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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cargador con configuración de corriente de carga discreta
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Al cargar diferentes baterías, se requiere una determinada corriente de carga para cada una de ellas. El dispositivo propuesto le permite configurar 127 valores actuales con solo siete interruptores. Este cargador está diseñado para cargar cualquier batería pequeña con un voltaje de 1,5 a 12 V y una corriente de carga de 1 a 127 mA. Se pueden conectar, por ejemplo, baterías D-0,025, D-0,06, D-0,25, D-0,55, TsNK-0,45, TsNK-0,9, así como baterías compuestas por ellas. La corriente de carga no depende de la cantidad de baterías recargables y se puede configurar discretamente en el rango anterior en pasos de 1 mA sin usar un medidor de corriente. La inestabilidad de la corriente de carga no supera el 0,5%. Cuando la batería alcanza el voltaje correspondiente a la carga completa, el proceso se detiene automáticamente. El voltaje de umbral de terminación de carga se puede configurar de 1 a 12 V, dependiendo del tipo de batería o batería.El proceso de carga es controlado por un LED. Una fuente de corriente en la que se utiliza el microcircuito KR142EN19 [1] proporciona altas características de inestabilidad de la corriente de carga. Este microcircuito también funciona bien en fuentes de corriente de precisión [2] en el rango de varias decenas de microamperios a varios amperios. El diagrama del cargador con el microcircuito indicado se muestra en la fig. una.
La fuente de corriente está formada por el microcircuito DA1, los transistores VT3, VT4 (forman un transistor compuesto) y las resistencias de ajuste de corriente R4-R10, conectadas por interruptores SA2-SA8. Las resistencias de las resistencias se seleccionan de modo que cuando se conecta una de ellas se establezca la corriente de carga indicada en el diagrama. Conectando simultáneamente varias resistencias se establece la corriente total. Por ejemplo, cuando los contactos de los interruptores SA2, SA4 están cerrados, la corriente total será de 5 mA, y cuando los contactos de todos los interruptores están cerrados, la corriente total alcanzará los 127 mA. Si es necesario, se puede cambiar la discreción de la configuración actual, haciéndola, por ejemplo, igual a 2, 3, 5 mA. La resistencia de la resistencia de ajuste de corriente correspondiente en este caso está determinada por la fórmula R = Uon/lzar(OM), donde Uon es el voltaje de referencia del chip DA1 (aproximadamente 2,5 V); Icharge - corriente de carga, A. Al elegir una discreción diferente, se debe tener en cuenta que cada valor posterior de la corriente de carga debe ser el doble del anterior, por ejemplo, 3, 6, 12, 24, etc. Se suministra energía al chip DA1 a través de una tecla en el transistor VT2, y la resistencia R3 establece su modo de operación. La batería recargable G1 está conectada a la salida de la fuente de corriente a través de enchufes (o abrazaderas) X2 y X5. El diodo VD3 evita que la batería se descargue si el dispositivo se apaga accidentalmente. Dado que la batería se carga desde una fuente estabilizada, el voltaje en los colectores de los transistores VT4, VT5 será igual a la diferencia de voltaje entre la fuente de alimentación y la batería. Este voltaje a través del seguidor de emisor, realizado en el transistor VT6, se alimenta a la entrada (pin 1006) del comparador, ensamblado en el temporizador KR1VI3 [5]. La otra entrada del comparador (pin 16) recibe un voltaje de referencia del motor de la resistencia variable RXNUMX. Al comienzo de la carga de la batería, el voltaje en los colectores de los transistores VT3, VT4 y, por lo tanto, en el pin 6 del comparador es mayor que el voltaje de referencia suministrado en su pin 5. Al mismo tiempo, se establece un nivel bajo en la salida del comparador (pin 3), que mantiene cerrado el transistor VT1. Como resultado, el transistor VT2 está abierto, lo que enciende la fuente de corriente y la batería comienza a cargarse. Se enciende el LED HL2, que controla el funcionamiento de la fuente de corriente y el proceso de carga. A medida que se carga la batería, disminuye el voltaje en los colectores de los transistores VT3, VT4 y, en consecuencia, en el pin 6 del comparador. Tan pronto como disminuya al voltaje establecido en el pin 5, el comparador funcionará. En el pin 3 del comparador, se establecerá un nivel alto, que abrirá el transistor VT1. El transistor VT2 se cerrará, la fuente actual se apagará. El LED HL2 se apagará, indicando el final del proceso de carga. Cuando el voltaje de la batería cae por el valor del voltaje de histéresis establecido por la resistencia de sintonización R14, se reanudará el proceso de carga. La fuente de alimentación del dispositivo consta de un transformador reductor T1 y dos estabilizadores de voltaje, en los elementos VT7, VT8, DA3 y el microcircuito DA4. El primer estabilizador sirve como fuente de energía para el chip DA2 y fuente para cargar la batería. La resistencia recortadora R21 establece el voltaje de salida del estabilizador. Para cargar baterías en el rango de 1 a 12 V y para el funcionamiento normal de la fuente de corriente, esta debe ser de 16 V. El transistor VT7 está protegido contra un cortocircuito en la salida. Durante el funcionamiento normal del estabilizador, este transistor está cerrado, ya que