Tiek ierosināts veikt akumulatora lādētāju ar strāvas stabilizāciju, kas ir pielāgojams strāvai un spriegumam pie slodzes. Pielietojuma klāsts ir plašs. Viena no tās izmantošanas iespējām ir apskatīta konkrētajā piemērā.
Ražojot un uzstādot automašīnas radio ierīci mājās iestatījums "Automašīnas radio izmantošana mājas versijā"Tika atklāta viena maza problēma. Tas ir fakts, ka radio ražošanā nestabilā atmiņa vēl nebija plaši izplatīta. Un staciju automātiskā meklēšana jau ir izmantota. Tāpēc, lai saglabātu iestatījumus uztvērēja atmiņā, kad tika izslēgts uztvērējs, atmiņas šūnām bija nepieciešama papildu enerģija. Iekšā auto, Tas tika atrisināts, pastāvīgi savienojot atmiņas ierīci ar iebūvētā tīkla akumulatoru. Uzstādot dzīvoklī automašīnas radio, man bija jāmeklē izeja.
Atmiņas elementu barošanai nav iespējams izmantot trīs voltu baterijas, līdzīgi kā atmiņas taupīšana datorā. Lai ieslēgtu automašīnas radio atmiņas ierīci (saskaņā ar instrukcijām), ir nepieciešami 3,1 ... 3,5 volti.
Instalējot akumulatoru, rodas problēma. Mums ir jāuzrauga akumulatora uzlādes līmenis un periodiski tas jānoņem, lai to uzlādētu, kas ir neērti un nav praktiski. Tāpēc, manuprāt, ir vieglāk neatgriezeniski uzstādīt akumulatoru automašīnas radio ražotajā blokā, izgatavot tam lādētāju un uzstādīt tajā pašā vietā.
Rezultātā uzdevums bija šāds. Ir nepieciešams veikt akumulatora lādētāju ar regulēšanu un stabilizāciju strāvai, ierobežojot akumulatora maksimālo spriegumu 3,6 volti. Akumulators ir jāuzlādē automātiski un tikai tad, kad ir ieslēgts uztvērējs, un tā atmiņa ir pastāvīgi jāuztur. Lai izslēgtu pilnīgu izlādi vai pārmaksu, uzlādes režīmi jāpielāgo akumulatora izlādes pakāpei, t.i. Lādētājam jābūt adaptīvam (cik iespējams).
Lādētāja ķēde.
Lādētāja ķēdi raksturo maksimāla sastāvdaļu vienkāršība un pieejamība, tā pamatā satur divus tranzistorus un regulējamu Zener diodi. Mazjaudas vadības tranzistors VT1 veic strāvas regulēšanas un stabilizācijas funkciju. Transistoram VT2 ir jauda, caur to plūst galvenā akumulatora uzlādes strāva. Lādētājā ir arī zener diodes VD1 izejas sprieguma regulators.
Izejas sprieguma regulators
Sprieguma regulatora pamats nosaka kontrolēto Zener diodi VD1 - TL431. TL431 sprieguma regulēšana tiek veikta, izmantojot sprieguma dalītāju R4, R5. Izvēloties šo rezistoru vērtības, mēs sasniedzam nepieciešamo regulēšanas diapazonu. Pēc tam, mainot tuning rezistora R4 pretestību, pirms akumulatora ievietošanas lādētājā, izejas kontaktos X1 un X2 mēs iestatām maksimālo uzlādes spriegumu (3,6 V).
Kad izlādējies akumulators ir savienots ar lādētāju, spriegums pie izejas kontaktiem nokrītas un akumulators sāk patērēt, strāvu iestatot ar rezistoru R2 un ierobežojot ar rezistoru R3. Kad akumulatora spriegums tuvojas regulatora iestatītajam izejas spriegumam, uzlādes strāva samazināsies un kad akumulatora spriegums sasniegs 3,6 V, lādēšanas strāva praktiski būs nulle.
Tas notiek šāda iemesla dēļ. Kontrolētā zeneru diode TL431 ir aizvērta, līdz tās vadības elektrodu spriegums ir mazāks par 2,5 V, un tas neietekmē lādētāja darbību. Uzlādējot akumulatoru un tuvojoties tajā esošajam spriegumam, izejas spriegumam, kuru iepriekš bija iestatījis regulators, potenciāls pie vadības elektrodu sasniedz 2,5 V un sāk atvērties strāvas diode TL431. Šajā sakarā strāvas tranzistors VT2 sāk slēgties, un caur to plūstošā uzlādes strāva pakāpeniski samazināsies līdz gandrīz nullei.
Tādējādi mēs ierobežojam akumulatora maksimālo spriegumu līdz iepriekš noteiktam un izslēdzam tā uzlādi, pārnesot lādēšanu pilināšanas režīmā (0.005C), kas atbalsta tikai atmiņu un kompensē akumulatora pašizlādi.
Strāvas stabilizators
Pašreizējais stabilizators uztur stabilu izejas strāvu, lai uzlādētu akumulatoru, vienlaikus novēršot sprieguma regulatora ietekmi.
Strāvas stabilizatora darbību kontrolē tranzistors VT1. Pašreizējais ierobežojums ierobežo rezistoru R3. Tas ir zemas pretestības rezistors no 0,1 līdz 20 omi (atkarībā no lādētāja nepieciešamās jaudas) un vienlaikus ir strāvas sensors. Kad slodze ir savienota, šim rezistoram veidojas noteikts sprieguma kritums, kas ir proporcionāls caurlaides strāvai. Šāds sprieguma kritums ir pietiekams vadības tranzistora VT1 darbībai.
