Diagnose des Handy-Akkus. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Bei längerer Lagerung und Nichteinhaltung der Lade-Entlade-Betriebsarten werden Handy-Akkus unbrauchbar. Der Versuch, die Akkukapazität durch eine Langzeitladung oder spezielle Lademodi wiederherzustellen, führt nicht immer zum gewünschten Ergebnis. Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Akkus haben im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus einen „Memory-Effekt“, erlauben keine lange Verbindung zum Ladegerät und erfordern Trainingszyklen. Lithium-Polymer-Akkus sind beständig gegen Überladung, unterliegen jedoch einer Alterung.

Es ist unmöglich, einen Handy-Akku zu diagnostizieren, indem man ihn einfach über einen Entladewiderstand lädt, da sich im Akkupack eine Schutzschaltung befindet, die den Strom und die Spannung beim Laden und Entladen begrenzt. Der Schutzknoten beispielsweise von Lithiumbatterien besteht aus zwei Mikroschaltungen: Eine arbeitet im Komparatormodus, die zweite enthält zwei Feldeffekttransistoren mit in entgegengesetzter Richtung geschalteten Dioden.

Der Knoten führt die folgenden Funktionen aus:

• Schutz vor übermäßiger Entladung (die Spannung an der Batterie fällt während der Entladung unter den eingestellten Wert);
• Schutz gegen Kurzschluss der Batterieklemmen;
• Schutz vor zu hohem Ladestrom (beim Laden von einem „fremden“ Ladegerät);
• Schutz vor Überladung (Spannungsanstieg am Element um mehr als 1,5 V).

Der Akku kann mit einem Strom entladen werden, der den Strom des Standby-Übertragungsmodus (150 ... 200 mA) nicht überschreitet. Bei einem höheren Strom trennt die Schutzschaltung die Batterie 10.20 ms nach dem Zuschalten von der Last und der Entladestrom sinkt auf nahezu Null. Beim Öffnen und Wiederschließen des Entladekreises tritt der Entladestrom wieder auf.

Um den technischen Zustand eines Handy-Akkus zu ermitteln, muss dieser also mit einem gepulsten Entladestrom mit einer bestimmten Pulswiederholungsrate belastet werden. Diese Methode ist auch auf die Diagnose von Alkali- und Säurebatterien beliebiger Kapazität anwendbar. Es hängt alles von der Leistung der Batterien und Entladekreise ab.

Die Form des Entladeimpulses des Geräts zur Diagnose von Mobiltelefonbatterien sollte die Form des Laststroms der Batterie im digitalen Signalübertragungsmodus im GSM-Standard wiederholen: Impulsstrom - 1,5 A, Impulsdauer - 567 μs, Wiederholungsrate - 4,61 ms. Stromverbrauch in Pausen - 200 mA.

Das Schema des Geräts zur Diagnose von Mobiltelefonbatterien (Abb. 1) besteht aus:

• Warten des Multivibrators auf den analogen Zeitgeber DA1;
• Bitschaltungstransistor VT1;
• Kapazitätsanzeige der untersuchten Batterie auf dem DA3-Chip.

(zum Vergrößern klicken)

Die Schaltung wird über einen integrierten Spannungsregler DA4 von einer Netzquelle gespeist.

Im Ausgangszustand liegt am Ausgang 3 des DA1-Timers der Spannungspegel nahe Null, da beim Einschalten der Spannung am Eingang des unteren Komparators DA1 der Spannungspegel höher als 1/3 Un ist. In diesem Zustand kann sich die Schaltung beliebig lange befinden.

Wenn Sie die SB1-Taste „Start“ drücken, erscheint am Eingang 2 von DA1 ein niedriger Spannungspegel, der untere Timer-Komparator wird aktiviert und der interne Trigger schaltet. Der Kondensator C2 wird über die Widerstände R3 und R4 aufgeladen, und zu diesem Zeitpunkt wird am Ausgang (Pin 3) von DA1 ein hoher Spannungspegel aufrechterhalten.

Wenn C2 eine Spannung von 2/3 Un erreicht, zündet der obere Komparator und setzt den Trigger zurück, und der interne Transistor entlädt den Kondensator C2 über den Widerstand R5.

Wenn die Spannung an C2 auf 1/3 Un abfällt, hört der Timer auf zu arbeiten.

Die Dauer eines einzelnen Impulses am Ausgang 3 DA1 kann durch die Formel t=1,1C2(R3+R4) ermittelt werden. Diese Dauer wird durch einen variablen Widerstand R4 stufenlos geändert.

