Ladegerät zum Aufladen von Batterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

 Kommentare zum Artikel

Es ist bekannt, dass der Betrieb und die Lagerung halbgeladener Batterien einer der Hauptgründe für die Verkürzung ihrer Lebensdauer ist. Ein geladener Akku im Lager geht nach einiger Zeit durch Selbstentladung in einen halbgeladenen Zustand über. Bei neuen Blei- und Miniatur-Nickel-Cadmium-Batterien beträgt die Selbstentladung 0,5...2 % ihrer Kapazität pro Tag, bei gebrauchten ist sie deutlich höher. Um die Lebensdauer von Batterien zu erhöhen, sollten diese ständig in einem voll geladenen Zustand gehalten werden und die Selbstentladung durch einen relativ geringen Strom aus einem Ladegerät mit geringer Leistung ausgeglichen werden.

Als optimaler Lademodus gilt, wenn der Ladestrom numerisch 0,1 der Nennbatteriekapazität beträgt. Mittlerweile empfehlen einige Batteriehersteller jedoch zur Verlängerung ihrer Lebensdauer einen 5-Stunden-Lademodus mit einem Strom, der numerisch XNUMX % der Nennkapazität entspricht. Mit anderen Worten: Das Laden des Akkus mit einem Strom, der deutlich unter dem optimalen liegt, wirkt sich positiv auf die Lebensdauer aus, benötigt aber entsprechend mehr Zeit.

So können in vielen praktischen Fällen komplexe und schwere Ladegeräte, oft mit automatischer Steuerung ausgestattet, durch einfache, kleine und kostengünstige Ladegeräte ersetzt werden. Ein solches Gerät wird unten beschrieben.

Es kann zum Aufladen von Autobatterien mit einer Kapazität von bis zu 100 Ah, zum nahezu optimalen Laden von Motorradbatterien und (mit einfachen Modifikationen) auch als Laborstromversorgung verwendet werden.

Das Ladegerät basiert auf einem Transistor-Gegentakt-Spannungswandler mit Spartransformator-Kopplung und kann in zwei Modi betrieben werden – einer Stromquelle und einer Spannungsquelle. Wenn der Ausgangsstrom einen bestimmten Grenzwert unterschreitet, arbeitet er wie gewohnt – im Quellen- und Spannungsmodus. Wenn Sie versuchen, den Laststrom über diesen Wert hinaus zu erhöhen, sinkt die Ausgangsspannung stark – das Gerät wechselt in den Stromquellenmodus. Der Stromquellenmodus (der einen hohen Innenwiderstand aufweist) wird durch den Einbau eines Ballastkondensators in den Primärkreis des Wandlers sichergestellt.

Fig. 1

Das schematische Diagramm des Ladegeräts ist in Abb. dargestellt. 1. Die Netzspannung wird der Gleichrichterbrücke VD1 über den Ballastkondensator C1 zugeführt. Der Kondensator C2 glättet Wellen und die Zenerdiode VD2 stabilisiert die gleichgerichtete Spannung. Der Spannungswandler wird aus den Transistoren VT1, VT2 und dem Transformator T1 aufgebaut. Die VD3-Diodenbrücke richtet die von der Sekundärwicklung des Transformators entfernte Spannung gleich. Der Kondensator C3 ist ein Glättungskondensator.

 Der Wandler arbeitet mit einer Frequenz von 5...10 kHz. Die Zenerdiode VD2 schützt gleichzeitig die Transistoren des Wandlers vor Überspannung im Leerlauf sowie bei Kurzschluss des Geräteausgangs, wenn die Spannung am Ausgang der Brücke VD1 ansteigt. Letzteres ist darauf zurückzuführen, dass bei geschlossenem Ausgangskreis die Erzeugung des Wandlers unterbrochen werden kann, während der Laststrom des Gleichrichters abnimmt und seine Ausgangsspannung ansteigt. In solchen Fällen begrenzt die Zenerdiode VD2 die Spannung am Ausgang der Brücke VD1.

Die experimentell gemessene Belastungskennlinie des Ladegeräts ist in Abb. dargestellt. 2. Bei einem Anstieg des Laststroms auf 0,35...0,4 A ändert sich die Ausgangsspannung geringfügig und bei weiterem Stromanstieg nimmt sie stark ab. Wenn eine unterladene Batterie an den Ausgang des Geräts angeschlossen wird, sinkt die Spannung am Ausgang der Brücke VD1, die Zenerdiode VD2 verlässt den Stabilisierungsmodus und da der Kondensator C1 mit hoher Reaktanz im Eingangskreis enthalten ist, arbeitet das Gerät im aktuellen Quellenmodus.

Sinkt der Ladestrom, schaltet das Gerät stufenlos in den Spannungsquellenmodus. Dadurch ist es möglich, das Ladegerät als stromsparendes Labornetzteil zu nutzen. Wenn der Laststrom weniger als 0,3 A beträgt, überschreitet die Welligkeit bei der Betriebsfrequenz des Wandlers 16 mV nicht und der Ausgangswiderstand der Quelle sinkt auf mehrere Ohm. Die Abhängigkeit des Ausgangswiderstandes vom Laststrom ist in Abb. dargestellt. 2.

