Regeneration von galvanischen „Uhr“-Zellen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Galvanische Zellen zur Stromversorgung elektronischer Uhren und Taschenrechner (sogenannte „Tablet-Zellen“) sind nicht mehr Mangelware. Doch manchmal stellt sich das Problem, ihre Lebensdauer zu verlängern oder ihre Funktionalität wiederherzustellen. Für solche Fälle ist das hier beschriebene Gerät konzipiert.

Das Ladegerätdiagramm ist in Abb. 1 dargestellt. Es funktioniert nach einem bekannten Prinzip – das Laden einer regenerierbaren galvanischen Zelle mit einem asymmetrischen Strom. Der Ladestrom des an die Pins X1 und X2 angeschlossenen Elements G3 fließt durch die Diode VD4. Der Durchschnittswert dieses Stroms wird hauptsächlich durch die Werte der Widerstände R2, R3 bestimmt und überschreitet in unserem Fall 2.5...3 mA nicht. Und der Entladestrom des Elements, der durch den Widerstand R1 und die in die entgegengesetzte Richtung öffnende LED HL2 fließt, beträgt etwa 0.15 mA. Die LEDs HL1 und HL2 dienen als Indikatoren für den Zustand des wiederherzustellenden Elements und die Dioden VD1-VD3 dienen als Begrenzer für den Ladegrad.

Während der positiven Halbwelle der Netzspannung wird die Zelle geladen. Wenn das Element stark entladen ist, überschreitet die Spannung an ihm in der Regel 1 V nicht. Daher beträgt die Spannung an der in Reihe geschalteten Diode VD7 (0.7 V), LED HL2 (2 V) und Element G1 3.7 ... 4 V. Gleichzeitig beträgt die Gesamtspannung an den in Reihe geschalteten Dioden VD1, VD2, VD3 (jeweils 0.7 V) und der HL1-LED (2 V) ca. 4.1 V. Dies bedeutet, dass der Strom In diesem Fall beginnt es (größtenteils) durch das Element zu fließen und die HL2-LED leuchtet viel heller als die HL1-LED. Und da sie unterschiedliche Leuchtfarben haben, lässt sich leicht feststellen, in welchem ​​Zustand sich das Element befindet. In diesem Fall sollte die HL2-LED heller leuchten – grün.

Wenn das Element wiederhergestellt wird, beginnt die Spannung an ihm zu steigen, was bedeutet, dass jetzt der größte Teil des Stroms durch die LED HL1 fließt, ihre Helligkeit zunimmt und die Helligkeit der LED HL2 im Gegenteil schwächer wird. Gegen Ende des Elementregenerationszyklus nimmt die Helligkeit der roten LED zu und die grüne LED leuchtet kaum noch.

Grundsätzlich kann die Dauer des Zyklus zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit eines Elements beliebig lang sein – ein Ausfall des Elements ist nicht zu befürchten, da der durchfließende Ladestrom gering ist.

Bei der Konstruktion eines solchen Gerätes sollte das Hauptaugenmerk auf die Sicherheit gelegt werden – schließlich ist das wiederherzustellende Element galvanisch mit dem Netzwerk verbunden.

Ein möglicher Aufbau und Einbau von Teilen der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Regeneration von Batterien einer elektronischen Uhr sind in Abb. dargestellt. 2. Sein zylindrischer Körper, der den Benutzer vor Schäden durch Netzspannung oder Zerstörung des Elements schützt (selten, aber es kommt vor!), ist ein Kunststoffbehälter für Medikamente mit einem Innendurchmesser von 20 und einer Tiefe von 48 mm. Natürlich reicht auch ein anderer Koffer geeigneter Größe, dieser muss jedoch aus isolierendem Material bestehen, beispielsweise ein Fotofilmbehälter. In diesem Fall müssen die Abmessungen der Leiterplatte und des Einsatzes mit Kontakten für das regenerierte Element entsprechend angepasst werden.

Die Leiterplatte besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 2 mm. Es sollte eng am Körper anliegen und darin sicher verweilen. Im Boden des Gehäuses ist ein Loch für ein Netzwerkkabel angebracht, dessen Länge nur wenige Zentimeter beträgt. Dies geschieht mit Absicht, damit das Element bequem in das Gerät eingebaut werden kann, wenn der Kabelstecker (X1) in die Netzsteckdose gesteckt wird. In die Seitenwand des Gehäuses sind entsprechend der Position der LEDs zwei Sichtfenster mit einem Durchmesser von 4 mm gebohrt.

Die Basis der Kontakte X2 und X3, die das wiederhergestellte Element fixieren, ist ein Einsatz mit einem Durchmesser von 20 mm aus einseitiger 2 mm dicker Glasfaserfolie. Darin wurde ein ovales Loch mit der Größe 9x13 mm ausgeschnitten und ein Loch mit 2 mm Durchmesser für die Schraube (oder Niete) des Federkontakts X2 gebohrt. Die Kontaktfunktion übernimmt eine Platte mit einem Durchmesser von 20 mm aus verzinnter Folie oder Zinn, die auf der Folienseite des Einsatzes aufgelötet ist. Bei dieser Platte wird der Einsatz mit dem stromführenden Pad auf der Leiterplatte verlötet, an dem der Anodenanschluss der HL2-LED angeschlossen wird. Auf diese Weise entsteht ein negativer Kontakt für das wiederherzustellende Element. Der aus Messing ausgeschnittene Pluskontakt (X2) soll sich mit geringem Kraftaufwand um die Schraube (oder Niete) drehen lassen und wird folienseitig mit dem Kathodenanschluss der VD4-LED verbunden.

Das wiederherzustellende Element wird je nach Größe mit der Minusseite nach unten (in der Mitte oder näher am Rand) in das ovale Loch des Einsatzes eingesetzt und mit einem Federkontakt angedrückt. Anschließend wird das Gehäuse mit einer Kunststoffabdeckung verschlossen, woraufhin das Gerät an das Netzwerk angeschlossen werden kann.

Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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