Palielinoties strāvai, kaut kādu iemeslu dēļ un attiecīgi palielinoties sprieguma kritumam visā R3, tranzistors VT1 tiek atvērts vairāk. Šajā sakarā strāvas tranzistors VT2 sāk slēgties, un samazinās strāva, kas iet caur to akumulatoram.
Kad strāva caur slodzi samazinās, notiek tieši pretēji.
Tādējādi tranzistors VT1 automātiski kontrolē jaudas tranzistoru, pielāgojot caur to plūstošo strāvu un slodzi, tāpēc tiek veikts strāvas stabilizācijas process.
Pirmajā posmā uzlāde tiek veikta ar stabilu strāvu (manuāli izvēlēta). Kad tiek sasniegts iestatītais akumulatora spriegums (manuāli izvēlēts), uzlāde turpinās, saglabājot stabilu spriegumu un samazinot uzlādes strāvas vērtību.
Mainot rezistora R2 pretestību, ir iespējams manuāli iestatīt nepieciešamo akumulatora uzlādes strāvu.
Rezistors R1 iestata strāvas tranzistora VT2 novirzes spriegumu, kā arī nosaka zeneru diodes VD1 darbības strāvu. Izvēloties R1, Zener diodes strāva tiek iestatīta 5 ... 10 mA robežās.
Ierīces gaismas diodes tiek izmantotas, lai vizuāli signalizētu uzlādes procesu. LED1 mirdzums norāda strāvas stabilizatora darbību, bet LED2 - sprieguma regulatora darbību.
Kā vadības (jaudas) NPN tranzistorus ir iespējams izmantot gan vietējos, gan importētos mazjaudas (vidējas jaudas) tranzistorus ar atbilstošajiem strāvas un sprieguma parametriem. VT2 strāvas tranzistors sakarst lielas slodzes apstākļos, un tas jāuzstāda uz radiatora. VD2 diode aizsargā akumulatoru no izlādes, kad uztvērējs un lādētājs ir izslēgti. Akumulatora vadi ir savienoti ar uztvērēja atmiņas ierīci.
Lādētāju ražošana
1. Baterijas izvēle
Automašīnas radio atmiņas ierīces barošanai mēs izmantojam trīs sērijveidā savienotus NiMH akumulatorus ar kopējo nominālo spriegumu 3,6 volti (1,2 x 3) un jaudu virs 2,0 Ah. Katra akumulatora elementa izlāde ir atļauta līdz 0,9 voltiem, bet visa akumulatora - līdz (0,9 x 3) 2,7 voltiem. Pilnīga akumulatora uzlāde ir iespējama līdz (1,8 x 3) 5,4 voltiem. Tādējādi, iestatot lādētāja sprieguma regulatoru uz 3,6 voltiem, mēs garantējam, ka izslēgsim akumulatora uzlādi, pat neatvienojot to no ierīces.
Pastāv arī zināma aizsardzība attiecībā uz pilnīgu akumulatoru izlādi. Ja barošanas spriegums ir 3,0 volti, tiek zaudēti automātiskās meklēšanas iestatījumi uztvērējā, kas ir pamanāms nākamreiz, kad to ieslēdzat. Joprojām saglabājas minimālais akumulatora uzlādes līmenis. Šajā gadījumā ir jāpielāgo ierīces darbība. Lai to izdarītu, jums tikai nedaudz jāpalielina uzlādes strāva.
2. Ķēdes darbības montāža un pārbaude
Mēs izvēlamies informāciju saskaņā ar iepriekš parādīto diagrammu. Lādētāja shēmas montāža uz universālās shēmas plates. Mēs pārbaudām ķēdes darbību, iestatot akumulatora elementu kā slodzi. Izvēloties rezistoru R4, R5 vērtības, mēs panākam spēju pielāgot izejas spriegumu visā diapazonā. Pēc visu akumulatoru akumulatora uzstādīšanas, pielāgojot lādēšanas strāvu, mēs pārbaudām iespēju un vērtības. Ar R3 novērtējumu saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu strāvu regulē no 0 līdz 350 mA ar izejas spriegumu no 3,2 līdz 9 -11 voltiem.
Mēs izgriezām no universālās plāksnes un sagatavojam darba dēli montāžai.
3. Mēs veicam ķēdes uzstādīšanu uz darba dēļa.
Ja ir brīva telpa un lai uzlabotu detaļu temperatūras režīmu, no ķēdes ir iespējams atšķirt bloku detaļām, kurām ir liela siltuma emisija. Šajā gadījumā tas ir strāvas tranzistors uz radiatora un rezistors R3 (sastāv no divām zemākām jaudām, kas savienotas paralēli). Šīs daļas ir saliktas uz atsevišķa izvēles paneļa, kas uzstādīts prom no galvenā paneļa. Atlikušās detaļas ir saliktas uz galvenā dēļa.
4. Galīgā montāža.
Mēs samontējam visu shēmu darba versijā un pārbaudām samontētā lādētāja darbību.
Mēs uzstādām darba ķēdi iepriekš ražotajā radio blokā mājas versijā. Tā kā automašīnas radio bloks nekustās un tā noņemšana ir smags uzdevums, ierīces piedziņas panelis atrodas ierīces korpusā, netālu no loga zem virtuves pulksteņa. Noņemot pulksteni no loga, kas prasa 3 sekundes, piekļuve indikatoriem un strāvas un sprieguma regulēšana ir bezmaksas.