Das Ladegerät passt problemlos in eine Box mit den Maßen 155x80x70 mm. Die Box sollte aus isolierendem Material bestehen.

Der Transformator T1 ist auf einen Ringmagnetkern der Standardgröße K40x25x11 aus 1500NM1 Ferrit gewickelt. Die Primärwicklung enthält 2x160 Windungen PEV-2 0,49-Draht, die Sekundärwicklung enthält 72 Windungen PEV-2 0,8-Draht. Die Wicklungen sind durch zwei Lagen lackiertes Gewebe gegeneinander isoliert.

Die Zenerdiode VD2 ist auf einem Kühlkörper mit einer Nutzfläche von 25 cm installiert². Die Transistoren des Wandlers benötigen keine zusätzlichen Kühlkörper, da sie im Schaltbetrieb arbeiten. Der Kondensator C1 besteht aus Papier und ist für eine Nennspannung von mindestens 400 V ausgelegt.

Wenn es erforderlich ist, ein Gerät zum Laden kleiner Batterien mit einer Kapazität von bis zu mehreren Amperestunden und zur Regeneration galvanischer Zellen zu verwenden, empfiehlt es sich, den Ladestrom zu regulieren. Dazu sollte anstelle eines Kondensators C1 ein Satz kleinerer Kondensatoren vorgesehen werden, die über einen Schalter geschaltet werden. Mit ausreichender Genauigkeit für die Praxis ist der maximale Ladestrom – der Schließstrom des Ausgangsziels – proportional zur Kapazität des Ballastkondensators (bei 4 μF beträgt der Strom 0,46 A).

Wenn Sie die Ausgangsspannung eines Labornetzteils reduzieren müssen, reicht es aus, die VD2-Zenerdiode durch eine andere mit einer niedrigeren Stabilisierungsspannung zu ersetzen.

Die Installation beginnt mit der Überprüfung der korrekten Installation. Anschließend stellen sie sicher, dass das Gerät funktioniert, wenn der Ausgangsstromkreis geschlossen ist. Der Stromkreis muss mindestens 0,45...0,46 A betragen. Ansonsten sollten die Widerstände Rl, R2 gewählt werden, um eine zuverlässige Sättigung der Transistoren VT1, VT2 zu gewährleisten. Ein höherer Fehlerstrom entspricht einem geringeren Widerstandswert der Widerstände.

Autor: N. Khukhtikov, Sergiev Posad, Moskauer Gebiet; Veröffentlichung: cxem.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Maxwells künstlicher Dämon 21.01.2016 Physiker aus Finnland, Russland (Ivan Khaimovich vom Institut für Physik der Mikrostrukturen der Russischen Akademie der Wissenschaften) und den Vereinigten Staaten haben einen autonomen künstlichen Maxwell-Dämon geschaffen. Ein Gedankenexperiment mit einem Dämon wurde 1867 vom schottischen Physiker James Clerk Maxwell vorgeschlagen. Der Wissenschaftler wollte damit auf das scheinbare Paradoxon des zweiten Postulats der Thermodynamik aufmerksam machen, wonach die Entropie eines abgeschlossenen Systems nicht abnimmt. In seinem Gedankenexperiment nahm Maxwell eine geschlossene Gasflasche und teilte sie durch eine Innenwand mit einer kleinen Luke in zwei Teile. Durch Öffnen und Schließen trennt Maxwells Dämon schnelle (heiße) und langsame (kalte) Teilchen. Dies führt dazu, dass in der Gasflasche ein Temperaturunterschied entsteht und Wärme von einem kälteren Gas auf ein heißeres übertragen wird, was gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verstößt. Das Paradox wurde 1929 vom Physiker Leo Szilard gelöst. Das von Wissenschaftlern entwickelte System basiert auf einem Einzelelektronentransistor, der eine kleine Kupferinsel bildet, die mit zwei supraleitenden Aluminiumleitern verbunden ist. Maxwells Dämon steuert die Bewegung von Elektronen durch einen Transistor. Wenn sich ein Teilchen auf einer Insel befindet, zieht der Dämon es mit einer positiven Ladung an. Wenn ein Elektron die Insel verlässt, stößt der Dämon es mit einer negativen Ladung ab, was zu einer Verringerung der Temperatur des Systems führt.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ WEpod unbemannte Busse

▪ MOSFET-Treibertyp MAX5078

▪ Neues schnurloses Telefon MD761

▪ Yunnan-Syndrom

▪ Gezeitenkraftwerk MeyGen stellt Weltrekord auf

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Große Enzyklopädie für Kinder und Erwachsene. Artikelauswahl

▪ Artikel Es wird nichts gesagt, was nicht schon einmal gesagt wurde. Populärer Ausdruck

▪ Artikel Welches sowjetische Auto wurde auch mit Rechtslenkung und Automatikgetriebe hergestellt? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Arbeiten an Saitenguss-Setzmaschinen. Standardanweisung zum Arbeitsschutz

▪ Artikel Synchrondetektor mit Spannungsverdoppelung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Transceiver Amator-EMF-M. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024