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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Kleine Geheimnisse einer wiederaufladbaren Taschenlampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Derzeit kommt es sehr häufig zu Stromausfällen, weshalb in der Amateurfunkliteratur den lokalen Stromquellen große Aufmerksamkeit geschenkt wird. Nicht sehr energieintensiv, aber bei Notabschaltungen sehr nützlich, ist eine kompakte wiederaufladbare Taschenlampe (AKF), deren Batterie drei versiegelte Nickel-Cadmium-Scheibenbatterien D 0,25 verwendet. Das Scheitern des ACF aus dem einen oder anderen Grund löst große Enttäuschung aus. Wenn Sie jedoch ein wenig Einfallsreichtum an den Tag legen, das Design der Taschenlampe selbst verstehen und sich mit den Grundlagen der Elektrotechnik auskennen, kann sie repariert werden und Ihr kleiner Freund wird Ihnen lange und zuverlässig dienen. Schaltung. Entwurf Beginnen wir wie erwartet mit dem Studium der Bedienungsanleitung 2.424.005 R3 Akku-Taschenlampe „Elektronik V6-05“. Unstimmigkeiten beginnen sofort nach einem sorgfältigen Vergleich des elektrischen Schaltplans (Abb. 1) und des Designs der Taschenlampe. Im Stromkreis kommt das Plus von der Batterie und das Minus ist mit der HL1-Glühbirne verbunden.
In Wirklichkeit ist der Koaxialanschluss HL1 fest mit dem Plus der Batterie verbunden und der Minus über S1 mit der Gewindebuchse. Nachdem wir die Installationsanschlüsse sorgfältig untersucht haben, stellen wir sofort fest, dass HL1 nicht gemäß dem Diagramm angeschlossen ist, der Kondensator C1 nicht wie in Abb. 1 gezeigt mit VD2 und VD1 verbunden ist, sondern mit dem elastischen Kontakt der Struktur, der auf die Minusbatterie drückt , was strukturell und technologisch praktisch ist, da C1 als größtes Element ziemlich starr mit Strukturelementen montiert ist – einem der Pins des Netzsteckers, strukturell mit dem ACF-Gehäuse und dem Batteriefederkontakt verbunden; Der Widerstand R2 ist nicht in Reihe mit dem Kondensator C1 geschaltet, sondern ist mit einem Ende an den zweiten Pin des Netzsteckers und mit dem anderen Ende an den Halter .U1 angelötet. Dies wird auch im ACF-Schema in [1] nicht berücksichtigt. Die übrigen Anschlüsse entsprechen dem in Abb. 2 dargestellten Schema.
Berücksichtigt man jedoch die auf der Hand liegenden konstruktiven und technologischen Vorteile nicht, dann spielt es im Prinzip keine Rolle, wie C1 angeschlossen wird, gemäß Abb. 1 oder Abb. 2. Übrigens war es bei einer guten Idee, die AKF-Ladeschaltung zu verfeinern, nicht möglich, auf die Verwendung „zusätzlicher“ Elemente zu verzichten. Die Speicherschaltung [1] kann unter Beibehaltung des allgemeinen Algorithmus durch den Aufbau gemäß Abb. 3 erheblich vereinfacht werden.
