Dispositivo universal de descarga de carregador para baterias pequenas. Esquema, descrição

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O dispositivo de descarga do carregador proposto é projetado para atender baterias pequenas e pode ser usado como fonte de corrente contínua estabilizada.

Este dispositivo de carga-descarga difere de projetos semelhantes pela maior estabilidade da corrente de carga-descarga, a possibilidade de usar um único circuito para carga e descarga e uma corrente máxima aumentada, o que permite que ele seja usado para carregar baterias com capacidade de até 20 Ah.

especificações:

Consumo máximo de energia ....... 60 W
Corrente máxima de saída ...... 2 A
Fator de estabilização de corrente ....... 1000
Tensão máxima da bateria: ao carregar ....... 20 V
ao descarregar ....... 30 V

O diagrama funcional do dispositivo é mostrado na Fig.1.

A corrente da fonte de alimentação passa pelo sensor de corrente, elemento de controle e carga. A operação do elemento regulador é influenciada pelo elemento de controle, que recebe o sinal da tensão de referência e o sinal do sensor de corrente. O elemento de controle afeta o elemento regulador de forma a equalizar as tensões do sensor de corrente e a referência. Assim, é realizada a estabilização da corrente através da carga.

O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na Fig.2.

(clique para ampliar)

A fonte de tensão de referência [3] é montada em um transistor de efeito de campo (FET) VT1 do tipo KP303E e um amplificador operacional (OU) DA1 do tipo K140UD7.

A tensão de polarização FET é formada no resistor R1. Op-amp DA1 é conectado de acordo com o esquema de um amplificador não inversor, seu ganho é definido pelo divisor R2R3 incluído no circuito de feedback negativo. Como uma tensão exemplar Uob é aplicada à entrada não inversora DA1, então em sua saída haverá uma tensão Uout.ob = (R3/R2 + 1) Uob.

O sensor de corrente no dispositivo é o resistor R7. Como fonte de corrente com amplificador operacional, foi utilizado um circuito clássico [2,3, 2], montado em um amplificador operacional DA140 do tipo K7UD2 e um poderoso transistor composto VT2 do tipo 827T2A, que desempenha as funções de um elemento regulador. Nesse circuito, o amplificador operacional DA5 compara as tensões em suas entradas e regula a corrente na carga para que a tensão na entrada inversora seja a mesma da entrada não inversora (definida pelo resistor R5). Neste caso, a corrente na carga In = Uout.rev / RXNUMX.

Usando o switch SA1, você pode selecionar três modos de operação do dispositivo:

1) o modo "1" (carregamento da bateria) permite o carregamento com uma tensão final de carregamento não superior a 20,0 V e uma corrente de 0 ... 2 A;

2) o modo "2" (descarga da bateria sem fonte de alimentação) permite descarregar a bateria com uma tensão de descarga inicial não superior a 20,0 V e uma corrente de 0...2 A;

3) o modo "3" (descarga da bateria sem fonte de alimentação) permite descarregar a bateria com uma tensão de descarga inicial não superior a 30,0 V e uma tensão final de pelo menos 2,0 V e uma corrente de 0 ... 2 A.

A fonte de alimentação deve fornecer duas tensões: 22 ... 26 V a uma corrente de 2,2 ... 2,5 A e 20 ... 24 V a uma corrente de 0,1 ... 0,2 A. Para controlar a intensidade da corrente, são usados dispositivos ponteiros PA1 e PV1 tipo M42100. Não há requisitos especiais para eles.

No esquema proposto, é possível usar praticamente qualquer amplificador operacional com os circuitos de correção apropriados. PT tipo KP303E pode ser substituído por um similar com índices V...D. O transistor tipo 2T827A também pode ser substituído pelo mesmo com índice diferente. Deve ser instalado em um radiador com uma superfície de pelo menos 800 cm2. O tipo de relé RES-6 (passaporte RF0.452.112 ou 113) pode ser substituído por qualquer relé com dois grupos de contatos de fechamento ou comutação, uma corrente permitida através dos contatos de pelo menos 2,5 A e uma tensão operacional de 20 ... 24 V. A chave SA1 tipo P2K pode ser substituída por uma chave tipo PM. Resistores do tipo MLT0,25, exceto R8, R9 (MLT-1), R5 (SP3-33) e R7 (C5-16MV-5 W).

Fixação. Primeiro, você precisa definir o controle deslizante do resistor variável R5 para a posição inferior (de acordo com o diagrama). Chave SA1 na posição "1" e curto-circuite os terminais de saída do dispositivo com um jumper. Ligue a alimentação. Meça a tensão no pino 6 do DA1, seu valor deve ser 5 ... 9 V. Em uma tensão diferente, substitua VT1 por outro. Depois disso, mova o controle deslizante do resistor para a posição superior de acordo com o diagrama. Ao selecionar a resistência do resistor R4, obtenha uma corrente máxima de 2 A. Se não houver erros na instalação, a configuração do circuito termina aqui.

Se desejar, você pode construir um dispositivo semelhante para uma corrente mais alta, enquanto precisa selecionar o resistor R7 e o transistor regulador (pode ser necessário usar dois ou três transistores).

Literatura:

Fedichkin S. Estabilizadores de tensão Micropower//Rádio. - 1988. Nº 2. -p.56-57.
Horowitz P., Hill W. A arte dos circuitos. - M.: Mir, 1984. Vol.1. - 599s.
Shilo V. L. Circuitos integrados lineares. - M.: Sov.radio, 1979. - 366s.

Autor: V. Z. Jaskulka

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