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無線電子工学および電気工学の百科事典 バッテリー容量メーター。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
バッテリーは使用中に徐々に容量が減少します。 バッテリーの実際の状態を評価し、そのさらなる使用の妥当性について結論を引き出すために、この記事で説明されているデバイスが可能になります。 バッテリーの状態を制御するためにユーザーが利用できるパラメータは、無負荷時の端子電圧、内部抵抗、一定負荷時の端子電圧、およびその時間変化です。 最後のパラメーターはバッテリーの容量に関連付けられています (ラテン文字の C で表されます)。 電子機器に電力を供給するように設計されたバッテリーの場合、容量は通常、Ni-Cd / Ni-MH バッテリーを放電する際の電圧の持続時間としてアンペア時 (A h) またはミリアンペア時 (mAh) で推定されます。安定電流は 1 V まで減少します。このような値の選択はある程度条件付きですが、偶然ではありません。 この瞬間までに、バッテリーは蓄えられたエネルギーの約 90% を放出する時間があり、バッテリーの電圧の低下率が著しく増加すると考えられています。 このようにして決定されるバッテリー容量は、選択した放電電流に依存することに注意してください。 この依存性は、その値が0,5C未満の場合にのみ顕著に弱まります。 最大 1 V の安定した電流で放電できるデバイスの電池容量を測定するのに便利です。 1. その基盤は統合タイマ KR1006VI1 (DA1) です。 5 つのコンパレータ (上位レベルと下位レベル)、トリガ、出力段、および放電トランジスタが含まれています。 ピン 6 と 2 は高レベル コンパレータの入力です。 それらの最初の電圧はマイクロ回路の内部分圧器によって設定され、マイクロ回路の電源電圧の3/1に等しくなります。3番目の電圧は、安定化電源から電力が供給される抵抗分圧器R9〜RXNUMXによって設定されます。 +XNUMXVの
ご覧のとおり、テスト対象のバッテリーからコネクタ X1 を介して超小型回路に電力が供給されます。 6つの要素で構成されている場合、コンパレータは7 Vの電圧で動作する必要があり、6つの要素（たとえばニカバッテリーなど）の場合は1 Vで動作する必要があります。したがって、DA1のピン3の電圧は、設定されます。分圧器R4 - R4,67による、最初の場合はXNUMX、XNUMX番目の場合はXNUMX Vに等しくなければなりません。これらの値は特定のマイクロ回路の内部分圧器のパラメータに依存するため、明確にする必要があります。実例。 明確にするために、ニカ蓄電池用のデバイスの変形をさらに検討します。 バッテリ電圧が 7 V を超えている限り、タイマー出力 (ピン 3) は High になります (現在の電源電圧より約 1,5 V 低い)。 放電電流は、負荷電流 (電界効果トランジスタ VT1 の電流安定化装置によって変化しないように維持されます) とマイクロ回路自体によって消費される電流 (約 5 mA) の合計です。 合計電流が 30 mA を超えるように設定することは望ましくありません。 著者のバージョンでは、20 mA に等しい値が選択されています。 これにより、ニカ電池を 0,2C の電流で放電できるようになり、放電時間が半分 (約 5 時間) に短縮される一方で、ニカ電池の容量が大幅に「減少」することはありません。テスト対象のバッテリー (1C の電流で放電すると、低電流放電よりも 30% 低いことが判明する可能性があります)。 負荷は抵抗 R4 と LED HL1 です。 後者の光は、バッテリーが放電中であり、7 V のレベルにまだ到達していないことを示します。 AL307BM LED を流れる公称電流は 10 mA であるため、安定化された電流 (5 mA) の「過剰」が抵抗 R4 を流れます。 より多くの放電電流が必要な場合は、デバイスに抵抗 R2 を備えたトランジスタ VT6 が追加されます (破線で示されています)。 