Der Unterschied besteht darin, dass die Elemente VD1 und VD2 im Diagramm in Abb. 3 erfüllen zwei Funktionen, wodurch die Anzahl der Elemente reduziert werden konnte. Die Zenerdiode VD1 für die negative Halbwelle der Versorgungsspannung an VD1, VD2 dient als Gleichrichterdiode, sie ist auch eine Quelle positiver Referenzspannung für die Vergleichsschaltung (CC), deren (zweite) Funktion ebenfalls erfüllt wird von VD2. CC funktioniert wie folgt: Wenn der EMF-Wert an der Kathode VD2 geringer ist als die Spannung an seiner Anode, findet der normale Ladevorgang der Batterie statt. Wenn die Batterie aufgeladen wird, erhöht sich der EMF-Wert der Batterie, und wenn die Spannung an der Anode erreicht wird, schließt VD2 und der Ladevorgang stoppt. Der Wert der Referenzspannung VD1 (Stabilisierungsspannung) muss gleich der Summe des Spannungsabfalls in Vorwärtsrichtung über VD2 + Spannungsabfall über R3VD3 + Batterie-EMK sein und wird für einen bestimmten Ladestrom und bestimmte Elemente ausgewählt. Die EMK einer voll aufgeladenen Festplatte beträgt 1,35 V [2]. Bei diesem Ladeschema leuchtet die LED als Indikator für den Ladezustand des Akkus zu Beginn des Ladevorgangs hell auf, nimmt während des Ladevorgangs ab, nimmt ihre Helligkeit ab und erlischt bei Erreichen der Vollladung. Wenn im Betrieb festgestellt wird, dass das Produkt aus Ladestrom und Glühzeit von VD3 in Stunden deutlich unter dem Wert seiner theoretischen Kapazität liegt, dann deutet dies nicht darauf hin, dass der Komparator an VD2 nicht richtig funktioniert, sondern darauf oder mehrere Festplatten haben nicht genügend Kapazität. Условия эксплуатации Lassen Sie uns nun die Ladung und Entladung der Batterie analysieren. Laut Spezifikation (12MO.081.045) beträgt die Ladezeit für einen vollständig entladenen Akku bei einer Spannung von 220 V 20 Stunden. Der Ladestrom bei C1 = 0,5 μF, unter Berücksichtigung der Kapazitätsstreuung und Schwankungen der Versorgungsspannung, beträgt ca. 25-28 mA, was den Empfehlungen [2] entspricht, und der empfohlene Entladestrom beträgt das Doppelte des Ladestroms, d.h. 50 mA. Die Anzahl der vollständigen Lade-Entlade-Zyklen beträgt 392. In einem echten ACF-Design erfolgt die Entladung mit einer Standard-Glühbirne mit 3,5 V x 0,15 A (mit drei Scheiben), was zwar zu einer Erhöhung der Helligkeit führt, aber auch aufgrund von ein Anstieg des Stroms aus der Batterie über den in den Spezifikationen empfohlenen Wert hinaus wirkt sich negativ auf die Lebensdauer der Batterie aus, sodass ein solcher Austausch kaum ratsam ist, da dies bei einigen Exemplaren der Festplatten zu einer erhöhten Gasbildung führen kann, was wiederum zu einer erhöhten Gasbildung führen kann führt zu einem Druckanstieg im Inneren des Gehäuses und zu einer Verschlechterung des internen Kontakts der Tellerfeder zwischen dem Wirkstoff der Tablettenverpackung und dem Minusteil des Gehäuses. Dies führt auch zur Freisetzung von Elektrolyt durch die Dichtung, was zu Korrosion und einer damit verbundenen Verschlechterung des Kontakts sowohl zwischen den Scheiben selbst als auch zwischen den Scheiben und den Metallelementen der AKF-Struktur führt. Darüber hinaus verdunstet durch Leckagen Wasser aus dem Elektrolyten, was zu einer Erhöhung des Innenwiderstands der Scheibe und der gesamten Batterie führt. Bei weiterem Betrieb einer solchen Scheibe kommt es durch die Umwandlung des Elektrolyten teilweise in kristallines KOH, teilweise in Kali K2CO3 zu einem vollständigen Ausfall. Aus diesen Gründen muss den Lade-Entlade-Fragen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Praktische Reparatur Eine der drei Batterien ist also defekt. Den Zustand können Sie mit einem Avometer beurteilen. Dazu wird (in der entsprechenden Polarität) jede Scheibe kurz mit den Sonden eines Avometers kurzgeschlossen, das so eingestellt ist, dass es Gleichstrom innerhalb von 2–2,5 A misst. Bei guten, frisch geladenen Festplatten sollte der Kurzschlussstrom innerhalb von 2-3 A liegen. Bei der Reparatur eines ACF können zwei logische Optionen auftreten: 1) Es sind keine Ersatzfestplatten