ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación de batería portátil. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Actualmente, se han generalizado diversos dispositivos compactos que funcionan con baterías integradas, por ejemplo, teléfonos móviles, reproductores multimedia de bolsillo, tabletas, navegadores, cámaras digitales, etc. Debido al deseo de reducir el tamaño y el peso de estos dispositivos en la mayoría casos Están equipados con baterías de pequeña capacidad, lo que puede causar molestias durante su funcionamiento autónomo. Para reducir la dependencia de dichos dispositivos de la capacidad y el estado de las baterías integradas, así como de la disponibilidad de una red de 230 V, es posible fabricar el dispositivo propuesto desde el cual será posible alimentar varios equipos de radio y Cargue las baterías incorporadas. El diagrama del dispositivo se muestra en la Fig. 1. Es una fuente de energía con cuatro baterías de Li-Ion de tamaño 18650. El donante de dichas baterías y el controlador para ellas era una batería de una netbook defectuosa. Indica el nombre - P22-900, capacidad - 5800 mAh y voltaje nominal - 7,2 V. El dispositivo proporciona un voltaje de salida estabilizado de 5 o 6,2 V con una corriente de carga de hasta 1 A o no estabilizado 6...8,4 ,1,4 V a una corriente de hasta 5 A. Durante un corto tiempo (menos de 2 s cada dos minutos), la corriente de carga a cualquier voltaje de salida puede ser de hasta XNUMX A, esto le permitirá conectar una cámara con flash con una fuente de energía interna descargada.
La batería consta de cuatro baterías G1-G4, que están conectadas al controlador A1 en pares en serie paralelos. La numeración de los pines del controlador es condicional, comenzando desde el primer pin negativo del conector para conectar la batería al netbook. Para poder alimentar varios dispositivos desde la batería y recargarla, es necesario aplicar un voltaje de nivel lógico bajo al pin 5. Para cargar la batería, se suministra a la entrada del dispositivo (enchufe XS1) un voltaje constante de 12...16 V. El diodo VD1 sirve para proteger contra una polaridad incorrecta de este voltaje. En el circuito integrado DA1 se monta un regulador de voltaje lineal de 9 V. Desde su salida, el voltaje a través de las resistencias limitadoras de corriente R7, R8 y el diodo VD5 se suministra a los terminales de alimentación del controlador A1. El transistor VT1 se abre cuando se conecta una fuente de alimentación externa al zócalo XS1, que enciende el controlador A1. El LED HL1 encendido indica el proceso de carga de la batería en curso. Con una corriente de más de 50 mA, el transistor VT2 (germanio) se abre y el LED HL1 brilla con el máximo brillo. Cuando este LED deja de encenderse, la batería ha terminado de cargarse. Los condensadores C2-C4 y C6 son chips de bloqueo de fuente de alimentación DA1. El LED HL3 brilla cuando hay un voltaje de 9 V. En la placa de circuito del controlador A1 se encontró un fusible autorregenerable para una corriente de 5 A. Dado que el dispositivo fabricado está diseñado para una corriente más baja, se requiere un fusible automático adicional. Se instaló un fusible de restauración F1 para una corriente de 1,6 A para proteger contra daños. El chip KA78R05 (DA2) contiene un estabilizador de voltaje de 5 y 6,2 V. Este chip es un estabilizador de voltaje lineal controlado de polaridad positiva 5 V con una corriente de salida de hasta 1 A, disipación máxima de potencia - 15 W, consumo de corriente - alrededor de 10 mamá. El microcircuito se diferencia de los estabilizadores integrados convencionales por su pequeña caída de voltaje mínima permitida entre la entrada y la salida, que con una corriente de carga de 1 A no supera los 0,5 V. También hay una entrada (pin 4) para encender y apagar el estabilizador. Cuando los contactos del botón SB1 están cerrados, el pin 5 del controlador A1 tendrá un nivel lógico bajo, por lo que el voltaje de la batería está presente en la salida del controlador (pines 7 y 8). En este caso, a través de la resistencia R1 fluye una corriente