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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ladegerät 1-127 Milliampere mit diskreter Ladestromeinstellung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Beim Laden verschiedener Akkus wird für jeden ein bestimmter Ladestrom benötigt. Mit dem vorgeschlagenen Gerät können Sie mit nur sieben Schaltern 127 Stromwerte einstellen. Dieses Ladegerät ist zum Laden jeder kleinen Batterie mit einer Spannung von 1,5 bis 12 V und einem Ladestrom von 1 bis 127 mA ausgelegt. Es können beispielsweise Batterien D-0,025, D-0,06, D-0,25, D-0,55, TsNK-0,45, TsNK-0,9 sowie daraus aufgebaute Batterien angeschlossen werden. Der Ladestrom ist unabhängig von der Anzahl der Akkus und kann im obigen Bereich diskret in 1 mA Schritten ohne Stromzähler eingestellt werden. Die Instabilität des Ladestroms überschreitet 0,5 % nicht. Wenn die Batterie die Spannung erreicht, die der vollen Ladung entspricht, stoppt der Vorgang automatisch. Die Ladeschluss-Schwellenspannung ist je nach Akkutyp bzw. Batterietyp einstellbar von 1 bis 12 V. Der Ladevorgang wird über eine LED kontrolliert. Hohe Eigenschaften der Instabilität des Ladestroms werden durch eine Stromquelle bereitgestellt, in der die Mikroschaltung KR142EN19 verwendet wird [1]. Diese Mikroschaltung funktioniert auch gut in Präzisionsstromquellen [2] im Bereich von mehreren zehn Mikroampere bis zu mehreren Ampere. Das Diagramm des Ladegeräts mit der angegebenen Mikroschaltung ist in Abb. 1. Die Stromquelle wird durch den DA1-Chip, die Transistoren VT3, VT4 (sie bilden einen zusammengesetzten Transistor) und die Stromeinstellwiderstände R4-R10 gebildet, die durch die Schalter SA2-SA8 verbunden sind. Die Widerstandswerte der Widerstände sind so gewählt, dass sich bei Anschluss eines davon der im Diagramm angegebene Ladestrom einstellt. Durch gleichzeitiges Anschließen mehrerer Widerstände wird der Gesamtstrom eingestellt. Wenn beispielsweise die Kontakte der Schalter SA2, SA4 geschlossen sind, beträgt der Gesamtstrom 5 mA, und wenn die Kontakte aller Schalter geschlossen sind, erreicht der Gesamtstrom 127 mA.
Bei Bedarf kann die Diskretion der Stromeinstellung verändert werden, z. B. gleich 2, 3, 5 mA. Der Widerstandswert des entsprechenden Stromeinstellwiderstands wird in diesem Fall durch die Formel bestimmt R \uXNUMXd Uop / Izar (Ohm), wobei Uop die Referenzspannung des DA1-Chips ist (etwa 2,5 V); Izar - Ladestrom, A. Bei der Wahl einer anderen Diskretion sollte berücksichtigt werden, dass jeder nachfolgende Wert des Ladestroms doppelt so groß sein sollte wie der vorherige, z. B. 3, 6, 12, 24 usw. Der DA1-Chip wird über einen Schlüssel am Transistor VT2 mit Strom versorgt, und der Widerstand R3 stellt seinen Betriebsmodus ein. Die wiederaufladbare Batterie G1 ist über Buchsen (oder Klemmen) X2 und X5 mit dem Ausgang der Stromquelle verbunden. Die VD3-Diode verhindert, dass sich der Akku entlädt, wenn das Gerät versehentlich ausgeschaltet wird. Da die Batterie von einer stabilisierten Quelle geladen wird, ist die Spannung an den Kollektoren der Transistoren VT4, VT5 gleich der Spannungsdifferenz zwischen der Stromquelle und der Batterie. Diese Spannung wird über einen Emitterfolger aus einem VT6-Transistor dem Eingang (Pin 1006) des Komparators zugeführt, der auf dem KR1VI3-Timer [5] montiert ist. Der andere Eingang des Komparators (Pin 16) wird mit einer Referenzspannung vom Motor des variablen Widerstands RXNUMX versorgt. Zu Beginn des Batterieladens ist die Spannung an den Kollektoren der Transistoren VT3, VT4 und damit am Pin 6 des Komparators größer als die seinem Pin 5 zugeführte Referenzspannung. Gleichzeitig wird ein Low-Pegel eingestellt der Ausgang des Komparators (Pin 3), der den Transistor VT1 geschlossen hält. Infolgedessen