Se propune realizarea unui încărcător pentru baterie, cu stabilizare de curent, reglabil pentru curent și tensiune la sarcină. Gama de aplicații este extinsă. Una dintre opțiunile pentru utilizarea sa este considerată într-un exemplu particular.
La fabricarea și instalarea unității radio auto din acasă setare "Utilizarea radioului auto în versiunea de acasă„A fost descoperită o mică problemă. Acesta constă în faptul că la fabricarea radioului, memoria nevolatilă nu era încă răspândită. Și căutarea automată a posturilor a fost deja folosită. Prin urmare, pentru a salva setările din memoria receptorului, a fost necesară o putere suplimentară pentru celulele de memorie atunci când receptorul a fost oprit. mașină, Acest lucru a fost rezolvat prin conectarea constantă a unității de memorie la bateria rețelei de bord. Când instalam un radio auto în apartament, a trebuit să caut o ieșire.
Nu este posibil să utilizați baterii de trei volți pentru a alimenta celulele de memorie, similar cu salvarea memoriei într-un computer. Pentru a alimenta unitatea de memorie din radioul auto (conform instrucțiunilor), sunt necesare 3 ... 3,5 volți.
Când instalați bateria, există o problemă. Trebuie să monitorizăm starea încărcării bateriei și să o scoatem periodic pentru a o reîncărca, ceea ce este incomod și nu este practic. Prin urmare, în opinia mea, este mai ușor să instalați permanent o baterie în unitatea fabricată a radioului auto, să faceți un încărcător pentru acesta și să o instalați acolo.
Drept urmare, sarcina a fost următoarea. Este necesar să se facă un încărcător pentru baterie, cu reglarea și stabilizarea curentului, cu o limitare a tensiunii maxime a bateriei de 3,6 volți. Bateria ar trebui să se încarce automat și numai atunci când receptorul este pornit, iar memoria sa ar trebui să fie întreținută constant. Pentru a exclude o descărcare completă sau supraîncărcare, modurile de încărcare trebuie adaptate la gradul de descărcare a bateriei, adică. Încărcătorul trebuie să fie adaptiv (în măsura posibilului).
Circuitul încărcătorului.
Circuitul încărcătorului se caracterizează prin simplitatea și accesibilitatea maximă a componentelor, conține practic două tranzistoare și o diodă zener reglabilă. Tranzistorul de control cu putere redusă VT1 îndeplinește funcția de reglare și stabilizare a curentului. Tranzistorul VT2 este alimentat, curentul principal de încărcare a bateriei curge prin el. De asemenea, încărcătorul conține un regulator de tensiune de ieșire pe dioda zener VD1.
Regulator de tensiune de ieșire
Baza regulatorului de tensiune determină dioda Zener controlată VD1 - TL431. Reglarea tensiunii pe TL431 se realizează folosind un divizor de tensiune R4, R5. Selectând valorile acestor rezistențe, obținem domeniul de reglare necesar. Apoi, schimbând rezistența rezistenței de reglare R4, înainte de a instala bateria în încărcător, setăm tensiunea de încărcare maximă (3.6V) la contactele de ieșire X1 și X2.
Când bateria descărcată este conectată la încărcător, tensiunea la contactele de ieșire scade și bateria începe să se consume, curentul setat cu rezistența R2 și limitat de rezistența R3. Când tensiunea bateriei se apropie de tensiunea de ieșire setată de regulator, curentul de încărcare va scădea, iar când tensiunea de pe baterie atinge 3,6 V, curentul de încărcare va fi practic zero.
Acest lucru se întâmplă din următorul motiv. Dioda zener controlată TL431 este închisă până când electrodul său de control are o tensiune sub 2.5V și nu afectează funcționarea încărcătorului. La încărcarea bateriei și apropierea tensiunii de pe ea, la tensiunea de ieșire stabilită anterior de regulator, potențialul electrodului de control ajunge la 2,5 V și dioda zener TL431 începe să se deschidă. În acest sens, tranzistorul de putere VT2 începe să se închidă, iar curentul de încărcare care trece prin el va scădea treptat până la aproape zero.
Astfel, limităm tensiunea maximă a bateriei la una predeterminată și excludem reîncărcarea acesteia, transferând încărcarea în modul picurare (0,005C), care acceptă doar memoria și compensează auto-descărcarea bateriei.
Stabilizator de curent
Stabilizatorul de curent menține un curent de ieșire stabil pentru a încărca bateria, eliminând în același timp influența regulatorului de tensiune.
Funcționarea stabilizatorului curent este controlată de tranzistorul VT1. Limita curentă limitează rezistența R3. Este un rezistor cu rezistență scăzută de la 0,1 până la 20 ohmi (în funcție de puterea necesară a încărcătorului) și în același timp este un senzor de curent. Când sarcina este conectată, pe această rezistență se formează o anumită cădere de tensiune, proporțională cu curentul de trecere. O astfel de cădere de tensiune este suficientă pentru funcționarea tranzistorului de control VT1.
