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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Tester für kleine Batterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Der vorgeschlagene Tester dient zum schnellen Testen kleiner Batterien, die in Kinderspielzeugen verwendet werden. Damit kann das Kind selbstständig den Grad der Batterieentladung bestimmen. Das zu prüfende Element wird an den Eingang des Wandlers angeschlossen und dient gleichzeitig als Stromquelle für das Gerät. In diesem Fall arbeitet die getestete Batterie bzw. Batterie mit einem Laststrom von ca. 200 mA. Ein solches Verbindungsschema ermöglicht es, ein neues Element von einem alten zu unterscheiden, das zwar über eine ausreichende Ausgangsspannung, aber einen großen Innenwiderstand verfügt. Die am Eingang des Geräts angelegte maximale Spannung kann 3 V erreichen. Bei Eingangsspannungswerten unter 3 V besteht praktisch keine Möglichkeit eines Geräteausfalls aufgrund einer fehlerhaften Polaritätsänderung der Kontakte des zu prüfenden Elements . Der Tester ist zum Testen herkömmlicher Batterien konzipiert, kann aber auch zum Testen von Batterien verwendet werden. Besonders zu beachten ist, dass sich die Ausgangsspannung von NiCd- und NiMH-Akkuzellen während des Betriebs auch bei einem sehr erheblichen Kapazitätsverlust geringfügig ändert. Darüber hinaus sollte es aufgrund der geringeren Spannung nicht verwundern, dass beim Testen voll geladener und gesunder Akkus nur LED2 aufleuchtet. Daher können Sie mit diesem Tester nur die Tatsache einer vollständigen Entladung des Akkus feststellen. Um die Batterien zu überprüfen, könnte man auch ein Kabelpaar mit einer gewöhnlichen Glühbirne verwenden, aber eine solche Lösung würde einen Funkamateur mit Selbstachtung kaum zufriedenstellen. Bei diesem Design wird der Zustand der Batterie durch die Anzahl der leuchtenden LED-Dioden bestimmt. Der vorgeschlagene Tester besteht aus zwei Teilen, nämlich einem Spannungswandler und einer Spannungspegelanzeige. Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Abbildung dargestellt.
Um eine LED vollständig mit Strom zu versorgen, ist eine Spannung von ca. 2 V erforderlich. Gleichzeitig überschreitet die Spannung am Eingang des Testers 1,55 V nicht, wenn ein neues, vollständig geladenes Prüflingselement angeschlossen wird. Daher ist ein Konverter erforderlich wird verwendet, um die Spannung zu erzeugen, die für den normalen Betrieb der Anzeigekreise erforderlich ist. . Die Funktionen eines solchen Spannungswandlers werden im vorgeschlagenen Design vom einfachsten selbsterregten Generator übernommen, dessen Spannungspegel des Ausgangssignals von der Versorgungsspannung abhängt. Durch den Einsatz eines Teilers R1, R2 im Basiskreis des Transistors T1 wird diese Abhängigkeit gezielt erhöht. Das entscheidende Element des Wandlers ist der Transistor T1, der eine niedrige Sättigungsspannung haben muss. Andernfalls wird die Wirksamkeit des Testers drastisch reduziert. Als Transformator wird eine herkömmliche Drossel vom Typ 09P mit einer Induktivität von 330 μH verwendet, auf die eine Sekundärwicklung gewickelt ist, die etwa 30 Windungen PEL-Draht mit einem Durchmesser von 0,2 mm enthält. Zur Herstellung dieser Spule eignet sich jeder lackierte Draht mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,25 mm. Danach sollte ein Stück Isoliermaterial auf den Induktor gelegt werden – und schon ist der Transformator fertig. Die zweite Stufe des Testers ist eine Spannungspegelanzeige. Bei einer geringen Spannung am Eingang des Testers sind die Transistoren T2 und T3 durch Vorspannungen, die sich durch den durch sie fließenden Strom an den Widerständen R3 und R4 bilden, geöffnet und die Transistoren T4 und T5 geschlossen. Wenn die am Eingang des Testers anliegende Spannung erhöht wird, leuchtet zunächst die LED1 auf. Eine weitere Änderung der Eingangsspannung erhöht den durch die LED1 fließenden Strom, bis der Spannungsabfall am Widerstand R5 das Einschalten des Transistors T5 bewirkt (bei einem Strom von etwa 16 mA). In diesem Fall schließt der Transistor T2 und die Spannung an der LED2 steigt an, bis sie zu leuchten beginnt. Steigt die Eingangsspannung des Testers weiter an, öffnet bei einem Strom von ca. 20 mA auch der Transistor T4. In diesem Fall schließt der Transistor T3 und die LED3 beginnt zu leuchten. Ein Anstieg der Spannung am Eingang des Testers über 1,5 V hat praktisch keinen Einfluss auf den Betrieb der Ausgangsstufen, da er vom Wandler kompensiert wird. In diesem Fall kann die Höhe der Ausgangsspannung des Wandlers, bei der die LED3 LED zu leuchten beginnt, durch Wahl des Widerstandswerts des Widerstands R1 eingestellt werden. Für die Herstellung des Testers können Sie nahezu jede Leiterplatte verwenden, deren Abmessungen dem gewählten Gehäuse entsprechen. Die Leiterplatte des Batterietesters ist in der Abbildung dargestellt.
