Batterieentladebegrenzer. Schema, Beschreibung

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Batterieentladebegrenzer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Beim Betrieb von Batterien ist es sehr wichtig, deren Tiefentladung zu verhindern. Hierzu werden meist spezielle Entladebegrenzer eingesetzt, die die Batterie vom Verbraucher trennen, wenn die an ihr anliegende Spannung einen bestimmten Wert unterschreitet. Die Hauptanforderungen an solche Geräte sind Einfachheit und Effizienz sowie im Falle des Einsatzes in tragbaren Geräten auch kleine Abmessungen. Alle diese Bedingungen können erfüllt werden, wenn leistungsstarke Feldschalttransistoren verwendet werden [1].

Das Schema des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1. Der Begrenzer ist in den offenen Stromkreis zwischen Leistungsschalter und Verbraucher (Last) eingebunden. Der Feldeffekttransistor VT1 übernimmt die Funktion eines elektronischen Schlüssels und der DA1. (Parallelspannungsstabilisator [2]) - Spannungskomparator. Zum Starten wird der Kondensator C1 verwendet. Wenn die Kontakte des SA1-Schalters geschlossen sind, wird das Gerät mit Spannung von der Batterie versorgt. Der Feldeffekttransistor öffnet und bleibt geöffnet, wenn die Spannung an der Batterie einen bestimmten eingestellten Wert überschreitet (die Batterie ist geladen).

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Der Spannungsabfall an einem offenen Transistor hängt von seinen Parametern, den Werten der Versorgungsspannung und dem von der Last verbrauchten Strom ab. Die im Diagramm angegebenen Hauptparameter des IRFR5505-Transistors: offener Kanalwiderstand – 0,11 Ohm, maximaler Drain-Strom – 18 A, Drain-Source-Spannungsgrenze – 55 V. Bei einer Batteriespannung von 12 V und einem Laststrom von 2 A, Der gemessene Spannungsabfall am Transistor betrug 0,17 V und bei 7 V und 1 A - 0,7 V.

Wenn sich die Batterie entlädt, nimmt die Spannung der Batterie ab, und wenn sie unter den eingestellten Wert fällt (die Batterie ist entladen), beginnt die Spannung an der Mikroschaltung und im Gate-Source-Bereich des Feldeffekts anzusteigen Transistor VT1, es wird abnehmen. Daher schließt der Transistor, die Spannung an der Last sinkt, was wiederum zu einem weiteren Anstieg der Spannung an der Mikroschaltung und dementsprechend zum Schließen des Transistors führt. Dadurch trennt der Begrenzer die Last schlagartig von der Batterie. Der vom Gerät in diesem Modus verbrauchte Strom beträgt Bruchteile eines Milliampere. Die Abschaltspannung wird durch den Abstimmwiderstand R3 eingestellt.

Nach dem Öffnen des Schalters SA1 wird der Kondensator C1 entladen und nach einiger Zeit ist das Gerät startbereit. Zum Starten können Sie einen Taster verwenden, der parallel zur Mikroschaltung (zwischen Pins 1 und 2, 3, 6, 7) oder zu einem Feldeffekttransistor (zwischen Drain und Source) geschaltet ist. In diesem Fall können der Kondensator C1 und der Widerstand R2 eliminiert werden, indem anstelle des Widerstands ein Überbrückungskabel installiert wird. Bei größeren Anschlussleitungen empfiehlt es sich, am Ein- und Ausgang des Gerätes 0,1-Mikrofarad-Kondensatoren zu installieren.

Die Gate-Source-Spannung, bei der der Feldeffekttransistor öffnet, übersteigt 4 ... 4,5 V, die Mindestspannung an der Mikroschaltung beträgt etwa 2 5 V. Daher muss die Eingangsspannung des Geräts mindestens 7 V und nicht mehr betragen als 20 V Feldeffekttransistor). Der Kondensator C1 muss für die entsprechende Spannung ausgelegt sein.

Im Gerät ist jede Mikroschaltung der TL431-Serie oder das heimische Analogon KR142EN19 einsetzbar, ein Feldeffekttransistor – jeder mit einem p-Kanal aus der im Artikel [1] angegebenen Liste, während Sie den Ausgangsstrom des Geräts erhöhen können und Reduzieren Sie den Spannungsabfall (z. B. IRF4905 mit einem offenen Kanalwiderstand von 0,02 Ohm und einem zulässigen Drainstrom von bis zu 74 A). Trimmerwiderstand – SPZ-19, SPZ-28 oder ähnlich importiert, Konstante – MLT, S2-33, R1-4, R1-12, Kondensator – Serie K50, K53.

Da die Anzahl der Teile gering ist, kann das Gerät durch Oberflächenmontage ohne Verwendung einer Leiterplatte zusammengebaut werden. Werden Teile zur Aufputzmontage verwendet, werden diese auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie mit den Maßen 15x15 mm platziert, deren Skizze in Abb. 2 dargestellt ist. XNUMX.

Literatur

Leistungsstarke Feldeffekt-Schalttransistoren von International Rectifier. - Radio, 2001, Nr. 5, p. 45.
Netschajew I. Ungewöhnliche Anwendung der Mikroschaltung KR142EN19A. – Radio, 2003, Nr. 5, S. 53, 54.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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