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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Tragbare Batterie-Stromversorgung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Derzeit sind verschiedene kompakte Geräte, die mit eingebauten Batterien betrieben werden, weit verbreitet, beispielsweise Mobiltelefone, Multimedia-Taschenplayer, Tablet-Computer, Navigatoren, Digitalkameras usw. Aufgrund des Wunsches, die Größe und das Gewicht dieser Geräte in den meisten Fällen zu reduzieren Fälle Sie sind mit Batterien geringer Kapazität ausgestattet, was bei ihrem autonomen Betrieb zu Unannehmlichkeiten führen kann. Um die Abhängigkeit solcher Geräte von der Kapazität und dem Zustand der eingebauten Batterien sowie der Verfügbarkeit eines 230-V-Netzes zu verringern, ist es möglich, das vorgeschlagene Gerät herzustellen, mit dem verschiedene Funkgeräte mit Strom versorgt werden können Laden Sie die darin eingebauten Akkus auf. Das Gerätediagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Es handelt sich um eine Stromquelle mit vier Li-Ion-Akkus der Größe 18650. Der Spender dieser Akkus und der Controller dafür war ein Akku aus einem defekten Netbook. Darauf ist der Name P22-900, die Kapazität 5800 mAh und die Nennspannung 7,2 V angegeben. Das Gerät liefert eine stabilisierte Ausgangsspannung von 5 oder 6,2 V bei einem Laststrom von bis zu 1 A oder unstabilisiert 6...8,4 V bei einem Strom von bis zu 1,4 A. Für kurze Zeit (weniger als 5 s alle zwei Minuten) kann der Laststrom bei jeder Ausgangsspannung bis zu 2 A betragen, so dass Sie eine Kamera mit Blitz anschließen können eine entladene interne Stromquelle.
Die Batterie besteht aus vier Batterien G1-G4, die paarweise parallel-seriell an den Controller A1 angeschlossen sind. Die Nummerierung der Controller-Pins ist bedingt, beginnend mit dem ersten Minus-Pin des Steckers zum Anschluss des Akkus an das Netbook. Um verschiedene Geräte über den Akku mit Strom versorgen und aufladen zu können, ist es notwendig, an Pin 5 eine niedrige Logikspannung anzulegen. Zum Laden des Akkus wird am Eingang des Gerätes (Buchse XS1) eine konstante Spannung von 12...16 V angelegt. Die Diode VD1 dient zum Schutz vor falscher Polarität dieser Spannung. Auf dem integrierten Schaltkreis DA1 ist ein linearer 9-V-Spannungsregler montiert, von dessen Ausgang die Spannung über die Strombegrenzungswiderstände R7, R8 und die Diode VD5 den Leistungsklemmen des Reglers A1 zugeführt wird. Der Transistor VT1 öffnet, wenn eine externe Stromquelle an Buchse XS1 angeschlossen wird, wodurch der Controller A1 eingeschaltet wird. Die leuchtende LED HL1 signalisiert den laufenden Ladevorgang des Akkus. Bei einem Strom von mehr als 50 mA öffnet der Transistor VT2 (Germanium) und die LED HL1 leuchtet mit maximaler Helligkeit. Wenn diese LED aufhört zu leuchten, ist der Ladevorgang des Akkus abgeschlossen. Die Kondensatoren C2-C4 und C6 sind die Stromversorgungs-Sperrchips DA1. Die HL3-LED leuchtet, wenn eine Spannung von 9 V anliegt. Auf der Platine des A1-Controllers wurde eine selbstwiederherstellende Sicherung für einen Strom von 5 A gefunden. Zum Schutz vor Schäden wurde eine Rücklaufsicherung F1 für einen Strom von 1,6 A eingebaut. Der KA78R05 (DA2) Chip enthält einen Spannungsstabilisator für 5 und 6,2 V. Dieser Chip ist ein gesteuerter linearer Spannungsregler mit positiver Polarität 5 V mit einem Ausgangsstrom von bis zu 1 A, maximaler Verlustleistung - 15 W, Stromverbrauch - etwa 10 mA. Der Mikroschaltkreis unterscheidet sich von herkömmlichen integrierten Stabilisatoren durch seinen geringen minimal zulässigen Spannungsabfall zwischen Eingang und Ausgang, der bei einem Laststrom von 1 A 0,5 V nicht überschreitet. Außerdem gibt es einen Eingang (Pin 4) zum Ein- und Ausschalten des Stabilisators. Wenn die Kontakte der SB1-Taste geschlossen sind, hat Pin 5 des Controllers A1 einen niedrigen logischen Pegel, sodass am Controller-Ausgang (Pins 7 und 8) Batteriespannung anliegt. In diesem Fall fließt ein Strom von etwa 1 μA durch