Um die Bauform klein zu halten, werden SMD-Elemente verwendet. Aus demselben Grund wird der Transformator horizontal angeordnet. Im vorgeschlagenen Design können Sie normale grüne LEDs (LED1-LED3) für eine Spannung von 2 V und einen Strom von 20 mA verwenden. Diode D1 ist eine BD433-Schottky-Diode. Kondensatoren C1 und C3 – für eine Nennspannung von mindestens 10 V. Die Position der Elemente auf der Leiterplatte des Batterietesters ist in der Abbildung dargestellt.
Um einen Tester einzurichten, benötigen Sie eine einstellbare Spannungsquelle sowie ein beliebiges Universalmessgerät, beispielsweise ein einfaches Multimeter. Der Tester ist an eine Stromquelle angeschlossen, deren Ausgangsspannung schrittweise von 0 auf 1,6 V erhöht werden muss. Der aus wartungsfähigen Teilen und ohne Fehler zusammengebaute Tester erfordert keine zusätzliche Einstellung und kann fast sofort zur Überprüfung der Leistung verwendet werden kleine Batterien. Bei Problemen empfiehlt es sich zunächst, die Qualität der Verlötung der Kontakte der p2-Wicklung des Transformators zu überprüfen. Es ist unwahrscheinlich, dass die richtige Polarität beim Anschluss der Transformatorleitungen sofort erraten werden kann. Für den Fall, dass der Generator nicht erregt wird, der Tester aber Strom verbraucht, sollten Sie daher zunächst die Wicklungsklemmen p2 des Transformators vertauschen. Wenn dies nicht hilft, empfiehlt es sich, das Gerät Schritt für Schritt mit einem regelbaren Netzteil und einem herkömmlichen Multimeter zu testen. Der Test sollte mit einer Spannungspegelanzeige beginnen. Eine Stromquelle ist an den Anzeigeeingang (Kondensator C1-Klemmen) angeschlossen. Wenn die Spannung auf einen Wert von etwa 3 V ansteigt, sollte LED1 zu leuchten beginnen, bei einer Spannung von etwa 5,5 V beginnt LED2 zu leuchten. Eine anschließende Spannungserhöhung auf 8 V sollte zum Aufleuchten der LED3 führen. In diesem Fall sollte der von der Anzeige aufgenommene Strom bis zum Beginn des Leuchtens der LED3 20 mA nicht überschreiten. Wenn die Anzeige nicht wie angegeben funktioniert, sollte die Fehlfunktion darin gesucht werden. Wenn die Anzeige funktioniert, können Sie mit der Überprüfung des Spannungswandlers beginnen. Eine Erhöhung der Eingangsspannung von 0 V auf 1,6 V sollte zu einem allmählichen Anstieg der Spannung am Kondensator C1 auf einen Wert von etwa 8 V führen. Wenn der Generator nicht erregt ist, löten Sie zuerst die Anschlüsse der L2-Spule und überprüfen Sie sie dann der Transistor T1 und die Diode D1. Es ist möglich, dass der Generator erregt ist, aber bei einer Eingangsspannung von 1,5 V sorgt der Konverter nicht dafür, dass alle LEDs eingeschaltet sind. In diesem Fall können Sie versuchen, den Widerstandswert des Widerstands R1 leicht zu ändern. Hilft dies nicht, empfiehlt es sich, den Widerstandswert des Widerstands R5 zu erhöhen. Wir sollten jedoch nicht vergessen, dass eine übermäßige Erhöhung des Widerstandswerts des Widerstands R5 auch bei geringem Strom zum Einschalten aller LEDs führt.
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