ist der Transistor VT2 offen, wodurch die Stromquelle eingeschaltet wird und die Batterie mit dem Laden beginnt. Die HL2-LED leuchtet auf, die den Betrieb der Stromquelle und den Ladevorgang steuert. Wenn die Batterie aufgeladen wird, nimmt die Spannung an den Kollektoren der Transistoren VT3, VT4 und dementsprechend an Pin 6 des Komparators ab. Sobald sie auf die an Pin 5 eingestellte Spannung absinkt, arbeitet der Komparator. An Pin 3 des Komparators wird ein hoher Pegel eingestellt, der den Transistor VT1 öffnet. Der Transistor VT2 schließt, die Stromquelle schaltet sich aus. Die HL2-LED erlischt und zeigt das Ende des Ladevorgangs an. Wenn die Batteriespannung um den Wert der durch den Abstimmwiderstand R14 eingestellten Hysteresespannung abfällt, wird der Ladevorgang fortgesetzt. Die Stromversorgung des Geräts besteht aus einem Abwärtstransformator T1 und zwei Spannungsstabilisatoren - auf den Elementen VT7, VT8, DA3 und dem DA4-Chip. Der erste Stabilisator dient als Stromquelle für den DA2-Chip und als Quelle zum Laden der Batterie. Ein abgestimmter Widerstand R21 stellt die Ausgangsspannung des Stabilisators ein. Zum Laden der Batterien im Bereich von 1 bis 12 V und dem normalen Betrieb der Stromquelle müssen es 16 V sein. Der Transistor VT7 ist am Ausgang gegen Kurzschluss geschützt. Im Normalbetrieb des Stabilisators ist dieser Transistor geschlossen, da die Spannung an seinem Emitter größer ist als die Spannung an der Basis. Im Falle eines Kurzschlusses wird die Spannung am Emitter kleiner als die Spannung an der Basis, der Transistor öffnet, die Spannung an seinem Kollektor fällt stark ab, was zum Schließen des VT8-Transistors und zum Verbot des DA3-Chips führt . Die Diode VD4 dient dazu, die Durchbruchspannung der Emitterbasis des Transistors VT7 zu erhöhen, da eine solche Spannung für die meisten Transistoren 8 V nicht überschreitet. Die in Vorwärtsrichtung geschaltete Diode VD3 kompensiert den Spannungsabfall an der Diode VD4 und zusammen mit der Diode VD2 erzeugt eine anfängliche Vorspannung an der Basis des Transistors VT7. Der zweite Stabilisator wird verwendet, um den DA1-Chip und seine Steuerungen mit Strom zu versorgen. Die HL1-LED zeigt an, dass das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist. Anstelle der im Diagramm im Gerät angegebenen Typen ist es zulässig, anstelle der Transistoren VT1, VT2, VT6 anstelle von VT312, VT315 eine der Serien KT342, KT5, KT7 zu verwenden - jede der gleichen Serie, aber mit einer zulässigen Kollektor-Emitter-Spannung von mindestens 25 V, an Stelle VT3 - Serie KT342, KT3102 mit einem Basisstromübertragungsverhältnis von mindestens 100, Stelle VT4, VT8 - eine der angegebenen Serien. LEDs - alle der AL307-Serie. Transformator T1 - fertig oder selbstgemacht, er muss bei einem Laststrom von 18 ... 20 mA eine Spannung von 200 ... 400 V an der Sekundärwicklung liefern. Diodenbrücke VD1 - KTS405-Serie mit beliebigem Buchstabenindex. Schalter SA1 - MTZ, TP1-1, der Rest - Typen MT1, TP1-1 oder ähnlich. Festwiderstände - MLT, Variablen R14, R16 - SP1-1, SP4-1 Gruppe A, abgestimmt R21 - SPZ-1. Die meisten Teile des Geräts sind auf zwei Leiterplatten aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm montiert. Auf einer Platine (Abb. 2) ist der Hauptteil des Geräts montiert, auf der anderen (Abb. 3) - ein Spannungsregler. Der VT4-Transistor ist auf einer Aluminiumplatte mit einer Dicke von 4 ... 5 mm mit den gleichen Abmessungen wie die Leiterplatte montiert. Die Platine selbst wird auf 3 ... 5 mm hohen Gestellen von oben an der Platte befestigt. Da der Kollektor des Transistors mit der Platte verbunden ist, muss die Folie an den Löchern zur Befestigung der Platine entfernt und die Platte auch isoliert werden, wenn das Gerät in einem Metallgehäuse installiert ist.
