Si propone di realizzare un caricabatterie per la batteria, con stabilizzazione della corrente, regolabile per corrente e tensione al carico. Il campo di applicazione è ampio. Una delle opzioni per il suo utilizzo è considerata in un esempio particolare.
Nella produzione e installazione dell'unità autoradio in casa impostazione "Utilizzo dell'autoradio nella versione home"È stato scoperto un piccolo problema. Sta nel fatto che nella fabbricazione della radio non era ancora diffusa la memoria non volatile. È già stata utilizzata una ricerca automatica delle stazioni. Pertanto, per salvare le impostazioni nella memoria del ricevitore, era necessario ulteriore potenza per le celle di memoria quando il ricevitore era spento. il auto, Ciò è stato risolto collegando costantemente l'unità di memoria alla batteria della rete di bordo. Quando ho installato un'autoradio nell'appartamento, ho dovuto cercare una via d'uscita.
Non è possibile utilizzare batterie a tre volt per alimentare le celle di memoria, in modo simile al risparmio di memoria in un computer. Per alimentare l'unità di memoria nell'autoradio (secondo le istruzioni), sono necessari 3,1 ... 3,5 volt.
Quando si installa la batteria, c'è un problema. Dobbiamo monitorare lo stato della carica della batteria e rimuoverla periodicamente per ricaricarla, il che è scomodo e non pratico. Pertanto, a mio avviso, è più facile installare in modo permanente una batteria nell'unità prodotta dell'autoradio, creare un caricabatterie e installarlo nello stesso posto.
Di conseguenza, l'attività era la seguente. È necessario realizzare un caricabatterie per la batteria, con regolazione e stabilizzazione della corrente, con una limitazione della tensione massima sulla batteria di 3,6 volt. La batteria dovrebbe essere caricata automaticamente e solo quando il ricevitore è acceso e la sua memoria dovrebbe essere costantemente mantenuta. Per escludere una scarica completa o un sovraccarico, le modalità di ricarica devono essere adattate al grado di scarica della batteria, ad es. Il caricabatterie dovrebbe essere adattivo (per quanto possibile).
Circuito caricatore
Il circuito del caricabatterie è caratterizzato dalla massima semplicità e accessibilità dei componenti, contiene sostanzialmente due transistor e un diodo zener regolabile. Il transistor di controllo a bassa potenza VT1 svolge la funzione di regolazione e stabilizzazione della corrente. Il transistor VT2 è alimentato, la corrente di carica della batteria principale scorre attraverso di essa. Inoltre, il caricabatterie contiene un regolatore di tensione di uscita sul diodo zener VD1.
Regolatore di tensione in uscita
La base del regolatore di tensione determina il diodo Zener controllato VD1 - TL431. La regolazione della tensione su TL431 viene effettuata utilizzando un partitore di tensione R4, R5. Selezionando i valori di questi resistori, otteniamo il campo di regolazione necessario. Quindi, cambiando la resistenza del resistore di sintonia R4, prima di installare la batteria nel caricatore, impostiamo la massima tensione di carica (3,6 V) sui contatti di uscita X1 e X2.
Quando la batteria scarica è collegata al caricabatterie, la tensione sui contatti di uscita diminuisce e la batteria inizia a consumarsi, la corrente impostata con la resistenza R2 e limitata dalla resistenza R3. Quando la tensione della batteria si avvicina alla tensione di uscita impostata dal regolatore, la corrente di carica diminuirà e quando la tensione sulla batteria raggiunge 3,6 V, la corrente di carica sarà praticamente zero.
Questo accade per il seguente motivo. Il diodo zener controllato TL431 è chiuso fino a quando il suo elettrodo di controllo ha una tensione inferiore a 2,5 V e non influisce sul funzionamento del caricabatterie. Quando si carica la batteria e ci si avvicina alla tensione su di essa, alla tensione di uscita precedentemente impostata dal regolatore, il potenziale sull'elettrodo di controllo raggiunge 2,5 V e il diodo zener TL431 inizia ad aprirsi. A questo proposito, il transistor di potenza VT2 inizia a chiudersi e la corrente di carica che lo attraversa diminuirà gradualmente fino a quasi zero.
Pertanto, limitiamo la tensione massima sulla batteria a una predeterminata ed escludiamo la sua ricarica, trasferendo la carica in modalità gocciolamento (0,005 ° C), che supporta solo la memoria e compensa l'autoscarica della batteria.
Stabilizzatore di corrente
Lo stabilizzatore di corrente mantiene una corrente di uscita stabile per caricare la batteria eliminando l'influenza del regolatore di tensione.
Il funzionamento dello stabilizzatore di corrente è controllato dal transistor VT1. Il limite di corrente limita la resistenza R3. È una resistenza a bassa resistenza da 0,1 a 20 ohm (a seconda della potenza richiesta del caricatore) e allo stesso tempo è un sensore di corrente. Quando il carico è collegato, su questo resistore si forma una certa caduta di tensione, proporzionale alla corrente di passaggio. Una tale caduta di tensione è sufficiente per il funzionamento del transistor di controllo VT1.
