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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ladegerät mit Timer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Mit der Entwicklung der MP3-Tonwiedergabetechnologie sind derzeit viele tragbare Geräte erschienen, die mit galvanischen Zellen betrieben werden. Natürlich ist es rentabler, einen Miniatur-MP3-Player mit Batterien zu betreiben. Im Handel erhältliche Ladegeräte sind meist sehr einfach aufgebaut und bieten einen Schnelllademodus, bei dem der Akku deutlich schneller altert. Sicherer ist es, die Batterie mit dem Nennladestrom (0,2 der auf dem Typenschild angegebenen Kapazität) zu laden, dies erfordert jedoch viel Zeit und diese Zeit muss überwacht werden. In Abb. Abbildung 1 zeigt ein Diagramm eines selbstgebauten Ladegeräts zum Laden von AA- und AAA-Batterien vom Typ AA, das über einen Timer verfügt, mit dem Sie die Ladezeit auf zwei bis zehn Stunden einstellen können. Die Zeiteinstellung erfolgt über einen variablen Widerstand, daher ist die Installationsgenauigkeit gering, ein Fehler von einigen Minuten spielt in diesem Fall jedoch keine Rolle.
Das Ladegerät selbst besteht aus einer Konstantspannungsquelle von etwa 20 V an den Elementen T1, VD1-VD4, C1 und einem Stromstabilisator am Transistor VT1. Die Höhe des Ladestroms hängt vom Widerstand der Widerstände R1 (für „AAA“-Batterien) und R2 (für „AA“-Batterien) ab. Die Auswahl des Batterietyps erfolgt mit Schalter S2. Der Ladevorgang erfolgt nur, wenn der Transistor VT2 geöffnet ist und natürlich die Batterie angeschlossen ist. In diesem Fall leuchtet die HL1-LED. LED HL3 dient als Indikator für die Aufnahme in das Netzwerk. Der Timer wird auf den Chips D1 und D2 hergestellt. Die Elemente D1.3 und D1.4 bilden ein RS-Flip-Flop. Der Ladevorgang erfolgt nur, wenn der Ausgang D1.3 eins ist (während VT2 offen ist). Im Moment des Einschaltens setzt die Schaltung R7-C5 den Trigger am Ausgang D1.3 auf Null und am Pin D1.4 auf Eins. Gleichzeitig erfolgt keine Aufladung, da VT2 geschlossen ist und der Timer nicht funktioniert, da der an Pin 6 von D1.2 den Multivibrator an den Elementen D1.1 und D1.2 verlangsamt. Um den Ladevorgang zu starten, müssen Sie mit dem variablen Widerstand R5 die gewünschte Zeit einstellen, die Taste S3 („Start“) drücken und wieder loslassen. Der Zähler D2 wird auf Null gesetzt und die Trigger D1.3-D1.4 werden auf die Position mit Eins am Ausgang D1.3 und Null am Ausgang D1.4 gesetzt. Jetzt ist der Transistor VT2 geöffnet und der Ladevorgang läuft, und der Multivibrator D1.1-D1.2 wird freigegeben. Die Impulse davon werden vom Zähler D2 gezählt. Nach einer festgelegten Zeit erscheint eine Einheit am höchsten Ausgang des Zählers – Pin 3. Der Kondensator C5 wird über R7 entladen und eine Einheit gelangt an Pin 8 von D1.3. Der Auslöser D1.3-D1.4 schaltet den Ladevorgang ab und verlangsamt den Multivibrator. Der Schlüssel am VT3 öffnet sich und die HL2-LED leuchtet – „Geladen“. Damit ist der Ladevorgang abgeschlossen. Kommt es während des Ladevorgangs zu einem Stromausfall, geht der Stromkreis nach Wiederherstellung der Stromversorgung in den Aus-Zustand über (nur HL3 leuchtet). Die Schaltung kann modifiziert werden, indem eine Backup-Quelle für Mikroschaltungen in sie eingeführt wird (Abb. 2).