Der VT8-Transistor ist auf einem kleinen Strahler montiert, der wie der Transformator auf der unteren Abdeckung des Gerätegehäuses montiert ist. Das Gehäuse selbst kann beliebig gestaltet sein, seine Abmessungen bestimmen die Abmessungen der verwendeten Elemente. Die Einrichtung eines Ladegeräts beginnt mit der Überprüfung des Spannungsreglers auf dem DA3-Chip, ohne ihn mit der Hauptplatine zu verbinden. In Abwesenheit von Installationsfehlern und wartungsfähigen Teilen sollte an Pin 1 der Mikroschaltung eine Spannung von etwa 2,5 V anliegen, dann wird mit einem Trimmwiderstand R21 eine Spannung von 2 V am Ausgang des Stabilisators (am Kondensator C16 ) Um den Stabilisator unter Last zu überprüfen, wird ein Widerstand MLT- parallel zum Kondensator C2 2 mit einem Widerstand von 120 Ohm geschaltet. Die Ausgangsspannung des Stabilisators sollte um nicht mehr als 50 mV abweichen. Wenn er diesen Wert überschreitet, wählen Sie den Widerstand R20. Zur Überprüfung des Schutzes werden die Anschlüsse des Kondensators C2 mit einer Pinzette oder einer Drahtbrücke geschlossen. Die HL1-LED sollte erlöschen und nach Entfernen des Jumpers leuchten. Nachdem Sie sichergestellt haben, dass der Stabilisator ordnungsgemäß funktioniert, überprüfen Sie die Funktion des gesamten Geräts. Durch Anschließen eines Voltmeters an Pin 1 der DA4-Mikroschaltung prüfen sie die Ausgangsspannung des zweiten Stabilisators – sie sollte 9 V betragen. Dann schließen sie die Buchsen X2, X2 mit einer Drahtbrücke und bringen den Schalter SA4 in die Position von geschlossenen Kontakten. Messen Sie nach dem Anlegen der Stromversorgung die Spannung am Emitter des Transistors VT2,5 – sie sollte etwa 2 V betragen, während die HL3-LED leuchten sollte. Durch Auswahl des Widerstands R1 wird der Strom durch den DA0,5-Chip auf 0,6 ... 4 mA eingestellt. Entfernen Sie die Brücke von den Buchsen und schließen Sie stattdessen ein Milliamperemeter an die Buchsen an. Durch die Wahl des Widerstands R1 wird ein Strom von 2 mA erreicht. Außerdem werden anstelle der Kontakte des Schalters SA3 die Kontakte des Schalters SA5 geschlossen und der Strom von 2 mA durch Auswahl des Widerstands R6 eingestellt. Ebenso werden durch Auswahl der restlichen Widerstände (R10-RXNUMX) bei geschlossenen Kontakten der entsprechenden Schalter die im Diagramm angegebenen Ströme eingestellt. Natürlich lässt sich die Einstellung der Ladeströme vereinfachen, wenn anstelle der Festwiderstände R4-R10 Trimmer eingebaut werden. Die Skalierung des Widerstands R16 wird kalibriert, indem frisch geladene Batterien der entsprechenden Spannung an die Buchsen X2, X2 angeschlossen werden. Durch Verschieben des Widerstandsschiebers erreichen sie den Moment, in dem die HLXNUMX-LED erlischt und markieren auf der Widerstandsskala. Mit Hilfe des Widerstands R14 wird die Hysteresespannung eingestellt, bei der die LED in dem Moment, in dem der Akku vollständig geladen ist, eindeutig erlischt. Literatur
Autor: Yu. Lebedinsky, Alexandrow, Gebiet Wladimir; Veröffentlichung: cxem.net
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