Ladegerät für den Mikrocontroller PIC12F675. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Dieses Ladegerät (Ladegerät) automatisiert den Ladevorgang von Batterien. Wenn die Batterie nicht auf eine Spannung von 1 V entladen wird, wird sie auf diese Spannung entladen und erst dann beginnt der Ladevorgang. Am Ende überprüft das Ladegerät die Leistung des Akkus und gibt bei einem Defekt ein entsprechendes Signal.

Das vorgeschlagene Ladegerät ist für das gleichzeitige unabhängige Laden von drei Ni-Cd- oder Ni-Mh-Akkus der Größe AA oder AAA mit einem Strom von 0,23 A ausgelegt. Es wurde auf der Grundlage eines in [1] beschriebenen ähnlichen Designs entwickelt. Zur Vereinfachung verwendet es einen Mikrocontroller mit eingebautem Analog-Digital-Wandler.Das schematische Diagramm des Speichers selbst ist in Fig. 1 gezeigt. 1. Es besteht aus einer Steuereinheit und drei identischen Entlade-Ladezellen A3-A2. Zur Stromversorgung wurde ein Netzwerkschaltnetzteil (PSU) verwendet, dessen Schaltung in Abb. 2. Es basiert auf der in [XNUMX] beschriebenen Konstruktion.

Fig. 1

Die Steuereinheit ist auf einem Mikrocontroller (MK) DD1 und Register DD2 aufgebaut. Die Wahl des MK PIC12F675 ist auf das Vorhandensein eines eingebauten Analog-Digital-Wandlers und niedrige Kosten zurückzuführen. Die Codes des Programms, auf dem es funktioniert, sind in der Tabelle aufgeführt. Leistungsmikroschaltungen DD1, DD2 stabilisierter integrierter Stabilisator DA1. Die LED HL1 dient als Betriebsanzeige.

Fig. 2

Jede Entlade-Ladezelle besteht aus einem Stromstabilisator auf einer 1DA1-Mikroschaltung (im Folgenden sind die Positionsbezeichnungen der Elemente der Zelle A1 angegeben) mit einem Stromeinstellwiderstand 1R2, elektronischen Schaltern an den Transistoren 1VT1-1VT3, einer Entladeanzeige auf der 1HL2 LED leuchtet gelb und eine Ladeanzeige auf der 1HL1 LED leuchtet rot.

Im Netzteil begrenzt der Widerstand R1 den Anlaufstrom. Die Diodenbrücke VD1 richtet die Netzspannung gleich und der Filter C1C2L1 glättet die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Der Spannungswandler ist auf einem TNY264P-Chip aufgebaut und arbeitet mit einer Frequenz von etwa 132 kHz. Die Elemente VD2, R5, C3 bilden einen Dämpfungskreis, der Spannungsstöße an der Primärwicklung des Transformators T1 unterdrückt. Die Spannung von der Sekundärwicklung des Transformators T1 richtet die Diode VD3 gleich und der Filter C6L2C7 glättet die gleichgerichtete Spannung. Zur Steuerung der Ausgangsspannung werden Optokoppler U1, Zenerdiode VD4 und Widerstand R6 verwendet.

Nach Anlegen der Versorgungsspannung prüft MK DD1 sequentiell das Vorhandensein von an die Zellen angeschlossenen Batterien. Liegt an der Buchse XS1 keine Spannung an, „schließt“ MK DD1 daraus, dass die Batterie nicht eingebaut ist und analysiert den Zustand der nächsten Zelle.

Wenn die Batterie angeschlossen ist, misst MK DD1 ihre Spannung, und wenn sie mehr als 1 V beträgt, schaltet die Zelle in den Entlademodus. An Pin 5 des DD2-Registers erscheint ein hoher Spannungspegel, der 1VT3-Transistor öffnet und ein Entladestrom von etwa 1 mA fließt durch ihn und den 8R100-Widerstand, und die 1HL2-LED beginnt zu leuchten, was diesen Modus anzeigt.

