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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de descarga automática de batería. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas El dispositivo presentado a los lectores está diseñado para descargar automáticamente baterías Ni-Cd o NI-MH de tamaño AA o AAA a un voltaje preestablecido. El dispositivo tiene una indicación luminosa de los modos de funcionamiento y no requiere una fuente de alimentación adicional, ya que se alimenta directamente de una batería descargada. Se sabe que la vida útil y la capacidad garantizada de las baterías Ni-Cd y Ni-MH dependen de su correcta utilización. También es bien sabido que una de las razones del deterioro del estado de la batería es la manifestación del efecto memoria inherente a las baterías a base de níquel. El efecto memoria es una pérdida de capacidad de la batería que se desarrolla debido a la carga de una batería descargada de forma incompleta. Este efecto es más pronunciado en las baterías de Ni-Cd, para Ni-MH, según los fabricantes, su manifestación es insignificante. Pero como muestra la práctica, cuando se utilizan baterías Ni-MH, no se debe descuidar una manifestación tan "menor". Un método eficaz y asequible para combatir el efecto memoria es prevenir su manifestación, que consiste en descargar completamente la batería hasta un voltaje residual seguro antes de cada carga o realizar un entrenamiento periódico. Se entiende por entrenamiento la realización de varios ciclos de carga repetidos, seguidos de una descarga a un voltaje de 1,05...1,1 V. La frecuencia de entrenamiento de las baterías Ni-Cd es una vez al mes, para las Ni-MH, una vez cada dos meses, más a menudo entrenamiento. tiene un efecto adverso sobre el estado de la batería debido a su desgaste acelerado. Los cargadores universales modernos (CHD), construidos sobre la base de controladores especializados, inmediatamente antes del inicio del proceso de carga, por regla general, descargan previamente las baterías a un voltaje seguro, evitando así el desarrollo del efecto memoria. Pero el coste de estos dispositivos de memoria es bastante elevado. Por lo tanto, si se dispone de memorias simples, se pueden complementar con el dispositivo de descarga propuesto. Un diagrama de tal dispositivo se muestra en la Fig. 1.
El chip DA1 contiene un convertidor CC-CC elevador que genera un voltaje suficiente para el funcionamiento de los elementos restantes del dispositivo. Al conectar el pin 2 del microcircuito DA1 a la línea de alimentación negativa, se selecciona que el voltaje de salida del convertidor sea 5 V. Se ensambla una carga equivalente ajustable en un potente transistor bipolar VT1 y una resistencia variable R2. El rango de ajuste de la corriente de descarga es 0,07...1 A (teniendo en cuenta la corriente consumida por otros componentes del dispositivo). El transistor de efecto de campo VT2 se utiliza para conectar la carga equivalente a la batería descargada, el transistor VT3 se utiliza para controlar la tensión de alimentación del convertidor y el botón SB1 se utiliza para iniciar el dispositivo. Se ensambla un comparador en el amplificador operacional DA2.2, que monitorea el voltaje de umbral inferior de la batería (1,05...1,1 V). En OUDA2.1 y el LED hay un indicador NL2 que lo indica. Si la tensión de la batería supera los 1,2 V, esto sirve para estimar aproximadamente el grado de descarga de la batería con un valor de corriente de descarga determinado. Se hace un divisor de voltaje en las resistencias R5-R7, que forma los umbrales de respuesta de los comparadores. Si el voltaje de la batería está por encima del umbral inferior, luego de iniciar el dispositivo presionando brevemente el botón SB1, la salida del amplificador operacional DA2.2 se establecerá en un nivel alto, esto conducirá a la apertura del transistor VT3 y permitirá que el dispositivo permanezca encendido incluso después de soltar el botón. Simultáneamente con el transistor VT3, se abrirá el transistor VT2 y la carga equivalente se conectará a la batería. El brillo del LED HL1 indica que la batería se está descargando. Si su voltaje supera los 1,2 V, el LED HL2 se iluminará. Cuando el voltaje de la batería cae por debajo del umbral inferior, el nivel alto en la salida del amplificador operacional DA2.2 cambiará a un nivel bajo, los transistores VT2, VT3 se cerrarán y, por lo tanto, la carga equivalente y el convertidor de voltaje se apagarán. y el LED HL1 se apagará. El uso de un suministro de voltaje separado para la carga equivalente y otros componentes se debe a la necesidad de eliminar la influencia de los cambios en la corriente de descarga en el funcionamiento del dispositivo. Así, si se utilizara sólo un transistor de conmutación, la disminución de la corriente de descarga que se produce durante el proceso de descarga de la batería conduciría a una disminución de los umbrales de funcionamiento de los comparadores debido a un cambio en la diferencia de voltaje entre el terminal negativo de la batería y la línea de alimentación negativa del amplificador operacional. La mayoría de las piezas están montadas en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio recubierta con lámina unilateral de 1 mm de espesor (Fig. 2).
La placa está diseñada para instalar resistencias constantes MLT, S2-33, una resistencia variable es SPZ-4AM, se monta en el panel frontal del dispositivo y se conecta a la placa mediante cables aislados. Condensadores de óxido - importados de pequeño tamaño, C3 - cerámicos K10-17 o importados. El convertidor de voltaje MAX756 se puede reemplazar con un análogo doméstico (KR1446PN1, amplificador operacional dual KA358) con amplificador operacional KR1040UD1, LM358, RS1251. El transistor KT817A se puede reemplazar con cualquiera de la serie KT817 en una caja de plástico, está equipado con un disipador de calor de aluminio hecho en casa con un área de aproximadamente 3,5 cm2 y los transistores de efecto de campo KP505A son reemplazables por KP505B. KP505V. BSS295. Diodo VD1: cualquiera de las series KD521, KD522, KD102. KD103 o 1N4148 importado. LED: cualquier pequeño con un diámetro de lente de 3 mm y brillo suficiente con una corriente de 1 mA. Choke importado EC24 con inductancia 22...100 µH. Botón SB1 - con retorno automático TS-0403, altura 5 mm y longitud del pulsador 1,5 mm. La apariencia del tablero montado se muestra en la Fig. 3, y todo el dispositivo - en la Fig. 4. Tiene una carcasa de plástico con unas dimensiones totales de 83x38x13 mm. Para facilitar el régimen de temperatura, se realizan orificios de ventilación en la carcasa.
Durante la configuración, los umbrales de respuesta de los comparadores se configuran utilizando una selección de resistencias R5-R7. El motor de resistencia variable puede equiparse con un puntero y en la carcasa se puede colocar una escala de corriente de descarga, que se calibra con un miliamperímetro. Autor: Kelekhsashvili V.
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