トランジスタのベースの電圧がほぼ一定であるため、この回路を流れる電流は安定します (LED の順方向電圧降下は動作電流の領域ではあまり変化しないことが知られています)。 エミッタ回路（したがってコレクタ）の電流は、式I \u0,6d (U - 6) / Rで計算されます。 ここで、U はトランジスタのベースの電圧 V です。 R は抵抗器 R0,6 の抵抗値、オームです。 I - コレクタ電流、A; 0,6 - トランジスタのエミッタ接合における電圧降下のおおよその値 (6 V)。 この式は推定値であるため、抵抗 RXNUMX を選択してデバイスをセットアップする際には、放電電流の値を明確にする必要があります。 起こり得る障害を排除するために、ピン 4 (「リセット」) は正の電源レールに接続されています。 ローレベルコンパレータの入力 (ピン 2) は、タッチ接点 E1 に触れることによって放電モードをオンにするために使用されます。 コンデンサ C1 は、電源回路に侵入するインパルス ノイズによる誤警報の可能性を減らすために、高レベル コンパレータの XNUMX 番目の入力に接続されています。 JL World の圧電サウンドエミッタ HPM7AX (ジェネレータ内蔵) が端子 14 (タイマー放電トランジスタのコレクタ) に接続されており、バッテリが放電すると信号が発せられます。 デバイスの詳細はプリント基板に実装されており、その図面は図に示されています。 2. サウンドエミッタ HA1 とコネクタ X1 を除くすべての部品が取り付けられています。 このボードは、固定 MLT 抵抗、SP5-2 ワイヤ トリミング抵抗、および KM コンデンサを使用するように設計されています。 抵抗 R2、R4、R5 は基板に対して垂直に取り付けられます。
デバイスを確立するには、追加の安定化電圧源が必要です。 バッテリーの代わりにデバイスに接続されており、電圧は 9,4 V に設定されています。タッチ接点 E1 に触れると、HL1 LED が点灯します。 抵抗 R4 を選択することにより、追加の電源からデバイスが消費する合計電流が 20 mA になることが保証されます。 次に、電圧を 7 V に下げ、マイクロ回路のピン 5 の電圧を測定します。 同じ電圧が出力 3 の同調抵抗 R6 で設定されます。その後、デバイスは動作準備が整います。 追加のトランジスタを備えたデバイスでは、総放電電流が必要な値と等しくなるように抵抗 R6 を選択します (ヒートシンクなしで VT2 を使用する場合、150 mA を超えないようにする必要があります)。 コレクタ電流が 100 mA を超えると、トランジスタ VT2 が著しく発熱することに注意してください。 これによりベース・エミッタ間電圧が変化し、安定化電流の値に影響を与えます（上式では0,6の値が変化します）。 したがって、放電電流は電源電圧の印加後 3 ～ 4 分以内に設定する必要があります。 加熱中のトランジスタ VT2 のコレクタ電流の「ランアウト」は数ミリアンペアを超えず、約 3 分間続くため、これは将来のデバイスの動作には影響しません。 次に、対照実験を実行します。 電源をオンにし、追加電源の出力の電圧を（電圧計に従って）9 ... 10 Vに設定し、E1接点に触れます。 この場合、HL1 LED が点灯します。 次に、追加ソースの出力電圧を徐々に下げて、LED が消えて可聴信号が現れる値を登録します。 7 V と異なる場合は、調整抵抗 R3 を使用して上位レベルのコンパレータの入力電圧を調整します。 放電が終了すると、デバイスはバッテリーから約 5 mA の電流を消費します。 マイクロ回路のピン 7 の電圧の変化は、放電終了時に被試験バッテリーをデバイスから切り離したり、放電時間を固定するタイマーを制御したりするために使用できます。 バッテリー動作の問題についてさらに詳しく知りたい場合は、図書館で本を検索するか [1]、サイト [2 ～ 5] にアクセスすることをお勧めします。 文学
著者: B.ステパノフ、モスクワ
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