Cu o creștere a curentului, din anumite motive și o creștere corespunzătoare a căderii de tensiune în R3, tranzistorul VT1 se deschide mai mult. În acest sens, tranzistorul de putere VT2 începe să se închidă, iar curentul care îi trece prin baterie scade.
Când curentul scade prin sarcină, opusul este adevărat.
Astfel, tranzistorul VT1 controlează automat tranzistorul de putere, reglând curentul care curge prin el și sarcina, astfel încât procesul de stabilizare curent să fie realizat.
În prima etapă, încărcarea este realizată de un curent stabil (selectat manual). Când tensiunea setată pe baterie este atinsă (selectată manual), încărcarea continuă menținând o tensiune stabilă și scăderea valorii curentului de încărcare.
Modificând rezistența rezistorului R2, este posibil să setați manual curentul necesar de încărcare a bateriei.
Rezistorul R1 stabilește tensiunea de polarizare a tranzistorului de putere VT2 și determină, de asemenea, curentul de funcționare al diodei Zener VD1. Prin selectarea R1, curentul diodei zener este setat la 5 ... 10 mA.
LED-urile din dispozitiv sunt utilizate pentru semnalizarea vizuală a procesului de încărcare. Luminozitatea LED1 indică funcționarea stabilizatorului curent, iar LED2 funcționarea regulatorului de tensiune.
Ca tranzistori NPN de comandă (putere), este posibil să se folosească atât tranzistoare interne sau importate de putere mică (putere medie), cu caracteristicile de curent și tensiune corespunzătoare. Tranzistorul de putere VT2 se va încălzi sub sarcini mari și trebuie instalat pe un calorifer. Dioda VD2 protejează bateria împotriva descărcării atunci când receptorul și încărcătorul sunt opriți. Cablurile bateriei sunt conectate la unitatea de memorie a receptorului.
Fabricarea încărcătorului
1. Selectarea bateriei
Pentru a alimenta unitatea de memorie din radioul auto, folosim trei baterii NiMH conectate în serie, cu o tensiune nominală totală de 3,6 volți (1,2 x 3) și o capacitate mai mare de 2,0 Ah. Descărcarea fiecărui element de baterie este permisă până la 0,9 volți, iar întreaga baterie până la (0,9 x 3) 2,7 volți. Este posibilă o încărcare completă a bateriei până la (1,8 x 3) 5,4 volți. Astfel, setând regulatorul de tensiune al încărcătorului la 3,6 volți, avem garanția de a exclude încărcarea bateriei fără a o deconecta chiar de la dispozitiv.
Există, de asemenea, o anumită protecție cu privire la descărcarea completă a bateriilor. Cu o tensiune de alimentare de 3,0 volți, setările de căutare automată din receptor sunt pierdute, ceea ce se observă la următoarea pornire. Încărcarea minimă în baterie rămâne în continuare. În acest caz, funcționarea dispozitivului trebuie ajustată. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să creșteți ușor curentul de încărcare.
2. Asamblarea și verificarea funcționării circuitului
Selectăm detaliile în conformitate cu diagrama de mai sus. Asamblarea circuitului încărcătorului pe o placă de circuit universal. Verificăm funcționarea circuitului prin setarea elementului bateriei ca sarcină. Alegând valorile rezistențelor R4, R5, obținem capacitatea de a regla tensiunea de ieșire pe întregul interval. După instalarea întregii baterii a bateriilor, verificăm posibilitatea și valorile atunci când reglăm curentul de încărcare. Cu o rată de R3 în conformitate cu diagrama de mai sus, curentul este reglat de la 0 la 350 mA cu o tensiune de ieșire de 3,2 până la 9 -11 volți.
Decupăm din placa universală și pregătim o placă de lucru pentru asamblare.
3. Realizăm instalarea circuitului pe placa de lucru.
Dacă există spațiu liber și pentru a îmbunătăți regimul de temperatură al pieselor, este posibil să distingem din circuit un bloc de piese cu emisie mare de căldură. În acest caz, este un tranzistor de putere pe calorifer și rezistența R3 (format din două puteri inferioare conectate în paralel). Aceste piese sunt asamblate pe o placă de opțiune separată instalată departe de placa principală. Părțile rămase sunt asamblate pe placa principală.
4. Montaj final.
Asamblam întregul circuit în versiunea de lucru și verificăm funcționarea încărcătorului asamblat.
Instalăm circuitul de lucru în unitatea radio fabricată anterior în versiunea de acasă. Întrucât unitatea radioului auto este staționară și îndepărtarea acestuia este o sarcină laborioasă, placa de acționare a dispozitivului se află în cazul unității, aproape de fereastra de sub ceasul de bucătărie. Când scoateți ceasul de la fereastră, care durează 3 secunde, accesul la indicatoarele de funcționare și reglarea curentului și a tensiunii este gratuită.
