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Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas

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Como sabe, las baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) tienen una "memoria": al no estar descargadas a un voltaje de 1 V, no pueden aceptar una carga completa. Por lo tanto, en los cargadores más avanzados [1,2, 3], cada batería de este tipo se descarga preliminarmente al voltaje especificado. El dispositivo de descarga también es la base de los medidores de capacidad de batería [XNUMX].

En la fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un dispositivo que descarga una batería de Ni-Cd con una capacidad de hasta 2 ... 3 Ah a un voltaje de UG1 \u1d 4 V en modo automático. A través de la resistencia R2 y la sección colector-emisor del transistor abierto VT1, la batería se descarga con una CORRIENTE Idis = (UG3 - UK2 us VT4) / R1,1 (a una tensión de batería de 2 V, Unus \ l-0,3 = 4 V y una resistencia de la resistencia R8,2 igual a 100 ohmios, aproximadamente 4 mA). Si se desea, reemplazando RXNUMX con una resistencia de menor resistencia (y, en consecuencia, con mayor disipación de potencia), se puede aumentar la corriente de descarga.

Como puede ver, el voltaje de la batería UG1 está conectado a la entrada no inversora del comparador DA1, y se aplica un voltaje ejemplar de 1 V a su entrada inversora desde el motor de la resistencia de sintonización R6. Siempre que el voltaje de la batería exceda Uo6p en más de 40 μV (40 μV - Upit / kus - el área del modo de operación lineal, "sin comparador" del K554SAZ), el voltaje de salida del comparador UBblx es casi igual al voltaje de suministro (el pin 9 está conectado a un colector abierto de su transistor de salida, cerrado en este modo). Casi el mismo voltaje está presente en el emisor del transistor VT1, lo que crea una corriente IbVT2 "(UvyX - 2UEB) / R2 = 2 mA en la base del transistor VT4,8, suficiente para mantenerlo en modo de saturación profunda.

Cuando el voltaje de la batería cae a (UG1 + 40 μV) < Uo6p, la situación cambia drásticamente: Uout se acerca a 0, los transistores VT1 y VT2 se cierran y la batería G1 se descarga. El transistor abierto VT3 enciende el LED HL1 (señal de fin de descarga) y el voltaje de polarización UR6-R10 (Upit-UK10KacVT3-UHL3) / R1-9B se suministra a la resistencia R0,08. Por lo tanto, la retroalimentación positiva introducida organiza el modo de histéresis del comparador, lo que elimina su conmutación frecuente. Por supuesto, UR10 puede ser más pequeño (para esto, basta con reducir la resistencia de la resistencia R10). En lugar de los indicados en el diagrama KT3102EM (VT1) y KT3107D (VT3), en el dispositivo se pueden usar otros transistores de baja potencia de la estructura correspondiente con un coeficiente de transferencia de corriente estática h21e ≥ 50. Los requisitos para el transistor VT2 son algo más estrictos: en h21e ≥ 50 ... 100 debe tener un voltaje de saturación Uke nosotros no más de 0,2 ... 0,3 V. Con un aumento en la corriente de descarga, puede ser necesario reducir ligeramente la resistencia de la resistencia R2. Reemplacemos el LED AL307KM por cualquier otro.

La placa de circuito impreso del dispositivo (Fig. 2) está hecha de fibra de vidrio de lámina de doble cara. La lámina en el costado de las partes se usa como un cable común, los lugares para soldar los cables de las partes y los cables se muestran en cuadrados negros (antes de colocarlos, los pines 2 y 6 del chip DA1 se doblan en ángulo recto). Para evitar cortocircuitos, se debe quitar la lámina que se encuentra en las inmediaciones de los agujeros para los cables de las piezas que no se pueden conectar a un cable común (esto se puede hacer tanto grabando como avellanando los bordes de los agujeros después del grabado).

Establecer un dispositivo correctamente ensamblado se reduce a establecer el voltaje de referencia requerido en el pin 4 de DA1. La forma más conveniente de hacerlo es con un voltímetro digital (se necesita tanto su precisión como su alta resistencia de entrada): conectando el voltímetro al motor de la resistencia del trimmer R6, configure 0rev = 1 V + UR10 si el LED HL1 está encendido, o Uo6p = 1 V si no está encendido. También puede usar un voltímetro convencional, controlando el voltaje de la batería que se está descargando: a UG1 = 1 V, el control deslizante de la resistencia R6 (previamente instalado en la posición superior, según el diagrama) se gira lentamente hasta que el LED se enciende y se deja en esta posición.

El proceso de descarga de la batería se puede considerar completo ya en el primer encendido del LED HL1 (el voltaje de la batería sin carga se restablece parcialmente, pero solo a un valor de 1 V + UR10, luego de lo cual el circuito de descarga se enciende nuevamente). El brillo continuo de HL1 indica que el EMF de la batería no excede 1 V + UR10.

La descarga de la batería, sobre todo en modo forzado, es bastante rápida. Por tanto, todas las celdas de la batería recargable (en los equipos modernos no suele haber más de tres o cuatro) pueden descargarse secuencialmente, una tras otra, sin mucha pérdida de tiempo.

Literatura

1. Shamis V. Dispositivo de carga. - Radio, 1992, N° 10, pág. 18, 19.
2. Demenev M. Koroleaa I. Cargador "inteligente". - Radio, 2002, N° 1, pág. 38, 39, 42.
3. Stepenov B. Medidor de capacidad de batería. - Radio, 2002, N° 7, pág. 38, 39.

Autor: Yu.Vinogradov, Moscú

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