Uso de un optoacoplador en el circuito de retroalimentación de un estabilizador de voltaje o cargador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas
Comentarios sobre el artículo
Se puede ensamblar un circuito simple y de bajo costo que funciona simultáneamente como estabilizador y cargador para baterías de baja capacidad sin el uso de sensores de voltaje complejos. En este circuito, el diodo (emisor) del optoacoplador, incluido en un circuito de retroalimentación simple, percibe cambios en el voltaje de salida. El circuito genera un voltaje de salida estabilizado de 12,7 V a una corriente de 50 mA y puede usarse para cargar baterías manteniendo los límites de corriente y voltaje, que son bastante fáciles de cambiar.
El optoacoplador es el dispositivo óptimo en cuanto a su aplicación como sensor de tensión. El diodo percibe el voltaje de salida sin cargar el circuito y sin violar el modo de operación normal, y el voltaje a través de él no cambia y tiene un valor relativamente pequeño para cualquier cambio en las corrientes de carga o de carga.
Como se muestra en el diagrama, el puente de diodos y el capacitor C1 rectifican y filtran el voltaje de entrada de CA. Supongamos que el circuito funciona como cargador.
(haga clic para agrandar)
Cuando la batería no está completamente cargada, el voltaje en ella es inferior a 12,7 V (Vz + Vd). Este voltaje se establece seleccionando un diodo zener de silicio apropiado, que está en serie con el diodo optoacoplador. En este caso, el transistor de la serie 1N2270 se enciende y pasa corriente a la batería. La corriente de 1A está limitada principalmente por una resistencia de 220 ohmios.
Cuando la tensión de la batería supera (Vz+Vd), el diodo zener se enciende y la corriente Iz fluye por el diodo optoacoplador, encendiendo el fototransistor y apagando el transistor serie Q. En ausencia de batería, cuando el circuito está en regulador modo, la corriente ingresa a la carga a un voltaje de 12,7 B. En este caso, por supuesto, la corriente de salida depende principalmente de la resistencia de la carga.
La tensión de ondulación es de 25 mV en modo de estabilización y de 1 mV en modo de carga. El circuito proporciona una estabilización de 30 mV/V con un cambio de voltaje y 8 mV/mA con un cambio de carga en el rango de 5 a 30 mA. Ambos parámetros se pueden mejorar reemplazando el transistor Q con un transistor compuesto.
El voltaje y la corriente de salida se pueden configurar mediante la selección adecuada de las resistencias R1 y R2 y un diodo zener. Además, las resistencias de los resistores se pueden determinar si se dan la capacidad de la batería (C) en miliamperios-hora y el voltaje de entrada (en el capacitor C1).
Se encontró experimentalmente que para el mejor funcionamiento del circuito, la corriente Ia debería ser igual a 0,25 C. Esta relación es típica para baterías que consumen una corriente de carga relativamente grande. Asumiendo el voltaje de entrada Vin mucho mayor que la caída de voltaje base-emisor del transistor Q, obtenemos
R2>Vin/0,25C-R1/hfe,
donde Hfe es la ganancia de CC del transistor Q. Para encontrar el valor mínimo de R2, suponga que se conoce Io, por lo tanto,
R2<(Vin-Vo/io.
Esta ecuación es válida siempre que Io>Iz.
El valor de R1 depende del valor mínimo de Io correspondiente al estado desactivado del transistor Q. Se puede demostrar que
R1>(Vin-Vo)/0,02C.
Esta ecuación supone que el valor mínimo de Io es de aproximadamente 0,02 °C, una relación determinada experimentalmente y no teóricamente.
Autor: LA Cherkason; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Ver otros artículos sección Cargadores, baterías, celdas galvánicas.
Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo.
<< Volver
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Trampa de aire para insectos.