de aproximadamente 0,3 μA. A través de los contactos cerrados del botón SB2.1, el voltaje de la batería se suministra a la entrada del estabilizador de voltaje 5/6,2 V. Cuando los contactos del botón SB3.1 están cerrados, el voltaje de salida es 5 V, cuando está abierto - 6,2 V , que está determinado por los diodos VD2 y VD3 conectados en serie. Las resistencias R4, R6 establecen el voltaje umbral para encender/apagar el estabilizador. Con los valores de resistencia indicados en el diagrama, este voltaje es de 6,3 V cuando los contactos del SB3.1 están cerrados y de 7,3 V cuando los contactos están abiertos. La histéresis de conmutación es de aproximadamente 0,12 V. Cuando los contactos del botón SB2 están en la posición inferior según el diagrama, la energía no se suministra al regulador de voltaje DA2, sino al zócalo XS2. En este caso, puede controlar el estado de la batería y alimentar varios dispositivos que no requieren voltaje estabilizado. El LED de dos colores HL2 se ilumina en verde cuando el voltaje de salida del dispositivo es de 6,2 V y en rojo cuando el voltaje de salida del dispositivo es de 5 V. Cuando el voltaje de salida es de 5 V, se suministra a las tomas de salida XS2 y XS3 (conector USB). Al conector XS5 se le suministra una tensión de salida de 6,2, 7,2 y 2 V. Antes de darle una segunda vida a la batería de litio de un netbook, se abre con cuidado la carcasa de plástico pegada por la costura. Si las baterías se descargan a cero, se pueden recargar directamente durante unos minutos, sin pasar por el controlador, con una corriente de 0,5...1 A a través de una resistencia limitadora de corriente o de una fuente de corriente. Durante este tiempo, las baterías ganarán suficiente voltaje para encender el controlador. La capacidad medida de una batería completamente cargada fue de unos 5400 mAh con una corriente de descarga de 1 A, lo que es un buen indicador para una batería de unos diez años. La placa del controlador (Fig. 2) estaba marcada como BLA4AE00. El propósito de los cables es el siguiente. En el centro hay dos azules, menos el controlador, verdes, el control, dos rojos, más el controlador. A lo largo de los bordes de la placa: contacto VC (cable azul) - menos elementos G2 y G4, contacto Vp (cable rojo) - más elementos Gl y G3, contacto VM en el centro (cable no soldado) - común a los elementos G1-G4 . El controlador apaga la carga de la batería cuando el voltaje alcanza los 8,4 V. Si tiene otra batería con un controlador diferente, puede averiguar el propósito de sus pines en Internet o de forma experimental. Si utiliza una batería de computadora portátil con un voltaje de funcionamiento de 10,8 V o 14,4 V, debido a la gran diferencia entre los voltajes de entrada y salida, se recomienda utilizar un estabilizador de voltaje reductor de conmutación en lugar del estabilizador DA2.
Antes de ensamblar el dispositivo, las baterías se desconectan del controlador. Se conectan en la etapa final de montaje y prueba del diseño, pero hay que tener cuidado: la corriente de cortocircuito de los terminales incluso de una batería pequeña puede alcanzar decenas de amperios. Algunos de los elementos se colocan sobre una placa de circuito de 37x62 mm y los microcircuitos se ubican sobre un disipador de calor (Fig. 3). Instalación: con bisagras de doble cara. El chip AN78M09 se puede reemplazar por el KR142EN8A doméstico o cualquiera de la serie xxx78M09xx. Si utiliza un microcircuito de la serie xxx78R09, el voltaje de entrada mínimo del dispositivo puede ser de 10,5 V. El microcircuito KA78R05 se puede reemplazar por cualquiera de la serie xxx78R05 en un encapsulado aislado TO-220F-4L de cuatro pines. Ambos microcircuitos están instalados en un disipador de calor de duraluminio acanalado común con una superficie de enfriamiento de 50 cm.2 utilizando pasta termoconductora KPT-8 o similar. En el cuerpo del dispositivo, junto al disipador de calor, se deben realizar varias docenas de orificios de ventilación. Los cables de conexión que van a los pines de los microcircuitos deben ser lo más cortos posible.
