Universelles Lade- und Entladegerät für kleine Batterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Das vorgeschlagene Lade-Entladegerät ist für die Wartung kleiner Batterien konzipiert und kann als stabilisierte Gleichstromquelle verwendet werden.

Dieses Lade-Entlade-Gerät unterscheidet sich von ähnlichen Konstruktionen durch die erhöhte Stabilität des Lade-Entlade-Stroms, die Möglichkeit, einen einzigen Stromkreis zum Laden und Entladen zu verwenden, und den erhöhten Maximalstrom, der die Verwendung zum Laden von Batterien mit einer Kapazität ermöglicht von bis zu 20 Ah.

Technische Eigenschaften:

• Maximale Leistungsaufnahme ...... 60 W
• Maximaler Ausgangsstrom ...... 2 A
• Stromstabilisierungsfaktor ....... 1000
• Maximale Batteriespannung: beim Laden ....... 20 V
• beim Entladen ....... 30 V

Das Funktionsdiagramm des Geräts ist in Abb. 1 dargestellt.

Der Versorgungsstrom fließt durch den Stromsensor, das Steuerelement und die Last. Der Betrieb des Regelelements wird durch das Steuerelement beeinflusst, das ein Referenzspannungssignal und ein Signal vom Stromsensor empfängt. Das Steuerelement beeinflusst das Regelelement so, dass die Spannung des Stromsensors und der Referenzspannung ausgeglichen werden. Auf diese Weise wird der Strom durch die Last stabilisiert.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. 2 dargestellt.

(zum Vergrößern klicken)

Die Referenzspannungsquelle [3] besteht aus einem Feldeffekttransistor (FET) VT1 Typ KP303E und einem Operationsverstärker (OA) DA1 Typ K140UD7.

Die DC-Vorspannung wird am Widerstand R1 erzeugt. Der Operationsverstärker DA1 ist als nichtinvertierender Verstärker geschaltet; seine Verstärkung wird durch den Teiler R2R3 eingestellt, der mit der Gegenkopplungsschaltung verbunden ist. Da die Referenzspannung Urev am nichtinvertierenden Eingang DA1 anliegt, hat sein Ausgang eine Spannung Uout.rev = (R3/R2 + 1) Urev.

Der Stromsensor im Gerät ist der Widerstand R7. Als eigentliche Stromquelle mit dem Operationsverstärker wurde eine klassische Schaltung verwendet [2,3], aufgebaut auf einem DA2-Operationsverstärker vom Typ K140UD7 und einem leistungsstarken Verbundtransistor VT2 vom Typ 2T827A, der die Funktionen eines Regelelements übernimmt . In dieser Schaltung vergleicht der Operationsverstärker DA2 die Spannungen an seinen Eingängen und regelt den Strom in der Last so, dass die Spannung am invertierenden Eingang die gleiche wird wie am nichtinvertierenden Eingang (eingestellt durch Widerstand R5). In diesem Fall beträgt der Strom in der Last In = Uout.rev/R5.

Mit dem Schalter SA1 können Sie drei Betriebsarten des Geräts auswählen:

1) Modus „1“ (Laden der Batterie) ermöglicht das Laden mit einer Ladeschlussspannung von nicht mehr als 20,0 V und einem Strom von 0...2 A;

2) Modus „2“ (Entladen des Akkus ohne Stromquelle) ermöglicht das Entladen des Akkus mit einer anfänglichen Entladespannung von nicht mehr als 20,0 V und einem Strom von 0...2 A;

3) Modus „3“ (Entladen des Akkus ohne Stromquelle) ermöglicht das Entladen des Akkus mit einer anfänglichen Entladespannung von nicht mehr als 30,0 V und einer Endspannung von nicht weniger als 2,0 V und einem Strom von 0... 2 A.

Das Netzteil muss zwei Spannungen liefern: 22...26 V bei einem Strom von 2,2...2,5 A und 20...24 V bei einem Strom von 0,1...0,2 A. Zur Steuerung des Stroms werden Zeigergeräte verwendet PA1 und PV1 Typ M42100. Für sie gelten keine besonderen Anforderungen.

In der vorgeschlagenen Schaltung ist es möglich, nahezu jeden Operationsverstärker mit entsprechenden Korrekturschaltungen zu verwenden. Der PT-Typ KP303E kann durch einen ähnlichen mit den Indizes V...D ersetzt werden. Ein Transistor vom Typ 2T827A kann auch durch denselben mit einem anderen Index ersetzt werden. Es muss auf einem Heizkörper mit einer Oberfläche von mindestens 800 cm2 installiert werden. Relais vom Typ RES-6 (Pass RF0.452.112 oder 113) können durch beliebige Relais mit zwei Gruppen von Schließ- oder Schaltkontakten, einem zulässigen Strom durch die Kontakte von mindestens 2,5 A und einer Betriebsspannung von 20...24 ersetzt werden V. Der Schalter SA1 Typ P2K kann durch einen Schalter vom Typ PM ersetzt werden. Widerstände vom Typ MLT0,25, außer R8, R9 (MLT-1), R5 (SP3-33) und R7 (C5-16MV-5 W).

Einstellung. Zuerst müssen Sie den Schieberegler des variablen Widerstands R5 auf die untere Position (gemäß Diagramm) stellen. Stellen Sie den Schalter SA1 auf Position „1“ und schließen Sie die Ausgangsklemmen des Geräts mit einer Brücke kurz. Schalte den Strom an. Messen Sie die Spannung an Pin 6 von DA1, ihr Wert sollte 5...9 V betragen. Wenn die Spannung unterschiedlich ist, ersetzen Sie VT1 durch ein anderes. Bewegen Sie anschließend den Widerstandsschieber gemäß der Abbildung in die obere Position. Erzielen Sie durch die Wahl des Widerstandswerts des Widerstands R4 einen maximalen Strom von 2 A. Wenn bei der Installation keine Fehler vorliegen, endet der Aufbau der Schaltung hier.

Falls gewünscht, können Sie ein ähnliches Gerät für einen höheren Strom bauen. In diesem Fall müssen Sie einen Widerstand R7 und einen Regeltransistor auswählen (möglicherweise müssen Sie zwei oder drei Transistoren verwenden).

Литература:

1. Fedichkin S. Micropower-Spannungsstabilisatoren//Radio. - 1988. Nr. 2. -S.56-57.
2. Horowitz P., Hill W. Die Kunst der Schaltung. - M.: Mir, 1984. Band 1. - 599s.
3. Shilo V.L. Lineare integrierte Schaltungen. - M.: Sowjetisches Radio, 1979. - 366s.

Autor: V. Z. Jaskulka

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