Pin 5 von DA1 ist intern mit dem Teilerpunkt verbunden, der als Referenz für den oberen Komparator dient (mit einem Spannungspegel von 2/3Un). Mit diesem Pin können Sie den Timer-Betriebsmodus ändern. In diesem Gerät wird dieser Ausgang zur Stabilisierung des Messmodus und zur Temperaturkorrektur verwendet.

Die Änderung der Spannung an Pin 5 DA1 erfolgt über die Mikroschaltung DA2 – einen einstellbaren Parallelspannungsregler (einstellbare Zenerdiode). Der Stabilisatorchip verfügt über eigene Überlast- und Überspannungsschutzvorrichtungen. Mit dem Thermistor RK1 können Sie Änderungen im Batteriezustand berücksichtigen, wenn die Temperatur steigt oder fällt.

Mit einem Anstieg der Spannung am Widerstand R9 im Emitterkreis des Transistors VT1 öffnet der Parallelstabilisator DA2 am Steuereingang 1, sein Kathoden-Anoden-Widerstand sinkt und die Spannung an Pin 5 von DA1 sinkt. Dadurch sinkt die Frequenz am Ausgang des Timers DA1, was zu einem Spannungsabfall an der Last R9 führt. Der Transistor VT1 verbindet die Last (Entladewiderstand R9) mit der Batterie GB1. Der Kollektorkreis des Transistors umfasst die zu prüfende Batterie und im Emitterkreis zusätzlich zur Last die Spannungs- und Temperaturregelkreise (RK1-R11-R10). ) und Batteriekapazität (R12-R13-R14).

Der Spannungsabfall an R9 beim Öffnen des Transistors VT1 durch den nächsten Impuls des Generators ist umso größer, je größer die Batteriekapazität und je geringer ihr Innenwiderstand ist. Vom variablen Widerstand R13 über den Widerstand R14 wird die Steuerspannung dem Eingangsverstärker des Fünfkanalschalters DA3 zugeführt. Die LEDs HL1 .HL5 sind an die Anschlüsse der Tasten der Komparatoren K1.K5 angeschlossen. Die Spannung vom Eingang 8 DA3 wird nach der Verstärkung dem internen Spannungsteiler zugeführt.

Die Tasten an den Eingängen der Komparatoren öffnen, wenn diese Spannung den Referenzpegel überschreitet. Je größer das Signal, desto mehr Tasten sind geöffnet. Wenn die Spannung am Eingang 8 DA3 0,25 V beträgt, leuchten alle LEDs.

Für eine einfachere Verwendung des Geräts wird empfohlen, die LEDs nach Farben in der folgenden Reihenfolge zu verteilen: HL1 – Rot (vollständige Entladung), HL2 – Orange (Mindestladung), HL3 und HL4 – Grün (der Akku ist zu 50 % geladen). ), HL75 – blau (5 % Ladegerät). Wenn der GB100 vollständig aufgeladen ist, ertönt ein akustisches Signal (der ZQ1-Sounder wird ausgelöst). Alle Funkkomponenten des Geräts sind klein und auf einer Leiterplatte untergebracht, deren Zeichnung in Abb. 1 dargestellt ist.

LEDs sind in Löchern auf der Frontplatte des Gehäuses montiert. Der Netztransformator hat eine Sekundärspannung von 2x9 V. Er ist im Gehäuse neben der Leiterplatte montiert. In einer tragbaren Version kann das Gerät mit einer 9-V-Krona-Batterie betrieben werden.

Die Einstellung des Gerätes beginnt mit der Überprüfung der Funktion des Generators am Timer DA1. Wenn kein Oszilloskop vorhanden ist, kann das Vorhandensein von Impulsen am Ausgang 3 des DA1-Timers mit einem Voltmeter oder einer LED (mit einem in Reihe geschalteten Widerstand von 300 ... 500 Ohm) durch das Erscheinen eines hohen Pegels beim Drücken der SB1-Taste festgestellt werden wird gedrückt. Durch den polrichtigen Anschluss eines frisch geladenen Akkus stellt der Widerstand R13 den Signalpegel am DA3-Eingang so ein, dass die HL5-LED leuchtet. Bei der Diagnose von Batterien mit einer Batterielebensdauer von mehr als 6 Monaten verringert sich die Anzahl der leuchtenden LEDs.

Die zu prüfende Batterie wird mit scharfen Spitzen von Steuerkabeln (z. B. von einem Tester) an das Diagnosegerät angeschlossen. Die Messzeit wird durch den Widerstand R1 eingestellt, die Impulswiederholungsrate (innerhalb von 400 ... 1000 Hz) - durch den Widerstand R4.

Autor: V. Knovalov, Irkutsk

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