Sobald die Batteriespannung weniger als 1 V beträgt, schaltet MK DD1 den Entlademodus aus und die 1HL2-LED erlischt. An Pin 6 des DD2-Registers erscheint ein High-Pegel, die Transistoren 1VT1 und 1VT2 öffnen, die Batterie beginnt zu laden und die 1HL1-LED leuchtet. In diesem Modus misst MK DD1 regelmäßig die Spannung an der Batterie, und wenn sie einen Wert von 1,45 V erreicht, beginnt sie zu prüfen, ob die Spannung ansteigt oder nicht. Wenn die Spannung nicht mehr ansteigt, stoppt der Lademodus und der Entlademodus schaltet sich kurz ein (die 1HL2-LED leuchtet) und die Spannung an der Batterie wird gemessen. Wenn sie 1,1 V oder weniger beträgt, was auf einen unzureichenden Batteriezustand hinweist, blinkt die 1HL2-LED. Bei Anschluss an das Batterieladegerät, dessen Spannung unter 1 V liegt, wird der Lademodus sofort aktiviert.

Zur Kühlung der Speicherelemente wird ein M1-Lüfter verwendet, der zu arbeiten beginnt, wenn der Lademodus einer der Batterien eingeschaltet wird. Da die Versorgungsspannung kleiner als die Nennspannung (ca. 8,5 V) ist, dreht er zwar langsam, aber die Leistung reicht aus, um das Gerät zu kühlen. Nachdem alle Akkus aufgeladen sind, hört der Lüfter auf zu arbeiten und die grüne LED HL1 beginnt zu blinken, was anzeigt, dass das Ladegerät vom Netz getrennt werden kann.

Fig. 3

Die Details des Speichers sind auf einer Leiterplatte aus einseitig folienbeschichtetem Fiberglas montiert, deren Zeichnung in Abb. 3. Es ist für die Installation von Festwiderständen MLT, C2-33, Oxidkondensatoren - K50-35 oder importierten Kondensatoren C1, C2, C4 - K73-17 ausgelegt. LEDs können beliebiger Art sein mit einem Gehäusedurchmesser von 3 ... 5 mm, vorzugsweise mit erhöhter Helligkeit. Platten werden verwendet, um Mikroschaltungen DD1, DD2 zu installieren, Widerstände 1R2, 1R4, 1R6, 1R8 werden senkrecht zur Platine installiert. Alle LEDs sind auf der Seite der Leiterbahnen installiert, es gibt auch vier Jumper vom MGTF-0,12-Draht. M1-Lüfter mit einer Versorgungsspannung von 12 V und Abmessungen von 8x40x40 mm - aus der Computertechnik.

Fig. 4

Eine Zeichnung der Stromversorgungsplatine ist in Abb. dargestellt. 4. Für den Transformator wird ein EFD25-Magnetkern mit Rahmen verwendet. Der Gesamtspalt zwischen den Hälften des Magnetkreises beträgt 0,2 mm. Die Primärwicklung enthält 171 Windungen PEV-2 0,13-Draht, die Sekundärwicklung enthält 15 Windungen PEV-2 0,75-Draht, Induktor L1 ist SBCP-47HY102B von TOKIN, Induktor L2 ist DM-3. Um eine Ausgangsspannung von 9 V zu erhalten, wird eine Zenerdiode BZX79-B8V2 mit einer Stabilisierungsspannung von 8,2 V verwendet. Weitere Details zum Aufbau und Details der Stromversorgung sind in [2] beschrieben.

Die Platinen sind durch etwa 32 mm lange Schrauben und Kunststoffständer miteinander verbunden (Abb. 5). Nachdem die Platinen zusammengebaut sind, werden sie in einen Koffer geeigneter Größe mit Aufnahmen für Batterien auf der einen Seite und einem Stecker für den Anschluss an das Stromnetz auf der anderen Seite gelegt. Der Lüfter befindet sich im unteren Teil des Gehäuses (Abb. 6) an derselben Stelle, und im oberen Teil sind mehrere Belüftungslöcher angebracht.

Fig. 6

Das Gerät muss nicht justiert werden. Bevor Sie die Chips in das Panel einbauen, müssen Sie die Spannung am Ausgang des Netzteils und am Ausgang des DA1-Stabilisators überprüfen.

Das fertige Programm kann heruntergeladen werden daher.

Literatur

1. Demenev M, Koroleva I. „Intelligentes“ Ladegerät. – Radio, 2002, Nr. 1, S. 38, 39, 42.
2. Pletnev E. Ein kleines Netzwerknetzteil basierend auf dem TNY264-Chip. - Radio, 2006, Nr. 6, p. 33, 34.

Autor: V. Kiba, Kamensk-Schachtinski, Gebiet Rostow; Veröffentlichung: radioradar.net

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