Con un aumento della corrente, per qualche motivo e un corrispondente aumento della caduta di tensione attraverso R3, il transistor VT1 si apre di più. A questo proposito, il transistor di potenza VT2 inizia a chiudersi e la corrente che passa attraverso la batteria diminuisce.
Quando la corrente diminuisce attraverso il carico, è vero il contrario.
Pertanto, il transistor VT1 controlla automaticamente il transistor di potenza, regolando la corrente che lo attraversa e il carico, in modo da eseguire il processo di stabilizzazione della corrente.
Nella prima fase, la carica viene eseguita da una corrente stabile (selezionata manualmente). Quando viene raggiunta la tensione impostata sulla batteria (selezionata manualmente), la carica continua mantenendo una tensione stabile e diminuendo il valore della corrente di carica.
Modificando la resistenza del resistore R2, è possibile impostare manualmente la corrente di carica della batteria richiesta.
Il resistore R1 imposta la tensione di polarizzazione per il transistor di potenza VT2 e determina anche la corrente operativa del diodo zener VD1. Selezionando R1, la corrente del diodo zener viene impostata tra 5 ... 10 mA.
I LED nel dispositivo vengono utilizzati per segnalare visivamente il processo di carica. Il bagliore del LED1 indica il funzionamento dello stabilizzatore di corrente e il LED2 il funzionamento del regolatore di tensione.
Come transistor NPN di controllo (potenza), è possibile utilizzare transistor sia domestici che importati a bassa potenza (media potenza), con le corrispondenti caratteristiche di corrente e tensione. Il transistor di potenza VT2 si surriscalda sotto carichi pesanti e deve essere installato su un radiatore. Il diodo VD2 protegge la batteria dalla scarica quando il ricevitore e il caricabatterie sono spenti. I cavi della batteria sono collegati all'unità di memoria del ricevitore.
Fabbricazione di caricabatterie
1. Selezione della batteria
Per alimentare l'unità di memoria nell'autoradio, utilizziamo tre batterie NiMH collegate in serie con una tensione nominale totale di 3,6 volt (1,2 x 3) e una capacità di oltre 2,0 Ah. La scarica di ciascun elemento della batteria è consentita fino a 0,9 volt e l'intera batteria fino a (0,9 x 3) 2,7 volt. È possibile caricare completamente la batteria fino a (1,8 x 3) 5,4 volt. Pertanto, impostando il regolatore di tensione del caricabatterie su 3,6 volt, siamo certi di escludere la ricarica della batteria senza nemmeno scollegarla dal dispositivo.
C'è anche una certa protezione per quanto riguarda la scarica completa delle batterie. Con una tensione di alimentazione di 3,0 volt, le impostazioni di ricerca automatica nel ricevitore vengono perse, il che è evidente alla successiva accensione. La carica minima nella batteria rimane ancora. In questo caso, è necessario regolare il funzionamento del dispositivo. Per fare ciò, è sufficiente aumentare leggermente la corrente di carica.
2. Montaggio e verifica del funzionamento del circuito
Selezioniamo i dettagli secondo il diagramma sopra. Assemblaggio del circuito del caricatore su un circuito universale. Controlliamo il funzionamento del circuito impostando l'elemento batteria come carico. Scegliendo i valori delle resistenze R4, R5, otteniamo la possibilità di regolare la tensione di uscita nell'intero intervallo. Dopo aver installato l'intera batteria delle batterie, controlliamo la possibilità e i valori durante la regolazione della corrente di carica. Con un valore nominale di R3 secondo lo schema sopra, la corrente è regolata da 0 a 350 mA con una tensione di uscita da 3,2 a 9-11 volt.
Ritiriamo dalla scheda universale e prepariamo una scheda di lavoro per il montaggio.
3. Eseguiamo l'installazione del circuito sul tavolo di lavoro.
Se c'è spazio libero e per migliorare il regime di temperatura delle parti, è possibile distinguere dal circuito un blocco di parti con una grande emissione di calore. In questo caso, si tratta di un transistor di potenza sul radiatore e sul resistore R3 (composto da due potenze inferiori collegate in parallelo). Queste parti sono assemblate su una scheda opzionale separata installata lontano dalla scheda madre. Le parti rimanenti sono assemblate sulla scheda madre.
4. Assemblaggio finale.
Montiamo l'intero circuito nella versione funzionante e controlliamo il funzionamento del caricatore assemblato.
Installiamo il circuito di lavoro nell'unità radio precedentemente prodotta nella versione domestica. Poiché l'unità dell'autoradio è ferma e la sua rimozione è un compito laborioso, la scheda del dispositivo si trova nella custodia dell'unità, vicino alla finestra sotto l'orologio della cucina. Quando si rimuove l'orologio dalla finestra, che richiede 3 secondi, l'accesso agli indicatori di funzionamento e la regolazione della corrente e della tensione sono gratuiti.
