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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Роботизированное обслуживание радиотелескопа 02.08.2023 Китайские исследователи готовятся внедрить инновационные роботизированные системы и платформы для обслуживания национального сферического радиотелескопа с апертурой в пятьсот метров (FAST), который получил прозвище "Китайский небесный глаз" и считается крупнейшим в мире однодисковым радиотелескопом. Совместные усилия радиоастрономической обсерватории Гуйчжоу и десяти других научных организаций, включая Национальную астрономическую обсерваторию Китайской академии наук и Харбинский технологический институт, направлены на разработку систем роботизированного обслуживания для телескопа. FAST обладает площадью, эквивалентной 30 стандартным футбольным полям, что создает сложные задачи для его обслуживания. Внедрение роботизированных решений направлено на повышение эффективности работы телескопа и увеличение длительности научных наблюдений. Главное внимание уделяется разработке интеллектуальных роботов для тестирования и обслуживания различных систем телескопа, таких как поддерживающие кабели и механизмы подачи, приводы и лазерные мишени на рефлекторе, а также мониторинг радиопомех и метеоизмерений кабины подачи. Особое значение придается всепогодному интеллектуальному роботу для измерений в кормовой кабине. Это устройство спроектировано для точных и надежных измерений в условиях, характерных для радиотелескопа FAST и его окрестностей. Робот разработан Национальной астрономической обсерваторией и представляет собой уникальное многофункциональное измерительное устройство на основе микроволновой технологии, предназначенное для работы в сложных климатических условиях провинции Гуйчжоу. Другой важный робот предназначен для обслуживания лазерных мишеней на рефлекторе. Это решение, разработанное совместно Национальной астрономической обсерваторией, Институтом автоматизации Китайской академии наук и радиоастрономической обсерваторией Гуйчжоу, включает в себя интеллектуальное устройство для управления и обслуживания лазерных мишеней. Эти роботизированные системы позволят эффективно решить сложные задачи, связанные с обслуживанием и наблюдением, которые ранее сталкивались с трудностями из-за погодных условий и сложности масштабов.

Другие интересные новости:

▪ Зафиксировано снижение вибрации Земли

▪ Стандарт сжатия VESA VDC-M

▪ Пластик, пригодный к бесконечной повторной переработке

▪ Грим и попкультура заставили людей бояться клоунов

▪ Сверхминиатюрная GPS-система MG4100

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Печорин. Крылатое выражение

▪ статья Какое право получили в подарок футболисты сборной СССР за победу в Кубке Европы 1960 года? Подробный ответ

▪ статья Технический секретарь. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Радиоудлинитель спутникового тюнера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как улучшить качество приема. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026