den Widerstand R0,3. Über die geschlossenen Kontakte des SB2.1-Tasters wird die Batteriespannung dem Eingang des Spannungsstabilisators 5/6,2 V zugeführt. Bei geschlossenen SB3.1-Tasterkontakten beträgt die Ausgangsspannung 5 V, im geöffneten Zustand 6,2 V , der durch die in Reihe geschalteten Dioden VD2 und VD3 eingestellt wird. Die Widerstände R4, R6 legen die Schwellenspannung zum Ein-/Ausschalten des Stabilisators fest. Mit den im Diagramm angegebenen Widerstandswerten beträgt diese Spannung 6,3 V bei geschlossenen SB3.1-Kontakten und 7,3 V bei geöffneten Kontakten. Die Schalthysterese beträgt ca. 0,12 V. Wenn sich die Kontakte der SB2-Taste gemäß Diagramm in der unteren Position befinden, wird nicht der Spannungsregler DA2, sondern die XS2-Buchse mit Strom versorgt. In diesem Fall können Sie den Zustand der Batterie überwachen und verschiedene Geräte mit Strom versorgen, die keine stabilisierte Spannung benötigen. Die zweifarbige LED HL2 leuchtet grün, wenn die Geräteausgangsspannung 6,2 V beträgt, und rot, wenn die Geräteausgangsspannung 5 V beträgt. Bei einer Ausgangsspannung von 5 V erfolgt die Versorgung über die Ausgangsbuchsen XS2 und XS3 (USB-Anschluss). Die Ausgangsspannung von 5, 6,2 und 7,2 V wird an der XS2-Buchse geliefert. Bevor der Lithium-Akku eines Netbooks ein zweites Leben erhält, wird das verklebte Kunststoffgehäuse vorsichtig an der Naht geöffnet. Sind die Batterien bis auf Null entladen, können sie unter Umgehung des Reglers direkt für einige Minuten mit einem Strom von 0,5...1 A über einen strombegrenzenden Widerstand oder aus einer Stromquelle wieder aufgeladen werden. Während dieser Zeit gewinnen die Batterien genug Spannung, um den Controller einzuschalten. Die gemessene Kapazität eines vollgeladenen Akkus betrug etwa 5400 mAh bei einem Entladestrom von 1 A, was ein guter Indikator für einen etwa zehn Jahre alten Akku ist. Die Controllerplatine (Abb. 2) war mit BLA4AE00 gekennzeichnet. Der Zweck der Drähte ist wie folgt. In der Mitte befinden sich zwei blaue – ohne Controller, grüne – Steuerung, zwei rote – plus Controller. An den Rändern der Platine: Kontakt VC (blauer Draht) – Minuselemente G2 und G4, Kontakt Vp (roter Draht) – Pluselemente Gl und G3, Kontakt VM in der Mitte (Draht nicht gelötet) – gemeinsam für die Elemente G1–G4 . Der Controller schaltet den Ladevorgang des Akkus ab, wenn die Spannung 8,4 V erreicht. Wenn Sie einen anderen Akku mit einem anderen Controller haben, können Sie den Zweck seiner Pins im Internet oder experimentell herausfinden. Wenn Sie einen Laptop-Akku mit einer Betriebsspannung von 10,8 V oder 14,4 V verwenden, wird aufgrund des großen Unterschieds zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung empfohlen, anstelle des DA2-Stabilisators einen schaltenden Spannungsstabilisator zu verwenden.
Vor dem Zusammenbau des Gerätes werden die Batterien vom Controller getrennt. Sie werden in der letzten Phase der Montage und Prüfung des Designs angeschlossen, aber Sie müssen vorsichtig sein – der Kurzschlussstrom der Anschlüsse selbst einer kleinen Batterie kann mehrere zehn Ampere erreichen. Ein Teil der Elemente ist auf einer 37x62 mm großen Leiterplatte untergebracht, die Mikroschaltungen befinden sich auf einem Kühlkörper (Abb. 3). Montage - beidseitig scharniert. Der AN78M09-Chip kann durch den inländischen KR142EN8A oder einen beliebigen Chip der xxx78M09xx-Serie ersetzt werden. Wenn Sie eine Mikroschaltung der Serie xxx78R09 verwenden, kann die minimale Eingangsspannung des Geräts 10,5 V betragen. Die Mikroschaltung KA78R05 kann durch jede Mikroschaltung der Serie xxx78R05 in einem isolierten vierpoligen TO-220F-4L-Gehäuse ersetzt werden. Beide Mikroschaltungen sind auf einem gemeinsamen gerippten Duraluminium-Kühlkörper mit einer Kühlfläche von 50 cm montiert2 mit Wärmeleitpaste KPT-8 oder ähnlichem. Im Gerätegehäuse müssen neben dem Kühlkörper mehrere Dutzend Belüftungslöcher angebracht werden. Die Verbindungsdrähte zu den Pins der Mikroschaltungen sollten so kurz wie möglich sein.
Der Transistor 2SC3199 kann durch jeden der Serien 2SC815, 2SC845, 2SC1815, 2SC9014, KT3102, KT6111 ersetzt werden, der Germaniumtransistor SFT307 kann durch inländische Transistoren der Serien MP25, MP26, MP39, MP40, MP41, MP42 ersetzt werden. Je höher der Basisstromübertragungskoeffizient dieses Transistors ist, desto besser. Die SR504-Diode kann durch die Diode SR505, SR506, SR306, SR360, 1N5822 ersetzt werden. Anstelle der 1N5402-Diode reicht auch jede der Serien Sh540x, SRP300x, FR30x. Die Dioden 1N4002 können durch alle Dioden der Serien Sh400x und RL10x ersetzt werden. Widerstände – jede entsprechende Leistung. Oxidkondensatoren werden importiert, C1 ist aus Keramik oder Folie mit einer Nennspannung von mindestens 35 V. Die Kondensatoren C3, C4, C8, C9, C11 sind aus Keramik für die Oberflächenmontage, sie werden direkt an die Stromanschlüsse der entsprechenden Mikroschaltungen oder der entsprechenden Mikroschaltungen gelötet Anschlüsse von Oxidkondensatoren. Die restlichen Kondensatoren bestehen aus Keramik K10-17. Die grüne LED RL30-YG414S und die rote LED RL30-SR114S können durch jede gewöhnliche LED mit geringem Stromverbrauch ersetzt werden. Die zweifarbige LED L119SURKMGKWT kann durch jede zweifarbige LED mit gemeinsamer Kathode aus der L119-Serie ersetzt werden. Wenn die LED eine erhöhte Helligkeit aufweist, kann der Widerstandswert des Widerstands R10 um ein Vielfaches erhöht werden, wodurch sich der Strom verringert, den das Gerät aus der Batterie verbraucht. Betriebsartenschalter (Tasten SB1-SB4) – vierfacher Block von P2K-Schaltern mit abhängiger Fixierung, zwei Gruppen schaltbarer Kontakte auf jeder Taste. Wenn Sie auf eine davon klicken, kehren die anderen an ihre ursprüngliche Position zurück. Testen Sie einen solchen Schalter vor dem Zusammenbau der Struktur und reinigen Sie gegebenenfalls seine Kontakte von Oxiden. Es wird mit Schmelzkleber und Quintol-Polymerkleber auf den Gerätekörper geklebt. Die Akkuzellen werden mit weichem doppelseitigem Klebeband am Gehäuse befestigt. Das Gerät ist in einem Kunststoffgehäuse mit den Maßen 28x91x175 mm montiert. Eine Ansicht der Anordnung der Einheiten ist in Abb. dargestellt. 4. Die Masse des zusammengebauten Geräts beträgt ca. 380 g. Zur Stromversorgung des Geräts können Sie ein 12-V-Bordnetz oder eine andere 12-16-V-Spannungsquelle verwenden, die für einen Laststrom von mindestens 0,7 A ausgelegt ist . Beim Anlegen der Versorgungsspannung an die XS1-Buchse wird der am Gerät angeschlossene Verbraucher unabhängig von der Stellung der Kontakte des SB1-Tasters mit Versorgungsspannung versorgt.
Eine Akkukapazität von 5,8 Ah reicht aus, um beispielsweise das Radio Ocean-209 bei mittlerer Lautstärke (170 mW) etwa 100 Stunden lang mit Strom zu versorgen, oder einen kompakten Taschen-MP60-Player für 80...3 Stunden (Stromverbrauch). beträgt 60...80 mA), was etwa dem Zehnfachen der Kapazität des eingebauten Akkus entspricht. Sie können den Akku (Kapazität 800...1000 mAh) Ihres Mobiltelefons auch mehrmals vollständig aufladen. Vergessen Sie nach der Verwendung des Geräts nicht, die Stromversorgung und die daran angeschlossenen Lasten durch Drücken der Taste SB1 auszuschalten. Autor: A. Butov
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