vorhanden; 2) Es gibt Ersatzfestplatten. Im ersten Fall ist diese Lösung die einfachste. Anstelle der dritten, unbrauchbaren Scheibe ist eine Unterlegscheibe aus dem Kupferkörper eines unbrauchbaren Transistors vom Typ KT802 verbaut, die zudem von der Größe her gut in die meisten AKF-Designs passt. Um eine Unterlegscheibe herzustellen, entfernen Sie die Anschlüsse der Transistorelektroden und reinigen Sie beide Enden mit einer feinen Feile von der Beschichtung, bis Kupfer erscheint. Anschließend werden sie auf feinkörnigem Schleifpapier geschliffen, das auf eine ebene Fläche gelegt wird, und anschließend auf a poliert Glanz auf ein Stück Filz mit einer aufgetragenen Schicht GOI-Paste. Alle diese Vorgänge sind notwendig, um den Einfluss des Kontaktwiderstands auf die Verbrennungszeit zu reduzieren. Gleiches gilt für die Kontaktenden der Scheiben, deren im Betrieb verdunkelte Oberflächen aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise geschliffen werden sollten. Da das Entfernen einer Scheibe zu einer Verringerung der Helligkeit des HL1-Glühens führt, ist im AKF eine 2,5-V-Glühbirne mit 0,15 A oder noch besser eine 2,5-V-Glühbirne mit 0,068 A verbaut, die allerdings weniger hat Leistung, reduziert die Stromentladung und ermöglicht eine Annäherung an die in den Spezifikationen empfohlenen Werte, was sich positiv auf die Lebensdauer der Batteriescheiben auswirkt. Die praktische Demontage und Analyse korrigierbarer Ursachen für Scheibenversagen zeigte, dass die Ursache des Versagens häufig in der Zerstörung der Tellerfeder liegt. Beeilen Sie sich daher nicht, eine unbrauchbare Festplatte wegzuwerfen, und wenn Sie Glück haben, können Sie dafür sorgen, dass sie wieder funktioniert. Dieser Vorgang erfordert ausreichende Genauigkeit und bestimmte Klempnerkenntnisse. Zur Durchführung benötigen Sie einen kleinen Schraubstock, eine Kugel aus einem Kugellager mit einem Durchmesser von ca. 10 mm und eine glatte Stahlplatte mit einer Dicke von 3-4 mm. Die Platte wird durch eine 1 mm dicke elektrische Pappdichtung zwischen den Backen und dem positiven Teil des Körpers platziert, und die Kugel wird zwischen der zweiten Backe und dem negativen Teil des Körpers platziert, wobei die Kugel ungefähr in ihrer Mitte ausgerichtet wird. Die elektrische Pappdichtung soll Kurzschlüsse der Scheibe verhindern, und die Platte soll die Kraft gleichmäßig verteilen und verhindern, dass sich der positive Teil des Batteriegehäuses durch Verformung an den Backen des Schraubstocks verformt. Ihre Größe ist offensichtlich. Ziehen Sie den Schraubstock nach und nach fest. Nachdem Sie die Kugel 1-2 mm gedrückt haben, entfernen Sie die Scheibe aus dem Gerät und kontrollieren Sie den Kurzschlussstrom. Normalerweise beginnt nach ein oder zwei Klemmen mehr als die Hälfte der geladenen Scheiben einen Anstieg des Kurzschlussstroms auf bis zu 2-2,5 A zu zeigen. Nach einem bestimmten Hub steigt die Klemmkraft stark an, was bedeutet, dass der verformbare Teil von das Gehäuse liegt auf dem Tablet auf. Ein weiteres Drücken ist unpraktisch, da es zur Zerstörung der Batterie führt. Wenn der Kurzschlussstrom nach dem Stopp nicht ansteigt, ist die Festplatte völlig unbrauchbar. Im zweiten Fall kann auch ein einfacher Austausch der Festplatte durch eine andere nicht zum gewünschten Ergebnis führen, da voll funktionsfähige Festplatten über einen sogenannten „kapazitiven“ Speicher verfügen. Aufgrund der Tatsache, dass es beim Betrieb in einer Batterie immer mindestens eine Scheibe gibt, die weniger als den Kapazitätswert hat, weshalb beim Entladen der Innenwiderstand stark ansteigt, was die Möglichkeit einer vollständigen Entladung der verbleibenden einschränkt Festplatten. Es ist nicht ratsam, einen solchen Akku einer gewissen Aufladung zu unterziehen, um dieses Phänomen zu beseitigen, da dies nicht zu einer Kapazitätserhöhung, sondern nur zum Ausfall der besten Laufwerke führt. Daher ist es beim Austauschen mindestens einer Scheibe in einer Batterie ratsam, sie alle einem Zwangstraining zu unterziehen (einen vollständigen Lade-Entlade-Zyklus