технологий. Авторы разработки пытаются сбалансировать три вещи: экологическую безопасность хладагента, энергоэффективность и стоимость оборудования. "Использование хладагентов - это нерешенная проблема: никому не удалось разработать альтернативное решение, которое охлаждает вещи, работает эффективно, безопасно и не наносит вреда окружающей среде, - отметили ученые. - Мы думаем, что ионокалорический цикл может достичь всех этих целей, если его правильно реализовать". Ученые думают, как можно эффективно использовать полученное этим методом тепло - например, для нагрева воды или в промышленных процессах. Сейчас авторы технологии успели получить ограниченный патент на ионокалорический холодильный цикл.

Другие интересные новости:

▪ Польза и вред видеоигр

▪ Влагозащищенные AC-DC адаптеры Mean Well OWA-90E

▪ Высокоскоростной SSD Sabrent Rocket NVMe 4.0 1 ТБ

▪ Smart Glasses от Lenovo

▪ Пластик из углекислого газа

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Цифровая видеокамера как web-камера. Искусство видео

▪ статья Какой юридический термин в древности означал просто кусок дерева? Подробный ответ

▪ статья Способы выноса пострадавших. Медицинская помощь

▪ статья Сплавы для катушек сопротивлений и измерительных приборов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Прохождение через доску. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025