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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregador com configuração de corrente de carregamento discreta
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Ao carregar baterias diferentes, é necessária uma certa corrente de carga para cada uma delas. O dispositivo proposto permite definir 127 valores de corrente com apenas sete interruptores. Este carregador foi concebido para carregar qualquer bateria pequena com uma tensão de 1,5 a 12 V e uma corrente de carga de 1 a 127 mA. Pode ser conectado, por exemplo, baterias D-0,025, D-0,06, D-0,25, D-0,55, TsNK-0,45, TsNK-0,9, bem como baterias compostas por elas. A corrente de carga não depende do número de baterias recarregáveis e pode ser ajustada discretamente na faixa acima em passos de 1 mA sem usar um medidor de corrente. A instabilidade da corrente de carga não excede 0,5%. Quando a bateria atinge a tensão correspondente à carga total, o processo para automaticamente. A tensão limite de terminação de carregamento pode ser ajustada de 1 a 12 V, dependendo do tipo de bateria ou bateria.O processo de carregamento é controlado por um LED. Altas características de instabilidade da corrente de carga são fornecidas por uma fonte de corrente na qual o microcircuito KR142EN19 é usado [1]. Este microcircuito também funciona bem em fontes de corrente de precisão [2] na faixa de várias dezenas de microamperes a vários amperes. O diagrama do carregador com o microcircuito indicado é mostrado na fig. 1.
A fonte de corrente é formada pelo chip DA1, transistores VT3, VT4 (eles formam um transistor composto) e resistores de ajuste de corrente R4-R10, conectados pelos interruptores SA2-SA8. As resistências dos resistores são selecionadas de forma que, quando um deles for conectado, a corrente de carga indicada no diagrama seja definida. Ao conectar vários resistores ao mesmo tempo, a corrente total é definida. Por exemplo, quando os contatos das chaves SA2, SA4 estiverem fechados, a corrente total será de 5 mA, e quando os contatos de todas as chaves estiverem fechados, a corrente total chegará a 127 mA. Se necessário, a discrição da configuração de corrente pode ser alterada, tornando-a, por exemplo, igual a 2, 3, 5 mA. A resistência do resistor de ajuste de corrente correspondente neste caso é determinada pela fórmula R = Uon/lcarga(OM), onde Uon é a tensão de referência do chip DA1 (cerca de 2,5 V); Izar - corrente de carga, A. Ao escolher uma discrição diferente, deve-se levar em consideração que cada valor subsequente da corrente de carga deve ser o dobro do anterior, por exemplo, 3, 6, 12, 24, etc. A energia é fornecida ao chip DA1 através de uma chave no transistor VT2, e o resistor R3 define seu modo de operação. A bateria recarregável G1 é conectada à saída da fonte de corrente através dos soquetes (ou pinças) X2 e X5. O diodo VD3 evita que a bateria descarregue se o dispositivo for desligado acidentalmente. Como a bateria é carregada a partir de uma fonte estabilizada, a tensão nos coletores dos transistores VT4, VT5 será igual à diferença de tensão entre a fonte de alimentação e a bateria. Esta tensão através do seguidor de emissor, feito no transistor VT6, é alimentada na entrada (pino 1006) do comparador, montado no temporizador KR1VI3 [5]. A outra entrada do comparador (pino 16) é fornecida com uma tensão de referência do motor do resistor variável RXNUMX. No início do carregamento da bateria, a tensão nos coletores dos transistores VT3, VT4 e, portanto, no pino 6 do comparador é maior que a tensão de referência fornecida ao seu pino 5. Ao mesmo tempo, um nível baixo é definido em a saída do comparador (pino 3), que mantém o transistor VT1 fechado. Como resultado, o transistor VT2 está aberto, o que liga a fonte de corrente e a bateria começa a carregar. O LED HL2 acende, que controla o funcionamento da fonte de corrente e o processo de carregamento. À medida que a bateria carrega, a tensão nos coletores dos transistores VT3, VT4 e, consequentemente, no pino 6 do comparador diminui. Assim que diminuir para a tensão definida no pino 5, o comparador funcionará. No pino 3 do comparador, será definido um nível alto, que abrirá o transistor VT1. O transistor VT2 será fechado, a fonte de corrente será desligada. O LED HL2 se apagará, indicando o fim do processo de carregamento. Quando a tensão da bateria cair pelo valor da tensão de histerese definida pelo resistor de sintonia R14, o processo de carregamento será retomado. A fonte de alimentação do dispositivo consiste em um transformador abaixador T1 e dois estabilizadores de tensão - nos elementos VT7, VT8, DA3 e no chip DA4. O primeiro estabilizador serve como fonte de energia para o chip DA2 e fonte para carregar a bateria. O resistor trimmer R21 define a tensão de saída do estabilizador. Para carregar baterias na faixa de 1 a 12 V e para operação normal da fonte de corrente, ela deve ser de 16 V. O transistor VT7 está protegido contra curto-circuito na saída. Durante a operação normal do