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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Testador de baterias pequenas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas O testador proposto é projetado para testes rápidos de baterias de pequeno porte usadas em brinquedos infantis. Com ele, a criança pode determinar independentemente o grau de descarga da bateria. O elemento em teste é conectado à entrada do transdutor e é usado simultaneamente como fonte de energia para o dispositivo. Nesse caso, a bateria ou bateria testada opera com uma corrente de carga de aproximadamente 200 mA. Esse esquema de conexão permite distinguir um novo elemento de um antigo, que, embora tenha uma tensão de saída suficiente, possui uma grande resistência interna. A tensão máxima aplicada na entrada do dispositivo pode chegar a 3 V. Em valores de tensão de entrada inferiores a 3 V, praticamente não há possibilidade de falha do dispositivo devido a uma mudança errônea na polaridade dos contatos do elemento sob teste. O testador foi projetado para testar baterias convencionais, mas também pode ser usado para testar baterias. Deve-se prestar atenção especial ao fato de que, durante a operação das células de bateria de NiCd e NiMH, sua tensão de saída muda ligeiramente, mesmo com uma perda de capacidade muito significativa. Além disso, dada a tensão mais baixa, não deve surpreender que, ao testar baterias totalmente carregadas e saudáveis, apenas o LED2 acenda. Portanto, usando este testador, você só pode determinar o fato de uma descarga completa da bateria. Para verificar as baterias, pode-se também usar um par de fios com uma lâmpada comum, mas tal solução dificilmente satisfaria um radioamador que se preze. Neste projeto, o estado da bateria é determinado pelo número de diodos LED luminosos. O testador proposto consiste em duas partes, a saber: um conversor de tensão e um indicador de nível de tensão. O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na figura.
Para alimentar totalmente um LED, é necessária uma tensão de aproximadamente 2 V. Ao mesmo tempo, quando um novo elemento totalmente carregado em teste é conectado, a tensão na entrada do testador não excede 1,55 V. Portanto, um conversor é usado para gerar a tensão necessária para o funcionamento normal dos circuitos de indicação. As funções de tal conversor de tensão no projeto proposto são executadas pelo gerador auto-excitado mais simples, cujo nível de tensão do sinal de saída depende da tensão de alimentação. Essa dependência é deliberadamente aumentada usando um divisor R1, R2 no circuito base do transistor T1. O elemento crítico do conversor é o transistor T1, que deve ter uma baixa tensão de saturação. Caso contrário, a eficácia do testador é drasticamente reduzida. Como transformador, é utilizada uma bobina convencional do tipo 09P com indutância de 330 μH, na qual é enrolado um enrolamento secundário, contendo aproximadamente 30 voltas de fio PEL com diâmetro de 0,2 mm. Para a fabricação desta bobina, qualquer fio envernizado com diâmetro de 0,1 a 0,25 mm é adequado. Depois disso, um pedaço de material isolante deve ser colocado no indutor - e o transformador está pronto. O segundo estágio do testador é um indicador de nível de tensão. Com uma pequena tensão na entrada do testador, os transistores T2 e T3 são abertos por tensões de polarização, que são formadas nos resistores R3 e R4 pela corrente que flui através deles, e os transistores T4 e T5 são fechados. Quando a tensão aplicada à entrada do testador é aumentada, o LED LED1 acenderá primeiro. Uma mudança adicional na tensão de entrada aumentará a corrente que flui através do LED1 até que a queda de tensão no resistor R5 faça com que o transistor T5 ligue (a uma corrente de cerca de 16 mA). Nesse caso, o transistor T2 fechará e a tensão no LED2 aumentará até começar a brilhar. Se a tensão de entrada do testador continuar a aumentar, a uma corrente de cerca de 20 mA, o transistor T4 também abrirá. Nesse caso, o transistor T3 fechará e o LED3 começará a brilhar. Um aumento na tensão na entrada do testador acima de 1,5 V praticamente não afeta o funcionamento dos estágios de saída, pois é compensado pelo conversor. Nesse caso, o nível da tensão de saída do conversor, no qual o LED LED3 começa a brilhar, pode ser ajustado selecionando a resistência do resistor R1. Para a fabricação do testador, você pode usar praticamente qualquer placa de circuito impresso com dimensões correspondentes ao caso selecionado. A placa de circuito impresso do testador de bateria é mostrada na figura.
Para tornar o design pequeno, são usados elementos SMD. Para o mesmo propósito, o transformador está localizado horizontalmente. No projeto proposto, você pode usar LEDs verdes comuns (LED1-LED3) para uma tensão de 2 V e uma corrente de 20 mA. O diodo D1 é um diodo Schottky BD433. Capacitores C1 e C3 - para uma tensão nominal de pelo menos 10 V. A localização dos elementos na placa de circuito impresso do testador de bateria é mostrada na figura.
Para estabelecer um testador, você precisará de uma fonte de tensão ajustável, bem como de qualquer dispositivo de medição universal, por exemplo, um multímetro simples. O testador está conectado a uma fonte de alimentação, cuja tensão de saída deve ser aumentada gradualmente de 0 a 1,6 V. Montado com peças que podem ser reparadas e sem erros, o testador não precisa de ajustes adicionais e pode ser usado quase imediatamente para verificar o desempenho de baterias pequenas. Se surgirem problemas, antes de mais nada é recomendável verificar a qualidade da soldagem dos contatos do enrolamento p2 do transformador. É improvável que seja possível adivinhar imediatamente a polaridade correta de conectar os condutores do transformador. Portanto, caso o gerador não seja excitado, mas o testador consuma corrente, você deve primeiro trocar os terminais do enrolamento p2 do transformador. Se isso não ajudar, é recomendável realizar um teste passo a passo do dispositivo usando uma fonte de alimentação ajustável e um multímetro convencional. O teste deve começar com um indicador de nível de tensão. Uma fonte de alimentação é conectada à entrada do indicador (terminais do capacitor C1). Quando a tensão aumenta para um valor de cerca de 3 V, o LED1 deve começar a brilhar, a uma tensão de cerca de 5,5 V, o LED2 acende. Um aumento subsequente na tensão para 8 V deve fazer com que o LED3 acenda. Nesse caso, a corrente consumida pelo indicador até que o LED3 comece a acender não deve ultrapassar 20 mA. Se o indicador não funcionar conforme indicado, o mau funcionamento deve ser procurado nele. Se o indicador estiver funcionando, você pode começar a verificar o conversor de tensão. Aumentar a tensão de entrada de 0 V para 1,6 V deve levar a um aumento gradual da tensão no capacitor C1 para um valor de cerca de 8 V. Se o gerador não estiver excitado, primeiro solde os terminais da bobina L2 e, em seguida, verifique o transistor T1 e o diodo D1. É possível que o gerador esteja excitado, mas com uma tensão de entrada de 1,5 V, o conversor não garante que todos os LEDs estejam acesos. Nesse caso, você pode tentar alterar ligeiramente o valor da resistência do resistor R1. Se isso não ajudar, é recomendável aumentar a resistência do resistor R5. No entanto, não devemos esquecer que um aumento excessivo na resistência do resistor R5 leva à inclusão de todos os LEDs, mesmo em baixa corrente.
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