el voltaje en su emisor es mayor que el voltaje en la base. En caso de cortocircuito, el voltaje en el emisor se vuelve menor que el voltaje en la base, el transistor se abre, el voltaje en su colector disminuye bruscamente, lo que conduce al cierre del transistor VT8 y la prohibición del funcionamiento de el chip DA3. El diodo VD4 sirve para aumentar el voltaje de ruptura de la base del emisor del transistor VT7, ya que dicho voltaje para la mayoría de los transistores no excede los 8 V. El diodo VD3, conectado hacia adelante, compensa la caída de voltaje en el diodo VD4 y juntos con diodo VD2 crea una polarización inicial en la base del transistor VT7. El segundo estabilizador se usa para alimentar el chip DA1 y sus controles. El LED HL1 indica que el dispositivo está conectado a la red. En lugar de los indicados en el diagrama del dispositivo, está permitido utilizar en lugar de los transistores VT1, VT2, VT6 cualquiera de las series KT312, KT315, KT342, en lugar de VT5, VT7, cualquiera de la misma serie, pero con un voltaje colector-emisor permitido de al menos 25 V, en lugar de VT3 - series KT342, KT3102 con un coeficiente de transferencia de corriente base de al menos 100, en lugar de VT4, VT8 - cualquiera de las series LED especificadas - cualquiera de los Serie AL307. Transformador T1: ya preparado o hecho en casa, debe proporcionar una tensión de 18...20 V en el devanado secundario con una corriente de carga de 200...400 mA. Puente de diodos VD1 - Serie KTs405 con cualquier índice de letras. Switch SA1 - MTZ, TP1-1, el resto - tipos MT1, TP1-1 o similares. Resistencias fijas - MLT, resistencias variables R14, R16 - SP1-1, SP4-1 grupo A, trimmer R21 - SPZ-1. La mayoría de las piezas del dispositivo están montadas en dos placas de circuito impreso hechas de un laminado de fibra de vidrio recubierto por una cara con un espesor de 1,5 mm. Una placa (Fig. 2) contiene la parte principal del dispositivo y la otra (Fig. 3) contiene un estabilizador de voltaje.
El transistor VT4 está montado sobre una placa de aluminio de 4...5 mm de espesor de las mismas dimensiones que la placa de circuito impreso. El tablero en sí se fija a la placa desde arriba sobre soportes de 3...5 mm de altura. Dado que el colector del transistor está conectado a la placa, es necesario quitar la lámina en los orificios para montar la placa, así como aislar la placa si el dispositivo está instalado en una caja de metal.
El transistor VT8 está montado en un pequeño radiador que, al igual que el transformador, está sujeto a la cubierta inferior de la carcasa del dispositivo. El estuche en sí puede ser de cualquier diseño, sus dimensiones determinan las dimensiones de los elementos utilizados. La configuración del cargador comienza con la verificación del regulador de voltaje en el chip DA3 sin conectarlo a la placa principal. En ausencia de errores de instalación y piezas reparables, en el pin 1 del microcircuito debe haber un voltaje de aproximadamente 2,5 V. Luego, con una resistencia de corte R21, se establece un voltaje de 2 V en la salida del estabilizador (en el condensador C16 ) Para verificar el estabilizador bajo carga, se conecta una resistencia MLT- en paralelo con el condensador C2 2 con una resistencia de 120 ohmios. El voltaje de salida del estabilizador no debe diferir en más de 50 mV. Si supera este valor, seleccione la resistencia R20. Para verificar la protección, los terminales del capacitor C2 se cierran con pinzas o un puente de alambre. El LED HL1 debe apagarse y, después de quitar el puente, se encenderá. Después de asegurarse de que el estabilizador funciona correctamente, verifique el funcionamiento de todo el dispositivo. Al conectar un voltímetro al pin 1 del microcircuito DA4, verifican el voltaje de salida del segundo estabilizador; debe ser igual a 9 V. Luego cierran los enchufes X2, X2 con un puente de alambre y colocan el interruptor SA4 en la posición de contactos cerrados. Después de aplicar energía, mida el voltaje en el emisor del transistor VT2,5: debe ser de aproximadamente 2 V, mientras que el LED HL3 debe estar encendido. Al seleccionar la resistencia R1, la corriente a través del chip DA0,5 se establece en 0,6 ... 4 mA. Retire el puente de los enchufes y conecte un miliamperímetro a los enchufes. Al seleccionar la resistencia R1, se logra una corriente de 2 mA. Además, en lugar de los contactos del interruptor SA3, los contactos del interruptor SA5 están cerrados y se establece una corriente de 2 mA seleccionando la resistencia R6. Asimismo, seleccionando las restantes resistencias (R10-RXNUMX), con los contactos de los interruptores correspondientes cerrados, se establecen las corrientes indicadas en el esquema. Por supuesto, el proceso de configuración de las corrientes de carga se puede simplificar si, en lugar de las resistencias fijas R4-R10, se incluyen trimmers. La escala de la resistencia R16 se calibra conectando baterías recién cargadas del voltaje apropiado a los enchufes X2, X3. Moviendo el control deslizante de la resistencia, consiga el momento en que se apague el LED HL2 y haga una marca en la escala de la resistencia. Con la ayuda de la resistencia R14, se establece el voltaje de histéresis, en el que el LED se apagará claramente en el momento en que la batería esté completamente cargada. Literatura
Autor: Yu.Lebedinsky, Alexandrov, región de Vladimir
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