Testador de bateria de rádio portátil. Esquema, descrição

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Enquanto trabalhava como engenheiro de comunicações, encontrei o seguinte problema. Na empresa onde trabalho, estão em funcionamento várias dezenas de estações de rádio portáteis. Eles são equipados com baterias recarregáveis Ni-Cd, Ni-MH ou Li-ion de 7,2 V. Acontece que você precisa estimar a capacidade real dessas baterias, mas o equipamento para isso não é fornecido. Para resolver este problema, projetei e fabricei um testador de bateria baseado no microcontrolador PIC16F688.

O princípio de funcionamento do testador baseia-se em descarregar a bateria com uma corrente fixa, medir sua duração e depois calcular a capacidade. As informações sobre a capacidade da bateria são exibidas no LCD.

O testador não carrega, apenas descarrega a bateria (o carregamento é feito em um carregador padrão). É alimentado pela voltagem da bateria que está sendo testada, portanto não requer uma fonte de alimentação externa. Para verificar a bateria, basta colocá-la com os contatos para baixo no aparelho. A descarga começará automaticamente. Se a bateria não estiver carregada, o dispositivo exibirá o requisito: "Carregar a bateria". Não há controles ou interruptores.

Durante a descarga, o dispositivo exibe o valor atual da tensão da bateria no LCD. Ao final da descarga, o indicador exibe a capacidade da bateria em miliamperes-hora e o LED vermelho pisca.

O circuito testador é mostrado na fig. 1. Uma fonte de corrente estável é montada no transistor de efeito de campo VT2 e no amplificador operacional DA1.1, que pode ser ajustado pelo resistor de ajuste R3. Após a montagem do testador, é necessário definir esta corrente para 1 A com a maior precisão possível, a precisão das leituras do instrumento depende disso.

Arroz. 1. Circuito testador (clique para ampliar)

O transistor VT1, após a configuração inicial dos pinos do microcontrolador, é aberto e conecta a porta do transistor VT2 a um fio comum. Quando o programa define um nível baixo no pino RA5 do microcontrolador, abre-se o circuito que conecta a porta do transistor VT2 ao fio comum, que liga a fonte de uma corrente de descarga estável.

O conector XP1 do testador é usado apenas para programar o microcontrolador. A tensão da bateria é fornecida à entrada do conversor analógico-digital (pino AN3 do microcontrolador) através de um divisor resistivo R6R7. Uma seleção do resistor R8 define o contraste ideal do LCD. Em vez do LED HL1, você pode instalar um emissor de som piezoelétrico com um gerador embutido. Nesse caso, para definir o volume de som desejado, você deverá selecionar um resistor R10.

O estabilizador linear LM2940CSX-5.0 pode ser substituído por outro com tensão de saída de 5 V e com uma pequena queda de tensão permitida entre entrada e saída - não mais que 0,8 V. Por exemplo, KF1158EN501A. Como o estabilizador trabalha com uma pequena corrente de carga, o dissipador de calor não é necessário.

O microcontrolador liga a corrente de descarga com pulsos de 4 s. As pausas entre eles são de 2 s. Este modo de descarga da bateria simula as condições reais de seu funcionamento. Quando a corrente de descarga está ligada, a tensão na bateria é medida e comparada com um valor limite de 6 V. Quando atinge o limite especificado, a descarga da bateria termina e sua capacidade é calculada.

Estruturalmente, o dispositivo é montado sobre uma placa metálica, na qual é feito um orifício para uma placa de material isolante com contatos de mola (conector XS1, conforme diagrama da Fig. 1). A placa é fixada no verso da placa em relação à bateria e serve para conectar a bateria ao testador.

Na mesma placa, são instalados dois cantos de metal, formando um assento para a bateria testada. Após a instalação, é fixado com elástico, o que garante uma conexão confiável com os contatos da placa.

Um desenho da placa de circuito impresso do dispositivo e a localização das peças nela é mostrado na fig. 2. Esta placa também é fixada na placa metálica mencionada acima. O transistor de efeito de campo VT2 é equipado com um dissipador de calor projetado para uma dissipação de potência de 8 watts.

Arroz. 2. Desenho da placa de circuito impresso do dispositivo e a localização das peças nele

No entanto, você não deve instalar este dissipador de calor muito próximo da bateria em teste, para que não aqueça durante a descarga.

O indicador HG1 é fixado em uma placa de metal próximo ao assento da bateria e conectado à placa de circuito impresso do aparelho por um feixe de nove fios.

Arquivo PCB no formato Sprint Layout 5.0 e programa de microcontrolador: ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/testerAB.zip

Autor: S. Tomilov

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