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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Микробы распознают буквы 06.06.2021 Благодаря своему недавнему открытию, ученые с факультета биомедицинской инженерии Техниона смогли добиться распознавания определенных геометрических узоров - например, букв - колониями микробов, имитирующими искусственную нейронную сеть. Метод ученых основан на изменении способа коммуникации внутри колоний микробов в природе. Исследование, проведенное доктором Симингом Ли и доцентом Рамезом Даниэлем. Лаборатория профессора Даниэля занимается синтетической биологией, в частности, созданием биологических цепей, по сути сочетающих принципы биологии и электроники. Подобно электронным переключателям, которые можно включать и выключать, клетки спроектированы так, чтобы "включаться" и выполнять функцию, например флуоресценцию, в ответ на определенный стимул. Используя эту технику, группа разработала биологические "датчики", которые распознают присутствие мышьяка и других ядов в воде или наличие крови в моче. Однако клетки способны выполнять более сложные функции, чем простой переключатель "да / нет". Колонии микробов в природе способны к внутренней коммуникации. Например, они могут по-разному реагировать на внешние раздражители, когда колоний мало или же когда их много. Это явление, называемое "восприятием кворума", также проявляется, например, когда наша иммунная система мобилизуется против инфекции - клетки передают информацию о том, какой патоген попал в организм, какая реакция требуется и многое другое. Одна клетка сама по себе а может быть "глупой", но вся колония, как правило, "умная". Именно это явление группа профессора Даниэля использовала, чтобы в несколько раз повысить алгоритмическую сложность задачи и впервые создать биологическую схему, действующую как искусственная нейронная сеть, способная выполнять относительно сложную задачу: распознавание образов. Строительными блоками для нее стали модифицированные бактерии E. coli. Созданные таким образом геометрические узоры - это доказательство концепции того, что могут делать биологические схемы, действующие как искусственная нейронная сеть. В будущем мы можем увидеть биоинженерные системы, отслеживающие токсины, диагностирующие рак и используемые для регенерации тканей. У нас могут даже появиться биологические компьютеры. Интересно наблюдать, как синтетическая биология, стремящаяся имитировать электронику в биологических системах, прошла полный цикл, создав подобие искусственной нейронной сети, которая, конечно же, вдохновлена человеческим мозгом - самой сложной биологической системой.

Другие интересные новости:

▪ Асфальт очищает воздух

▪ Под стеклянной крышей

▪ Выявление деменции за десять лет до диагноза

▪ Выпуск аналоговых телевизоров сворачивается

▪ Квантовая спин-жидкость

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Корзинка из мяча. Советы домашнему мастеру

▪ статья Вращаются ли другие планеты? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела сбора выручки. Должностная инструкция

▪ статья Глубина обнаружения объектов металлоискателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Приставка для приема телепрограмм в кабельных поддиапазонах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026