El transistor 2SC3199 se puede sustituir por cualquiera de las series 2SC815, 2SC845, 2SC1815, 2SC9014, KT3102, KT6111, el transistor de germanio SFT307 se puede sustituir por los domésticos de las series MP25, MP26, MP39, MP40, MP41, MP42. Cuanto mayor sea el coeficiente de transferencia de corriente base de este transistor, mejor. El diodo SR504 se puede reemplazar con el diodo SR505, SR506, SR306, SR360, 1N5822. En lugar del diodo 1N5402, cualquiera de las series Sh540x, SRP300x, FR30x servirá. Los diodos 1N4002 se pueden reemplazar con cualquiera de las series Sh400x, RL10x. Resistencias: cualquier potencia correspondiente. Los condensadores de óxido son importados, C1 son cerámicos o de película con una tensión nominal de al menos 35 V. Los condensadores C3, C4, C8, C9, C11 son cerámicos para montaje en superficie, se sueldan directamente a los terminales de alimentación de los microcircuitos correspondientes o al Terminales de condensadores de óxido. El resto de condensadores son cerámicos K10-17. El LED verde RL30-YG414S y el LED rojo RL30-SR114S se pueden reemplazar por cualquiera normal de bajo consumo. El LED de dos colores L119SURKMGKWT se puede sustituir por cualquier LED de cátodo común de dos colores de la serie L119. Si el LED tiene un brillo mayor, la resistencia de la resistencia R10 se puede aumentar varias veces, lo que reducirá la corriente consumida por el dispositivo desde la batería. Interruptor de modo de funcionamiento (botones SB1-SB4): bloque cuádruple de interruptores P2K con fijación dependiente, dos grupos de contactos conmutables en cada botón. Al hacer clic en uno de ellos, los demás vuelven a su posición original. Antes de ensamblar la estructura, pruebe dicho interruptor y, si es necesario, limpie sus contactos de óxidos. Se pega al cuerpo del dispositivo con adhesivo termofusible y cola polimérica Quintol. Las celdas de la batería se fijan a la carcasa mediante cinta adhesiva suave de doble cara. El dispositivo está montado en una caja de plástico con unas dimensiones de 28x91x175 mm. Una vista del diseño de las unidades se muestra en la Fig. 4. La masa del dispositivo ensamblado es de aproximadamente 380 g. Para alimentar el dispositivo, puede utilizar la red de a bordo del automóvil de 12 V u otra fuente de voltaje de 12...16 V, diseñada para una corriente de carga de al menos 0,7 A. Cuando se aplica tensión de alimentación al enchufe XS1, la carga conectada al dispositivo recibirá tensión de alimentación independientemente de la posición de los contactos del botón SB1.
Una batería con una capacidad de 5,8 Ah es suficiente para alimentar, por ejemplo, la radio Ocean-209 durante unas 170 horas de funcionamiento a volumen medio (100 mW), o durante 60...80 horas para alimentar un reproductor MP3 compacto de bolsillo (consumo actual es de 60...80 mA), que es aproximadamente diez veces la capacidad de la batería incorporada. También puede cargar completamente la batería (capacidad 800...1000 mAh) de su teléfono móvil varias veces. Después de usar el dispositivo, no olvide apagar su alimentación y las cargas conectadas a él presionando el botón SB1. Autor: A. Butov Ver otros artículos sección Cargadores, baterías, celdas galvánicas. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Máquina para aclarar flores en jardines.
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