durchzuführen), um die oben genannten Phänomene zu beseitigen. Die Ladung jeder Scheibe erfolgt im gleichen ACF, wobei anstelle von zwei Scheiben Unterlegscheiben aus Transistoren verwendet werden. Die Entladung erfolgt an einem Widerstand mit einem Widerstandswert von 50 Ohm und liefert einen Entladestrom von 25 mA (was den Spezifikationen entspricht), bis die Spannung an ihm 1 V erreicht. Danach werden die Scheiben zu einer Batterie zusammengefasst und zusammen aufgeladen. Nachdem Sie den gesamten Akku aufgeladen haben, entladen Sie ihn auf den Standard-HL, bis der Akku 3 V erreicht. Überprüfen Sie unter Belastung mit dem gleichen HL erneut den Kurzschlussstrom jeder auf 1 V entladenen Festplatte. Bei Scheiben, die für den Betrieb als Teil einer Batterie geeignet sind, sollte der Kurzschlussstrom jeder Scheibe ungefähr gleich sein. Die Batteriekapazität kann für den praktischen Einsatz als ausreichend angesehen werden, wenn die Entladezeit auf 3 V 30-40 Minuten beträgt. Детали Sicherung .U1. Nachdem man die Entwicklung von ACF-Schaltkreisen bei Reparaturen etwa zwei Jahrzehnte lang beobachtet hatte, wurde festgestellt, dass einige Unternehmen Mitte der 80er Jahre damit begannen, Batterien ohne Sicherungen mit einem Strombegrenzungswiderstand von 0,5 W und einem Widerstand von 150–180 Ohm herzustellen ist durchaus berechtigt, da im Falle eines Durchbruchs von C1 die Rolle von .U1 R2 (Abb. 1) oder R2 (Abb. 2 und 3) spielte, deren leitende Schicht viel früher verdampfte (als .U1 verbrannte). bei 0,15 A), wodurch der Stromkreis unterbrochen wird, was von der Sicherung gefordert wird. Die Praxis bestätigt: Wenn sich ein Strombegrenzungswiderstand mit einer Leistung von 0,5 W in einem echten ACF-Stromkreis merklich erwärmt, deutet dies eindeutig auf einen erheblichen Leckstrom C1 hin (der mit einem Avometer schwer zu bestimmen ist und auch auf Änderungen seines Wertes zurückzuführen ist). im Laufe der Zeit), und es muss ersetzt werden. Der Kondensator C1 vom Typ MBM 0,5 μF bei 250 V ist das unzuverlässigste Element. Es ist für den Einsatz in Gleichstromkreisen mit der entsprechenden Spannung und für den Einsatz solcher Kondensatoren in Wechselstromnetzen konzipiert, wenn die Spannungsamplitude im Netz 350 V erreichen kann und das Vorhandensein zahlreicher Spitzen durch induktive Lasten im Netz berücksichtigt wird , sowie die Ladezeit eines vollständig entladenen ACF gemäß den Spezifikationen (ca. 20 Stunden), dann wird seine Zuverlässigkeit als Funkelement sehr gering. Der zuverlässigste Kondensator, der über optimale Abmessungen verfügt, um in ACFs verschiedener Baugrößen zu passen, ist der Kondensator K42U-2 0,22 μF Ch 630 V oder sogar K42U 0,1 μF Ch 630 V. Reduzierung des Ladestroms auf ca. 15–18 mA bei 0,22 μF und bis zu 8–10 mA bei 0,1 μF, führt praktisch nur zu einer Verlängerung der Ladezeit, die jedoch nicht ins Gewicht fällt. LED-Anzeige des Ladestroms VD3. In ACFs, die nicht über eine LED-Anzeige des Ladestroms verfügen, kann diese durch Anschluss an den offenen Stromkreis an Punkt A installiert werden (Abb. 2). Die LED ist parallel zum Messwiderstand R3 geschaltet (Abb. 4), der bei Neuanfertigung oder Reduzierung von C1 ausgewählt werden muss. Wenn die Kapazität C1 0,22 μF statt 0,5 μF beträgt, nimmt die Helligkeit von VD3 ab, und bei 0,1 μF leuchtet VD3 möglicherweise überhaupt nicht. Unter Berücksichtigung der oben genannten Ladeströme muss daher im ersten Fall der Widerstand R3 proportional zur Stromabnahme erhöht und im zweiten Fall vollständig entfernt werden. In der Praxis ist es angesichts der Tatsache, dass das Arbeiten mit 220 V sehr unsicher ist, besser, den Widerstand R3 auszuwählen, indem man eine einstellbare Gleichstromquelle (RIPS) über ein Milliamperemeter an Punkt B (Abb. 3) anschließt und den kontrolliert Ladestrom. Anstelle von R3 wird vorübergehend ein Potentiometer mit einem Widerstand von 1 kOhm angeschlossen, das über einen Rheostat auf den minimalen Widerstand eingeschaltet wird. Durch Erhöhen der RIPT-Spannung wird der Batterieladestrom auf 25 mA eingestellt.
