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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Limitador de descarga da bateria melhorado. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas O limitador de descarga desconecta a carga da bateria quando a tensão cai abaixo de um limite pré-definido. Uma descrição de um dispositivo para uma finalidade semelhante é publicada em [1]. No entanto, ele não tem uma histerese de limite. Como resultado, quando a tensão da bateria sob carga é menor que o limite e sem carga - mais, o dispositivo desconecta e conecta periodicamente a carga até que a tensão da bateria sem carga fique abaixo do limite. O dispositivo proposto não apresenta essa desvantagem, pois seu projeto prevê uma histerese do limite de resposta.
O circuito do limitador de descarga é mostrado na fig. 1. Consiste em dois elementos principais - um chip regulador de tensão paralelo DA1 e um transistor de efeito de campo de comutação de canal p de alta corrente VT1. O chip DA1 é usado como um comparador [2], que controla a tensão da bateria, o transistor VT1 é usado como uma chave eletrônica que quebra o circuito de alimentação da carga. O dispositivo funciona da seguinte maneira. Uma corrente não superior a 1 mA flui através do chip DA0,5. independente da tensão em sua entrada de controle, desde que seja menor que o limite de ativação do microcircuito (cerca de 2,5 V). Quando a tensão na entrada de controle exceder o limite de ativação do microcircuito, a corrente através dele aumentará significativamente O limite operacional do dispositivo é definido por um resistor de compensação R1. A tensão controlada é fornecida à entrada de controle do microcircuito através do filtro passa-baixa R3C2 para que o dispositivo responda ao valor médio da tensão de alimentação e não às suas mudanças instantâneas. Quanto maior a capacitância do capacitor C2, menos sensível ele é às ondulações dessa tensão. Quando a tensão da bateria excede o limite definido, alguns miliampères de corrente fluem através do microcircuito, a queda de tensão no resistor R2 é suficiente para manter o transistor VT1 no estado aberto, de modo que a carga seja conectada à bateria. Devido ao fato de a resistência do canal aberto do transistor VT1 ser de centésimos de ohm, a perda de tensão nele, mesmo com uma corrente de vários amperes, é pequena. Quando a tensão da bateria se tornar menor que o limite definido, a corrente através do microcircuito cairá, a tensão no resistor R2 será insuficiente para abrir o transistor VT1, como resultado, ele fechará e interromperá o circuito de alimentação de carga. Quando uma bateria descarregada é conectada, o transistor VT1 geralmente permanece fechado. Para que a comutação ocorra com mais clareza, um feedback positivo é introduzido no dispositivo através do resistor R4. Devido a isso, o dispositivo possui uma histerese: a carga é desconectada com uma tensão de alimentação menor que sua conexão. O valor da histerese pode ser ajustado selecionando o resistor R4. Para as classificações indicadas no diagrama, a histerese foi de 0,4 V a uma tensão de alimentação de 9 V e 0,6 V a uma tensão de alimentação de 12 V. Se a tensão de alimentação estiver abaixo do limite de resposta e aumentar, então a tensão na entrada de controle do microcircuito também aumenta. Mas como a carga está desenergizada, a tensão na entrada de controle vem do resistor R1 do motor através do divisor R3R4. Portanto, a carga é conectada a uma tensão no motor do resistor R1, várias centenas de milivolts maior que o limite de ativação do microcircuito. Quando a corrente através do microcircuito começa a aumentar, o transistor VT1 abre e uma tensão aparece na saída. Através do resistor R4, ele entra na entrada de controle do microcircuito, a tensão sobre ele aumenta, o que leva ao fato de que a corrente através dele aumenta ainda mais e, por fim, o transistor VT1 abre completamente. Quando a tensão de alimentação diminui, ocorre o processo inverso. Como o transistor de efeito de campo VT1 começa a abrir em uma tensão de porta-fonte de 2,5 ... 3 V, o dispositivo pode operar na faixa de tensão de alimentação de 5 ... 7 V a 20 V. Ele pode usar o chip TL431 , cujos números de pinos no diagrama são indicados entre colchetes, transistores de comutação com um p-canap da lista fornecida em [3], resistor de ajuste SPZ-19, constantes - MLT, C2-33, capacitor de óxido - K50-35 , não polar - K10-17.
Ao usar peças de tamanho pequeno para montagem em superfície, as dimensões do dispositivo podem ser reduzidas. Para um exemplo na fig. A Figura 2 mostra um esboço do PCB usando o chip TL431CD no pacote SO-8 e o transistor IRLML6402P no pacote SOT-23. Este transistor tem uma resistência de canal no estado de 0,06 ohms e uma baixa corrente de fuga no estado (vários microamperes). Fornece comutação de corrente de até 2...3 A. Resistor trimmer R1 - POZ3AN. Capacitor de óxido - tântalo importado tamanho D. Resistores - P1-12. O ajuste é realizado com uma carga real e uma bateria. Antes de ligar pela primeira vez, o motor do resistor de ajuste R1 é ajustado para a posição inferior de acordo com o diagrama. O resistor R2 é selecionado para que, quando o chip DA1 estiver desligado, o transistor VT1 seja fechado e, quando estiver ligado, seja aberto. O limite é definido pelo mecanismo do resistor de ajuste R1 e sua histerese é definida pela seleção do resistor R4. Deve-se notar que esses ajustes estão inter-relacionados, portanto pode ser necessário repeti-los um a um para atingir os parâmetros necessários. O valor da histerese é definido para que, quando a tensão da bateria cair, a carga seja desconectada sem reconexão. Literatura
Autor: I. Nechaev
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