estabilizador, este transistor está fechado, pois a tensão em seu emissor é maior que a tensão na base. No caso de um curto-circuito, a tensão no emissor torna-se menor que a tensão na base, o transistor abre, a tensão em seu coletor cai drasticamente, o que leva ao fechamento do transistor VT8 e à proibição do chip DA3 . O diodo VD4 serve para aumentar a tensão de ruptura da base do emissor do transistor VT7, uma vez que essa tensão para a maioria dos transistores não excede 8 V. O diodo VD3, conectado na direção direta, compensa a queda de tensão no diodo VD4 e juntos com diodo VD2 cria uma polarização inicial na base do transistor VT7. O segundo estabilizador é usado para alimentar o chip DA1 e seus controles. O LED HL1 indica que o dispositivo está conectado à rede. Em vez dos indicados no diagrama do dispositivo, é permitido usar qualquer uma das séries de transistores KT1, KT2, KT6 no lugar dos transistores VT312, VT315, VT342, no lugar de VT5, VT7 - qualquer um da mesma série , mas com uma tensão coletor-emissor permitida de pelo menos 25 V, no lugar de VT3 - série KT342, KT3102 com um coeficiente de transferência de corrente base de pelo menos 100, no lugar de VT4, VT8 - qualquer um dos LEDs da série especificada - qualquer da série AL307. Transformador T1 - pronto ou feito por conta própria, deve fornecer uma tensão de 18 ... 20 V no enrolamento secundário a uma corrente de carga de 200 ... 400 mA. Ponte de diodo VD1 - série KTS405 com qualquer índice de letras. Switch SA1 - MTZ, TP1-1, o resto - tipos MT1, TP1-1 ou similar. Resistores fixos - MLT, variáveis R14, R16 - SP1-1, SP4-1 grupo A, ajuste R21 - SPZ-1. A maioria das partes do dispositivo é montada em duas placas de circuito impresso feitas de fibra de vidro revestida com folha de um lado com espessura de 1,5 mm. Em uma placa (Fig. 2) é montada a parte principal do dispositivo, na outra (Fig. 3) - um regulador de tensão.
O transistor VT4 é montado em uma placa de alumínio de 4 ... 5 mm de espessura, do mesmo tamanho da placa de circuito impresso. A própria placa é fixada na placa por cima em racks de 3 ... 5 mm de altura. Como o coletor do transistor está conectado à placa, é necessário remover a folha nos orifícios de fixação da placa e também isolar a placa se o dispositivo for instalado em uma caixa de metal.
O transistor VT8 é montado em um pequeno radiador, que, como o transformador, é fixado na tampa inferior da caixa do dispositivo. A caixa em si pode ser de qualquer design, suas dimensões determinam as dimensões dos elementos usados. O estabelecimento de um carregador começa com a verificação do regulador de tensão no chip DA3 sem conectá-lo à placa principal. Na ausência de erros de instalação e peças reparáveis, uma tensão de cerca de 1 V deve estar no pino 2,5 do microcircuito. Então, com um resistor de compensação R21, uma tensão de 2 V é definida na saída do estabilizador (no capacitor C16 ) Para verificar o estabilizador sob carga, um resistor MLT- é conectado em paralelo com o capacitor C2 2 com resistência de 120 ohms. A tensão de saída do estabilizador não deve diferir em mais de 50 mV. Se exceder este valor, selecione o resistor R20. Para verificar a proteção, os terminais do capacitor C2 são fechados com pinça ou jumper de fio. O LED HL1 deve apagar e, após a remoção do jumper, ele acenderá. Depois de verificar se o estabilizador está funcionando corretamente, verifique o funcionamento de todo o dispositivo. Ao conectar um voltímetro ao pino 1 do microcircuito DA4, eles verificam a tensão de saída do segundo estabilizador - deve ser igual a 9 V. Em seguida, fecham os soquetes X2, X2 com um jumper e colocam a chave SA4 na posição de contatos fechados. Depois de aplicar energia, meça a tensão no emissor do transistor VT2,5 - deve ser cerca de 2 V, enquanto o LED HL3 deve estar aceso. Ao selecionar o resistor R1, a corrente através do chip DA0,5 é ajustada para 0,6 ... 4 mA. Remova o jumper dos soquetes e conecte um miliamperímetro aos soquetes. Ao selecionar o resistor R1, uma corrente de 2 mA é alcançada. Além disso, em vez dos contatos da chave SA3, os contatos da chave SA5 são fechados e a corrente de 2 mA é definida selecionando o resistor R6. Da mesma forma, selecionando os resistores restantes (R10-RXNUMX), com os contatos das chaves correspondentes fechados, as correntes indicadas no diagrama são definidas. Obviamente, o processo de configuração das correntes de carga pode ser simplificado se, em vez de resistores fixos R4-R10, forem incluídos trimmers. A escala do resistor R16 é calibrada conectando baterias recém-carregadas com a tensão apropriada aos soquetes X2, X3. Ao mover o controle deslizante do resistor, eles atingem o momento em que o LED HL2 se apaga e marcam a escala do resistor. Com a ajuda do resistor R14, a tensão de histerese é definida, na qual o LED se apagará claramente no momento em que a bateria estiver totalmente carregada. Literatura
Autor: Yu.Lebedinsky, Alexandrov, região de Vladimir
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