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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Limitador de descarga de batería mejorado. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas El limitador de descarga desconecta la carga de la batería cuando el voltaje cae por debajo de un umbral preestablecido. Una descripción de un dispositivo para un propósito similar se publica en [1]. Sin embargo, no tiene un umbral de histéresis. Como resultado, cuando el voltaje de la batería bajo carga es menor que el umbral, y sin carga, más, el dispositivo desconectará y conectará periódicamente la carga hasta que el voltaje de la batería sin carga esté por debajo del umbral. El dispositivo propuesto no presenta este inconveniente, ya que su diseño prevé una histéresis del umbral de respuesta.
El circuito limitador de descarga se muestra en la fig. 1. Consta de dos elementos principales: un chip regulador de voltaje paralelo DA1 y un transistor de efecto de campo de conmutación de canal p de alta corriente VT1. El microcircuito DA1 se usa como comparador [2], que controla el voltaje de la batería, el transistor VT1 se usa como un interruptor electrónico que rompe el circuito de alimentación de la carga. El dispositivo funciona de la siguiente manera. Una corriente de no más de 1 mA fluye a través del chip DA0,5. independiente del voltaje en su entrada de control, siempre que sea menor que el umbral de encendido del microcircuito (alrededor de 2,5 V). Cuando el voltaje en la entrada de control excede el umbral de encendido del microcircuito, la corriente a través de él aumentará significativamente El umbral de funcionamiento del dispositivo se establece mediante una resistencia de ajuste R1. El voltaje controlado se suministra a la entrada de control del microcircuito a través del filtro de paso bajo R3C2 para que el dispositivo responda al valor promedio del voltaje de suministro y no a sus cambios instantáneos. Cuanto mayor sea la capacitancia del capacitor C2, menos sensible será a las ondas de este voltaje. Cuando el voltaje de la batería excede el umbral establecido, unos pocos miliamperios de corriente fluyen a través del microcircuito, la caída de voltaje en la resistencia R2 es suficiente para mantener el transistor VT1 en estado abierto, por lo que la carga se conecta a la batería. Debido al hecho de que la resistencia del canal abierto del transistor VT1 es de centésimas de ohm, la pérdida de voltaje en él, incluso con una corriente de varios amperios, es pequeña. Cuando el voltaje de la batería sea inferior al umbral establecido, la corriente a través del microcircuito caerá, el voltaje a través de la resistencia R2 será insuficiente para abrir el transistor VT1, por lo que se cerrará y romperá el circuito de suministro de carga. Cuando se conecta una batería descargada, el transistor VT1 generalmente permanecerá cerrado. Para que la conmutación sea más clara, se introduce una retroalimentación positiva en el dispositivo a través de la resistencia R4. Debido a esto, el dispositivo tiene una histéresis: la carga se desconecta a una tensión de alimentación inferior a la de su conexión.El valor de la histéresis se puede ajustar seleccionando la resistencia R4. Para las clasificaciones indicadas en el diagrama, la histéresis fue de 0,4 V a una tensión de alimentación de 9 V y de 0,6 V a una tensión de alimentación de 12 V. Si la tensión de alimentación está por debajo del umbral de respuesta y aumenta, la tensión en la entrada de control del microcircuito también aumenta. Pero dado que la carga está desenergizada, el voltaje en la entrada de control proviene del motor de la resistencia R1 a través del divisor R3R4. Por lo tanto, la carga está conectada a un voltaje en el motor de la resistencia R1, varios cientos de milivoltios más que el umbral de encendido del microcircuito. Cuando la corriente a través del microcircuito comienza a crecer, el transistor VT1 se abre y aparece un voltaje en la salida. A través de la resistencia R4, ingresa a la entrada de control del microcircuito, aumenta el voltaje en él, lo que lleva al hecho de que la corriente a través de él aumenta aún más y, en última instancia, el transistor VT1 se abre por completo. Cuando la tensión de alimentación disminuye, se produce el proceso inverso. Dado que el transistor de efecto de campo VT1 comienza a abrirse a un voltaje de fuente de compuerta de 2,5 ... 3 V, el dispositivo puede operar en el rango de voltaje de suministro de 5 ... 7 V a 20 V. Puede usar el microcircuito TL431, cuyos números de pin se indican entre paréntesis en el diagrama, conmutando transistores con un p-canap de la lista dada en [3], resistencia recortada SPZ-19, constantes - MLT, C2-33, condensador de óxido - K50 -35, no polar - K10-17.
Cuando se utilizan piezas de tamaño pequeño para el montaje en superficie, las dimensiones del dispositivo pueden hacerse pequeñas. Para un ejemplo en la fig. La Figura 2 muestra un boceto de la PCB usando el chip TL431CD en el paquete SO-8 y el transistor IRLML6402P en el paquete SOT-23. Este transistor tiene una resistencia de canal en estado activo de 0,06 ohmios y una corriente de fuga en estado activo baja (varios microamperios). Proporciona conmutación de corriente hasta 2...3 A. Resistencia de ajuste R1 - POZ3AN. Condensador de óxido - tantalio importado tamaño D. Resistencias - P1-12. El ajuste se realiza con una carga real y una batería. Antes de encender por primera vez, el motor de la resistencia de sintonización R1 se establece en la posición inferior de acuerdo con el diagrama. La resistencia R2 se selecciona de modo que cuando el chip DA1 está apagado, el transistor VT1 está cerrado y cuando está encendido, está abierto. El umbral lo establece el motor de la resistencia de sintonización R1, y su histéresis se establece mediante la selección de la resistencia R4. Cabe señalar que estos ajustes están interrelacionados, por lo que puede ser necesario repetirlos uno por uno para lograr los parámetros requeridos. El valor de histéresis se establece de modo que cuando cae el voltaje de la batería, la carga se desconecta sin volver a conectar. Literatura
Autor: I. Nechaev
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