Ohne die eingestellte Spannung des RIPT zu ändern, schließen Sie das Milliamperemeter an den offenen Stromkreis VD3 am Punkt C an und erhöhen Sie schrittweise den Widerstand des Potentiometers, um einen Strom von 10 mA zu erreichen, d. h. die Hälfte des Maximums für AL307 [2]. Dieser Punkt ist besonders wichtig für Schaltungen ohne Zenerdiode, bei denen im ersten Moment nach dem Einschalten beim Laden von C1 der Strom durch VD3 trotz Vorhandensein eines strombegrenzenden Widerstands R1 groß werden und zu VD3 führen kann Versagen. Im stationären Zustand hat R1 aufgrund seines im Vergleich zum Blindwiderstand C9 geringen Widerstands (ca. 1 kOhm) praktisch keinen Einfluss auf den Ladestrom. Beim Umbau wird VD3 in ein Loch mit einem Durchmesser von 5 mm eingebaut, das symmetrisch zur Trennfuge im Gehäuse zwischen den Halterungen des mit dem Koaxialanschluss HL1 verbundenen Federkontakts und dem Batterieplus gebohrt wird. Dort wird der Messwiderstand platziert. Gleichrichterdioden Angesichts des Vorhandenseins eines Stromstoßes während des anfänglichen Ladens von C1 ist es zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des AKF-Gleichrichters ratsam, Silizium-Pulsdioden mit einer Sperrspannung von 30 V oder mehr zu verwenden. Nicht standardmäßige Anwendung von ACF Durch die Herstellung eines Adapters aus dem Sockel einer unbrauchbaren Glühbirne und dem Stromanschluss eines Funkempfängers kann der AKF nicht nur als Lichtquelle, sondern auch als sekundäre Stromversorgungsquelle mit einer Spannung von 3,75 V verwendet werden Bei einem durchschnittlichen Lautstärkepegel (Stromverbrauch 20-25 mA) reicht seine Kapazität völlig aus, um mehrere Stunden lang VEF zu hören. In einigen Fällen kann der ACF bei fehlendem Strom über eine Rundfunkleitung aufgeladen werden. Besitzer von AKF mit LED-Anzeige können den Vorgang des dynamischen Blinkens der LED beobachten. VD3 brennt besonders sanft aus „schwerem“ Gestein. Wenn Sie also nicht gerne zuhören, laden Sie den ACF auf und nutzen Sie die Energie für friedliche Zwecke. Die physikalische Bedeutung dieses Phänomens besteht darin, dass die Reaktanz mit zunehmender Frequenz abnimmt. Daher reicht bei einer deutlich niedrigeren Spannung (15–30 V) der gepulste Wert des Ladestroms durch den Indikator aus, um zu leuchten und sich natürlich wieder aufzuladen. Литература:
Autor: S.A. Elkin
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02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
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▪ Abschnitt der Website Audio- und Videoüberwachung. Artikelauswahl ▪ Artikel Leben nach Leben. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Saure Johannisbeere. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Amateurfunk auf 160 Metern. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Kommentare zum Artikel: Oleg Ich verstehe nicht wirklich, warum VD1 in Abb. 1 und 2 benötigt wird. Die Gleichrichterschaltung bleibt immer noch Halbwelle - was damit, was ohne ... Oder doch? Gast Oleg, damit der Wechselstrom durch den Löschkondensator fließt. Peter Ich möchte das Taschenlampendiagramm (MD810) sehen.
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