Die Backup-Quelle ist eine 9-V-Batterie vom Typ Krona. Sie benötigen außerdem zwei Dioden. Verbinden Sie einen in Reihe mit dem Widerstand R3 und den anderen in Reihe mit der Backup-Quelle. Die VD6-Zenerdiode muss bei einer Spannung ausgewählt werden, die etwas höher ist als die Spannung der Backup-Quelle (D814V bei 9,5 V). Ein zusätzlicher Transistor KT315 dient als Sensor für das Vorhandensein von Netzspannung. Wenn im Netzwerk Spannung anliegt, ist die Spannung an seiner Basis hoch und es ist offen. Pin 1 von D1.1 ist logisch Null, was den Betrieb des Multivibrators nicht beeinträchtigt. Wenn keine Netzspannung anliegt, schließt der Transistor und über einen 9,1-K-Widerstand wird eine logische Eins-Spannung an Pin 1 von D1.1 angelegt, was den Multivibrator verlangsamt. Der Netzschalter S1 sollte nun doppelt sein – eine Hälfte schaltet die Stromversorgung aus und die zweite (S1.1) dient zum Ausschalten der Backup-Quelle. Bei den in Abbildung 2 gezeigten Modifikationen wird also bei einem Ausfall der Netzspannung der Batterieladevorgang gestoppt, aber der Zähler D2 behält seinen Zustand und die Zeitzählung stoppt. Daher wird der Ladevorgang nach Wiederherstellung der Stromversorgung für die verbleibende Zeit fortgesetzt. Selbst wenn der Strom während des Ladevorgangs mehrmals abgeschaltet wird, wird die Gesamtladezeit vollständig eingehalten. Детали Der Leistungstransformator T1 ist chinesisch. Es verfügt über Leitungen von den Montagedrähten. Die Farbe ist im Diagramm angegeben. Dicke Drähte führen zum Stromnetz und dünne Drähte stammen von der Sekundärwicklung. Beide Wicklungen werden voll ausgenutzt. Nicht verwendete Anzapfungen von der Mitte der Wicklungen isolieren. K561-Chips können durch Analoga anderer CMOS-Serien ersetzt werden. KD209-Dioden können durch beliebige Dioden mit einem Strom von nicht weniger als 0 A ersetzt werden. KD522-Dioden – beliebige Dioden mit geringem Stromverbrauch, zum Beispiel 1N4148. LEDs - jede Anzeige. Wählen Sie Ersatztransistoren nach Leistung und Leitfähigkeit aus. Die Installation erfolgt auf einem bedruckten Steckbrett mit den Maßen 75x60 mm (Trafo, Brücke und C1 außerhalb der Platine). Installieren Sie den Transistor VT1 auf einem Heizkörper mit einer Oberfläche von mindestens 25 cm2. Widerstand R5 ist mit einem linearen Widerstandsregelgesetz wünschenswert (Gruppe A). Sie müssen einen Griff mit einem Pfeil auf den Schaft stecken und darunter eine Skala in Zeiteinheiten anbringen (von 2 Stunden bis 10 Stunden, in Schritten von 30 Minuten). Die Genauigkeit des Timers kann bei Bedarf durch Auswahl von R4 und C2 eingestellt werden. Um gleichzeitig nicht mehrere Stunden warten zu müssen, kann das Zeitintervall über den Pegel an Pin 4 von D2 gesteuert werden. Hier erscheint das Gerät genau 128-mal schneller als an Pin 3. Das heißt, das Mindestintervall von 2 Stunden beträgt hier 53 Sekunden und das Intervall von 10 Stunden beträgt 4 Minuten 25 Sekunden. Die Zeit wird vom Loslassen der S3-Taste bis zum Erscheinen einer Einheit an diesem Pin gemessen. Der Ladestrom wird durch Auswahl der Widerstände R1 bzw. R2 eingestellt. Schließen Sie anstelle der Batterie ein Milliamperemeter an und wählen Sie einen entsprechenden Widerstand aus, um einen Strom von 0,2 der Nennkapazität der Batterie einzustellen. Autor: Shcheglov V.N.
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