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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregador para baterias de níquel-cádmio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Atualmente, os tocadores de MP3 em miniatura, bem como as câmeras eletrônicas alimentadas por uma fonte de tensão de 1,2...1,5 V, são muito populares, principalmente entre os jovens. O uso de elementos galvânicos descartáveis aqui dificilmente se justifica - o consumo de corrente é relativamente alto, e mesmo durante operação contínua de longo prazo. As células comuns do tipo “AAA” precisam ser trocadas neste modo várias vezes ao dia, o que é bastante caro, mas a bateria pode economizar significativamente nervos e dinheiro. Para que a bateria funcione por muito tempo, é necessário garantir seu modo ideal, tanto de carga quanto de descarga. As baterias de níquel-cádmio são caracterizadas pelo chamado “efeito memória”. Consiste no fato de que se você carregar uma bateria parcialmente descarregada, ao descarregá-la novamente ela liberará apenas parte da energia, a partir do nível a partir do qual o carregamento foi iniciado. Portanto, antes de iniciar o carregamento, é aconselhável descarregar a bateria para uma tensão inferior a 1 V. E só depois iniciar o carregamento. A figura mostra um diagrama de um carregador - um anexo a uma fonte de alimentação de laboratório, que mede a tensão da bateria, descarrega a bateria para 1 V antes de carregá-la e carrega-a para 1,4 V. O próprio carregador consiste em um estabilizador de corrente em A1 O valor da corrente de carga pode ser ajustado em 60 mA, 80 mA ou 120 mA pela chave S2.
O carregador é ligado e desligado usando os transistores VT3 e VT4. Para iniciar o carregamento, você precisa aplicar um zero lógico à base VT3. E para parar de carregar - um (através do resistor R14). O circuito de descarga é feito em uma chave transistorizada no VT5 e VT6, conectada de acordo com um circuito de transistor composto. A carga de descarga é o resistor R16. A tensão na bateria (G1) é medida por um medidor no chip policomparador A1. Os LEDs HL1-HL6 indicam a tensão da bateria e as cascatas em VT1 e VT2 formam níveis lógicos para fornecer informações sobre a tensão da bateria a um circuito de controle lógico simples em dois flip-flops RS feitos em elementos do microcircuito K561LE5. Agora vamos examinar o funcionamento do circuito como um todo. Quando a bateria está conectada, o microcircuito A1 mede a tensão nela. O resultado da medição pode ser visto em um display de seis LEDs. A medição é feita sem carga. Para saber a tensão sob carga, é necessário pressionar o botão “Iniciar” S1. Neste caso, o gatilho RS D1.3-D1.4 é colocado em um estado lógico na saída D1.4. A chave do transistor VT5-VT6 abre e carrega a bateria com o resistor R16. Se neste caso a tensão da bateria cair para 1 V e abaixo, um dos diodos VD1-VD3 se abre, o que leva à abertura do transistor VT2. Uma tensão de unidade lógica aparece em seu emissor, que após algum tempo (R8-C2) muda o gatilho RS D1.3-D1.4 para o estado oposto. A carga (R16) da bateria está desconectada. Ao mesmo tempo, uma unidade que aparece na saída D1.3 coloca o gatilho D1.1-D1.2 em um estado com zero lógico na saída D1.2. Isso faz com que o carregador seja ligado. A2 (abre VT4). O carregamento da bateria começa. Se a tensão em uma bateria carregada for maior que 1 V, ela será mantida sob carga até que a tensão nela se torne 1 V ou menos. E só depois disso o carregamento começará. O carregamento continuará até que a tensão da bateria atinja 1,4 V. Depois disso, o transistor VT1 abre e o nível de tensão lógico é estabelecido em seu coletor. O gatilho RS D1.1-D1.2 muda para um estado com um na saída D1.2 .XNUMX e o carregamento da bateria será interrompido. A desvantagem deste esquema é que apenas uma bateria pode ser carregada ao mesmo tempo. As baterias não podem ser carregadas. Mesmo que você faça um divisor comutável na entrada do microcircuito A1, o carregador não conseguirá funcionar bem com a bateria, pois é impossível determinar a partir da tensão total da bateria o quão descarregada uma ou outra bateria incluída nele está . Portanto, se você precisar carregar várias baterias ao mesmo tempo, será necessário fazer um número apropriado de tais circuitos. O microcircuito K561LE5 pode ser substituído por um análogo doméstico K176LE5 ou qualquer análogo estrangeiro. O microcircuito LM3914 pode ser substituído por algum analógico, mas sujeito a indicação linear (não logarítmica) usando o método de pontos corridos. Ou construa um circuito comparador usando amplificadores operacionais. A configuração consiste em definir a corrente de carga selecionando as resistências R10-R12 e calibrar o medidor de tensão ajustando o resistor R2. Mais uma coisa: quando o LED HL6 está apagado, a tensão em R4 deve ser zero. Se este não for o caso, você precisa conectar um diodo do tipo KD1 na direção direta ao circuito emissor VT522. O mesmo se aplica ao transistor VT2 (a tensão em seu coletor deve ser zero quando os LEDs HL1, HL2, HL3 não estiverem acesos). Autor: Zamkov V.S.
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