01.05.2024
La agricultura es uno de los sectores clave de la economía y el control de plagas es una parte integral de este proceso. Un equipo de científicos del Consejo Indio de Investigación Agrícola-Instituto Central de Investigación de la Papa (ICAR-CPRI), Shimla, ha encontrado una solución innovadora a este problema: una trampa de aire para insectos impulsada por el viento. Este dispositivo aborda las deficiencias de los métodos tradicionales de control de plagas al proporcionar datos de población de insectos en tiempo real. La trampa funciona enteramente con energía eólica, lo que la convierte en una solución respetuosa con el medio ambiente que no requiere energía. Su diseño único permite el seguimiento de insectos tanto dañinos como beneficiosos, proporcionando una visión completa de la población en cualquier zona agrícola. "Evaluando las plagas objetivo en el momento adecuado, podemos tomar las medidas necesarias para controlar tanto las plagas como las enfermedades", afirma Kapil. ... >>
La amenaza de los desechos espaciales al campo magnético de la Tierra
01.05.2024
Cada vez más oímos hablar de un aumento en la cantidad de basura espacial que rodea nuestro planeta. Sin embargo, no son sólo los satélites y las naves espaciales activos los que contribuyen a este problema, sino también los desechos de misiones antiguas. El creciente número de satélites lanzados por empresas como SpaceX no sólo crea oportunidades para el desarrollo de Internet, sino también graves amenazas a la seguridad espacial. Los expertos ahora están centrando su atención en las posibles implicaciones para el campo magnético de la Tierra. El Dr. Jonathan McDowell, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, destaca que las empresas están desplegando rápidamente constelaciones de satélites y que el número de satélites podría crecer hasta 100 en la próxima década. El rápido desarrollo de estas armadas cósmicas de satélites puede conducir a la contaminación del entorno de plasma de la Tierra con desechos peligrosos y una amenaza a la estabilidad de la magnetosfera. Los restos metálicos de los cohetes usados pueden alterar la ionosfera y la magnetosfera. Ambos sistemas desempeñan un papel clave en la protección de la atmósfera y el mantenimiento ... >>
Solidificación de sustancias a granel.
30.04.2024
Hay bastantes misterios en el mundo de la ciencia y uno de ellos es el extraño comportamiento de los materiales a granel. Pueden comportarse como un sólido pero de repente se convierten en un líquido que fluye. Este fenómeno ha llamado la atención de muchos investigadores, y quizás por fin estemos más cerca de resolver este misterio. Imagínese arena en un reloj de arena. Por lo general, fluye libremente, pero en algunos casos sus partículas comienzan a atascarse, pasando de líquido a sólido. Esta transición tiene implicaciones importantes para muchas áreas, desde la producción de drogas hasta la construcción. Investigadores de EE.UU. han intentado describir este fenómeno y acercarse a su comprensión. En el estudio, los científicos realizaron simulaciones en el laboratorio utilizando datos de bolsas de perlas de poliestireno. Descubrieron que las vibraciones dentro de estos conjuntos tenían frecuencias específicas, lo que significa que sólo ciertos tipos de vibraciones podían viajar a través del material. Recibió ... >>
| Noticias aleatorias del Archivo Batería de iones de sodio
12.03.2015
Los químicos han fabricado una batería de iones de sodio que funciona tan bien como la batería de iones de litio a la que estamos acostumbrados.
Hace algunos años, se sugirió que es hora de que la humanidad piense en una escasez inminente, pero no en la de petróleo y gas, a la que generalmente tememos, sino en la escasez de un metal alcalino: el litio. En nuestra vida hay cada vez más aparatos electrónicos y todo tipo de gadgets. Y todos ellos, desde un teléfono móvil hasta un coche eléctrico, utilizan energía eléctrica almacenada en baterías. La mayoría de estas son baterías de iones de litio. Hoy en día es el tipo más común de pilas recargables. Y aunque es poco probable que veamos guerras por los depósitos de litio en un futuro cercano, su costo puede aumentar. Y esto significa que es hora de pensar en baterías más baratas que usarían otras celdas. Los desarrolladores están apostando por el pariente más cercano del litio en el sistema periódico: el sodio, como un metal mucho más común y económico.
