|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicadores do grau de descarga das baterias. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Monitorar a condição das baterias é uma preocupação tanto para os proprietários de automóveis quanto para os rádios amadores que as utilizam em equipamentos portáteis ou como parte de fontes de alimentação de reserva. O não cumprimento das regras de utilização de baterias (sobrecarga, descarga profunda) encurta a vida útil e piora o desempenho desses produtos. A literatura de rádio amador descreve alguns dispositivos projetados para monitorar a tensão da bateria. Para baterias de pequena capacidade, o principal requisito é o baixo consumo de corrente. Este requisito é atendido, por exemplo, por um dispositivo de alarme de limite único [1], consumindo apenas 2 µA em modo standby. Para baterias de automóveis, “gulosas”, mas com capacidades mais amplas, indicadores de dois limites, por exemplo os propostos em [2, 3], são bastante adequados. A sinalização do estado da bateria neles é realizada de diferentes maneiras: no primeiro dispositivo, quando a tensão cai abaixo do limite, um único LED acende e acende constantemente; no segundo, uma única lâmpada incandescente brilha continuamente quando a tensão ultrapassa o limite superior (ou inferior); no terceiro, são utilizados dois LEDs, e o estado da bateria é determinado pelo brilho de seu brilho (meio ou normal). Não há dúvida de que essas opções de alarme não são totalmente convenientes - um indicador constantemente aceso atrai pouca atenção (especialmente porque há indicadores brilhantes mais do que suficientes no painel de um carro), e também é muito difícil distinguir o grau de brilho dos LEDs, especialmente à luz do dia. A diferença fundamental entre os designs apresentados neste artigo é que os modos fora do padrão são indicados por indicadores intermitentes, que têm muito mais probabilidade de atrair a atenção. Isso é especialmente importante se eles não estiverem constantemente diante de seus olhos (como o painel de um carro), mas estiverem localizados em uma fonte de alimentação de reserva, que é monitorada visualmente com muito menos frequência - problemas com a saída da tensão da bateria do faixa “normal” são bastante raros. Porém, você precisa ter certeza de que a bateria está carregada ou recarregada e também saber o grau de sua descarga. A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um indicador para monitorar a tensão entre 7-9 V de uma bateria do tipo 7D-0,115, que é frequentemente usada em equipamentos portáteis. A base é retirada do circuito publicado em [1], onde a fonte de tensão de referência e o dispositivo de limite são feitos em um chip lógico universal K176LP1, e a desvantagem observada pelos autores desta publicação é uma dependência notável do limite no a temperatura ambiente (diminui 0,25 V com um aumento de 10 °C na temperatura) pode ser considerada um preço completamente aceitável para baixo consumo de energia. Este sensor, além de alterar os parâmetros de diversos resistores, é complementado com um gerador de pulsos baseado em inversores CMOS K176LA7.
A tensão da bateria controlada do divisor através dos resistores R1-R3 é fornecida à entrada do comparador (pino 3 de DD1). Se a tensão nele for superior ao limite definido pelo resistor R2, sua saída (pino 12) é log “0”, o que mantém o gerador de pulsos em estado inibido. Neste caso, o pino 3 do DD1 é log “1”, e o inversor DD2.3 garante que o LED esteja apagado. Neste estado, o consumo de energia não ultrapassa vários microamperes, o que permite conectar o indicador à bateria, ignorando o botão liga / desliga, e monitorar constantemente seu estado. Se a tensão estiver abaixo do limite, então o log 1 aparece na saída do comparador, que aciona o gerador nos elementos DD2.1-DD2.2. O LED VD1, que é a carga do inversor DD2.3, começa a piscar com uma frequência de cerca de 1 Hz, e o dispositivo consome embora e menos que no protótipo [1], mas ainda assim uma corrente significativa (unidades de miliamperes). É possível conectar o LED VD1 diretamente à saída do inversor sem resistor de lastro, pois o elemento lógico atua como fonte de corrente - a corrente de saída é limitada pelos valores das correntes iniciais das estruturas CMOS e é consistente com o funcionamento faixa de corrente da maioria dos LEDs [4]. A Figura 2 mostra a placa de circuito impresso do dispositivo (vista lateral dos condutores).
É possível compor os resistores R1 e R4 a partir de vários resistores de menor resistência conectados em série. As entradas não utilizadas do elemento 2I-NOT extra do chip DD2 são aterradas. O segundo projeto foi projetado para operar como parte de uma fonte de alimentação de emergência com bateria estacionária selada FIAMM-GS de 12 V com capacidade de 7,2 Ah. Ao contrário das baterias de automóveis, nesta fonte de energia a bateria é constantemente recarregada a partir do carregador da rede elétrica, através de um limitador de corrente e tensão. Com um projeto adequado, a sobrecarga é praticamente eliminada e a indicação de aumento de tensão é claramente desnecessária. Mas é extremamente necessário controlar o grau de descarga da bateria após a perda de tensão da rede e transferir os consumidores para uma fonte reserva, a fim de evitar descargas profundas e desligar esta carga em tempo hábil. É também desejável que o indicador de descarga apresente vários níveis - próximos da carga nominal (ao recarregar a bateria da rede), bem como uma descarga, por exemplo, ao nível de 50 e 75%. Um diagrama esquemático de um indicador que atende a tais requisitos é mostrado na Figura 3. Já possui um comparador de dois limiares (baseado no circuito de ligação de dois amplificadores operacionais [2]), que, em combinação com um gerador de pulsos e dois indicadores LED, é capaz de mostrar 3 graus de descarga da bateria, dois dos quais, para maior visibilidade, piscar quando os recipientes estiverem meio descarregados.
Os limites de resposta dos comparadores são definidos pelos resistores divisores de tensão R1 (ajuste), R2-R4. As classificações indicadas no circuito correspondem a dois limites: U1 = 12,1 V (DA1.1) e U2 = 12,8 V (DA1.2) com tensão de referência Uop = 3,3 V, obtida do diodo zener KS133A do carregador. Para outras aplicações, deve ser fornecido um local para ele na placa de circuito impresso junto com um resistor de 1-1,2 kOhm. Um dos comparadores (OA DA1.2) controla o gerador de pulsos e o segundo (OA DA1.1) controla a cor do LED ligado. A Tabela 1 ajudará a ilustrar a lógica do indicador. Tabela 1
Nota: M - meandro com ciclo de trabalho de 2 e período ≥1 s. Se a tensão da bateria ultrapassar U2, a saída do comparador DA1.2 (ponto de controle D) será log “0”, que contém o gerador de pulsos, montado nos elementos DD1.2, DD1.3, R5, C2, semelhante a o circuito anterior, em modo standby. No ponto de controle G, onde os cátodos de ambos os LEDs estão conectados, existe um log “0”. A cor do LED que está aceso no momento é determinada pela tensão na saída do comparador DA1.1 (ponto de controle C) - no log “0” o VD4 verde apagará, mas o inversor DD1.1 (controle ponto E) acenderá o VD3 vermelho. Quando Ucc está abaixo do limite U1, aparece um log “1.2” na saída DA1 no ponto D, que inicia o gerador de pulsos, e uma onda quadrada aparece no ponto G: em “0” os LEDs estão acesos, e em "1" eles estão desligados. Os diodos VD1 e VD2 bloqueiam o aparecimento de tensão de polaridade reversa nos LEDs. Apesar de os LEDs poderem ser conectados diretamente às saídas dos elementos lógicos DD1, como no projeto anterior, um resistor de lastro R6 ainda está instalado neste dispositivo. Isso é feito porque aqui a tensão de alimentação do indicador é maior e o LED verde fica constantemente aceso no modo standby. Para não aquecer desnecessariamente o gabinete e não ultrapassar o limite de potência recomendado em [4] para o chip DD1, a corrente é limitada a 10 mA - o brilho do LED bicolor importado é suficiente para que sua inclusão seja perceptível mesmo à luz do dia. Assim, um indicador verde constantemente aceso indica o estado normal e carga suficiente da bateria; verde piscando indica que a capacidade está prestes a se esgotar; vermelho piscando indica a necessidade de desligar os dispositivos redundantes após um curto período de tempo. O indicador de consumo de corrente é de cerca de 25-30 mA, o que é bastante aceitável para uma bateria estacionária com tal capacidade. A Figura 4 mostra a PCB do lado do condutor.
As seguintes peças podem ser utilizadas em ambos os dispositivos: resistores - qualquer tamanho adequado; capacitores: C1 - capacitores eletrolíticos de pequeno porte para tensão mínima de 16 V (sua capacidade não é crítica), C2 - cerâmicos importados de pequeno porte; LEDs como AL307 ou quaisquer outros que quem repete o desenho considere adequados em cor e tamanho. No primeiro indicador, o chip DD2 pode ser substituído por um K561LA7, mas o DD1 não possui análogos em outras séries. No segundo indicador, DA1 pode ser substituído (com correção da placa de circuito impresso) por qualquer par de amplificadores operacionais simples ou duplos com tensão de alimentação de 15 V, e diodos VD1, VD2 - por KD521, KD522 com qualquer índice ou um análogo importado de 1N4148. A configuração de ambos os dispositivos se resume à seleção de resistores nos divisores e ao ajuste dos limites usando resistores de corte. As estruturas descritas estão em operação sem problemas há mais de 2 anos. Literatura:
Autores: A. I. Khomenko, V. P. Chygrynskiy
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Especificação atualizada para o Lightning Connector ▪ Bactérias intestinais podem afetar o humor ▪ Um sensor na cama monitora uma pessoa idosa ▪ Máquina de cortar cabelo elétrica no nariz e nas orelhas
▪ seção do site Instalações coloridas e musicais. Seleção de artigos ▪ artigo Think Tank. expressão popular ▪ artigo Por que te dão água para te acalmar? Resposta detalhada ▪ Especialista em Franquia de Artigos. Descrição do trabalho
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página