¿Por qué no puede tomar y reemplazar el litio en una batería con sodio? Se trata del tamaño atómico. Aunque el litio y el sodio son muy similares en sus propiedades químicas, el átomo de sodio es significativamente más grande que el átomo de litio. Y resulta crítico para el funcionamiento de la batería. Una batería de litio tiene dos electrodos, uno de carbono o grafito y el otro de un óxido de metal como el cobalto. Los iones de litio sirven como portador de carga entre los electrodos, por lo que, de hecho, se denominan baterías de iones de litio. Durante la recarga, los iones de litio se liberan del electrodo de óxido de metal y pasan al segundo electrodo, que está hecho de carbono.
El tamaño de los átomos de litio es tal que pueden integrarse fácilmente en la estructura del electrodo. Este proceso se llama intercalación, durante el cual los iones metálicos "aprietan" entre las capas atómicas de grafito. Durante la descarga, ocurre el proceso inverso: los iones de litio abandonan el electrodo de grafito y regresan al segundo electrodo.
El punto clave de este proceso electroquímico es precisamente la incorporación de iones al electrodo. Cuanto más rápido y fácil pasa, mayor puede ser la potencia instantánea. Si el proceso es lento, la batería no podrá proporcionar la corriente necesaria para operar el dispositivo. Esta es precisamente la dificultad de desarrollar una batería de iones de sodio. Un electrodo de carbono no es adecuado porque los iones de sodio, debido a su tamaño, son extremadamente reacios a integrarse en la estructura del grafito.
Es por eso que los electroquímicos buscan materiales de electrodos que sean adecuados para la electrónica convencional. Después de todo, es posible hacer una batería con iones de sodio, y funcionará, el punto es que no será tan pequeña, espaciosa y poderosa como el litio. Pero son la potencia y el tamaño los parámetros más importantes para los dispositivos móviles.
Un equipo de investigadores dirigido por el profesor Yong Lei de la Universidad Técnica de Ilmenau en Alemania ideó un material que se puede usar para fabricar un electrodo en una batería de iones de sodio, de modo que no sea inferior al litio en términos de potencia. y capacidad
Primero, los químicos analizaron qué propiedades debería tener el material del electrodo para garantizar la introducción efectiva de iones de sodio. La elección recayó en los compuestos aromáticos conjugados de la clase de los transestilbenos. Tienen la capacidad de transferir carga, son estables al cargar y descargar la batería y forman capas intermoleculares entre las que se puede introducir sodio fácilmente.
Los químicos probaron qué tan bien funcionaría un electrodo hecho de dicho material y resultó que con una densidad de corriente promedio de 1 A / g, la capacidad sería de 160 mAh / g, que no es inferior a las baterías de iones de litio. La batería también se desempeñó bien en la prueba de resistencia, conservando el 70 % de su capacidad después de 400 ciclos de carga y descarga. Y aunque la implementación comercial del proyecto aún está lejos, los resultados obtenidos indican que las baterías de iones de sodio tienen derecho a la vida y pueden, en principio, reemplazar a las ya conocidas baterías de iones de litio.
|
Otras noticias interesantes:
▪ Batería portátil Baseus 180 mA
▪ El metro cúbico más frío del universo
▪ Procesando el polvo lunar en oxígeno
▪ Reloj inteligente infantil Garmin Bounce
▪ El maquillaje y la cultura pop hicieron que la gente le tuviera miedo a los payasos
Feed de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica
Materiales interesantes de la Biblioteca Técnica Libre:
▪ sección del sitio para el diseñador de radioaficionados. Selección de artículos
▪ artículo Y todo lo que vio delante de él, lo despreció u odió. expresión popular
▪ artículo ¿Qué estudia la ciencia histórica? Respuesta detallada
▪ artículo Trabajando en una máquina de coser. Instrucción estándar sobre protección laboral
▪ artículo Energías alternativas a partir de residuos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
▪ artículo Pinout de transistores bipolares y de efecto de campo comunes. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Deja tu comentario en este artículo:
Todos los idiomas de esta página
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua
2000 - 2024
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese