個別の充電電流設定を備えた充電器 1 ～ 127 ミリアンペア。スキーム、説明

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充電器 1 ～ 127 ミリアンペア、個別の充電電流設定付き。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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異なるバッテリーを充電する場合、それぞれに一定の充電電流が必要です。提案されたデバイスでは、わずか127つのスイッチでXNUMXの電流値を設定できます。

この充電器は、電圧 1,5 ～ 12 V、充電電流 1 ～ 127 mA の小型バッテリーを充電するように設計されています。たとえば、バッテリーD-0,025、D-0,06、D-0,25、D-0,55、TsNK-0,45、TsNK-0,9、およびそれらで構成されたバッテリーを接続できます。充電電流は充電池の本数に依存せず、電流計を使用せずに上記範囲内で1mAステップで離散的に設定できます。充電電流の不安定性は 0,5% を超えません。バッテリーがフル充電に相当する電圧に達すると、プロセスは自動的に停止します。充電終了閾値電圧は、電池や電池の種類に応じて1～12Vの範囲で設定でき、充電プロセスはLEDで制御されます。

KR142EN19 マイクロ回路が使用されている電流源によって、充電電流の不安定性の高い特性が提供されます [1]。この超小型回路は、数十マイクロアンペアから数アンペアの範囲の精密電流源 [2] でもうまく機能します。

示されたマイクロ回路を備えた充電器の図を図1に示します。 1.電流源は、DA3チップ、トランジスタVT4、VT4（これらは複合トランジスタを形成します）、およびスイッチSA10-SA2によって接続された電流設定抵抗R8-R2によって形成されます。抵抗器の抵抗値は、それらの4つが接続されたときに、図に示されている充電電流が設定されるように選択されます。同時に複数の抵抗を接続することにより、合計電流が設定されます。たとえば、スイッチ SA5、SA127 の接点が閉じている場合、合計電流は XNUMX mA になり、すべてのスイッチの接点が閉じている場合、合計電流は XNUMX mA に達します。

個別の充電電流設定を備えた充電器 1 ～ 127 ミリアンペア。充電器の回路図
米。 1. 充電器の概略図

必要に応じて、電流設定の離散性を変更して、たとえば 2、3、5 mA に等しくすることができます。この場合の対応する電流設定抵抗の抵抗値は、次の式で決定されます。

R \uXNUMXd Uop / Izar（オーム）、

ここで、Uop は DA1 マイクロ回路の基準電圧 (約 2,5 V) です。 Izar - 充電電流、A.

別の離散性を選択する場合、充電電流の後続の各値は前の値の 3 倍にする必要があることを考慮する必要があります (たとえば、6、12、24、XNUMX など)。

トランジスタVT1のキーを介してDA2チップに電力が供給され、抵抗R3がその動作モードを設定します。充電式バッテリ G1 は、ソケット (またはクランプ) X2 および X5 を介して電流源の出力に接続されます。 VD3 ダイオードは、デバイスが誤ってオフになった場合にバッテリが放電するのを防ぎます。バッテリは安定化された電源から充電されるため、トランジスタ VT4、VT5 のコレクタの電圧は、電源とバッテリの間の電圧差に等しくなります。トランジスタVT6で作成されたエミッタフォロワを介したこの電圧は、タイマーKR1006VI1 [3]で組み立てられたコンパレータの入力（ピン5）に供給されます。コンパレータのもう一方の入力 (ピン 16) には、可変抵抗器 RXNUMX のエンジンから基準電圧が供給されます。

バッテリ充電の開始時、トランジスタ VT3、VT4 のコレクタ電圧、したがってコンパレータのピン 6 の電圧は、ピン 5 に供給される基準電圧よりも大きくなります。同時に、ローレベルがトランジスタVT3を閉じたままにするコンパレータの出力（ピン1）。その結果、トランジスタ VT2 が開き、電流源がオンになり、バッテリの充電が開始されます。 HL2 LED が点灯し、電流源の動作と充電プロセスを制御します。

バッテリが充電されると、トランジスタ VT3、VT4 のコレクタの電圧、したがってコンパレータのピン 6 の電圧が低下します。ピン5で設定された電圧まで低下するとすぐに、コンパレータが動作します。コンパレータのピン 3 でハイレベルが設定され、トランジスタ VT1 が開きます。トランジスタ VT2 が閉じ、電流源がオフになります。 HL2 LED が消灯し、充電プロセスが終了したことを示します。

バッテリ電圧が調整抵抗 R14 によって設定されたヒステリシス電圧の値だけ低下すると、充電プロセスが再開されます。

デバイスの電源は、降圧トランスT1と7つの電圧安定器（要素VT8、VT3、DA4、およびDA2チップ上）で構成されています。最初のスタビライザーは、DA21 チップの電源およびバッテリー充電用の電源として機能します。同調抵抗 R1 は、安定器の出力電圧を設定します。 12 ～ 16 V の範囲でバッテリを充電し、電流源を正常に動作させるには、XNUMX V である必要があります。

トランジスタ VT7 は、出力での短絡に対して保護されています。スタビライザーの通常の動作中、このトランジスタは閉じています。これは、エミッタの電圧がベースの電圧よりも大きいためです。短絡が発生した場合、エミッタの電圧がベースの電圧よりも低くなり、トランジスタが開き、コレクタの電圧が急激に低下し、VT8トランジスタが閉じて動作が禁止されますDA3チップ。

ダイオード VD4 は、トランジスタ VT7 のエミッタベースのブレークダウン電圧を増加させるのに役立ちます。これは、ほとんどのトランジスタのこのような電圧が 8 V を超えないためです。順方向に接続されたダイオード VD3 は、ダイオード VD4 の両端の電圧降下を補償し、ダイオード VD2 を使用すると、トランジスタ VT7 のベースに初期バイアスが発生します。

1 番目のスタビライザーは、DAXNUMX チップとそのコントロールに電力を供給するために使用されます。

HL1 LED は、デバイスがネットワークに接続されていることを示します。

デバイスの図に示されているものの代わりに、トランジスタVT1、VT2、VT6の代わりに、VT312、VT315の代わりにKT342、KT5、KT7シリーズのトランジスタを使用することができます - 同じシリーズのいずれか、ただし、許容コレクタ - エミッタ電圧が少なくとも 25 V の場合、VT3 - シリーズ KT342、ベース電流伝達比が少なくとも 3102 の KT100、場所 VT4、VT8 - 指定されたシリーズのいずれか。 LED - AL307 シリーズのいずれか。トランスT1 - 既製または自家製で、18 ... 20 mAの負荷電流で200次巻線に400 ... 1 Vの電圧を供給する必要があります。ダイオードブリッジ VD405 - KTS1 シリーズ任意の文字インデックス付き。スイッチ SA1 - MTZ、TP1-1、残り - MT1、TP1-14 または類似のタイプ。固定抵抗器 - MLT、変数 R16、R1 - SP1-4、SP1-21 グループ A、調整済み R1 - SPZ-XNUMX。

デバイスのほとんどの部品は、厚さ 1,5 mm の片面ホイルコーティングされたファイバーグラス製の 2 つのプリント回路基板に取り付けられています。一方のボード（図3）では、デバイスの主要部分が組み立てられ、もう一方（図4）では電圧レギュレーターが組み立てられています。 VT4 トランジスタは、プリント基板と同じサイズの厚さ 5 ～ 3 mm のアルミニウム板に取り付けられています。ボード自体は、高さ5 ... XNUMX mmのラックの上からプレートに取り付けられています。トランジスタのコレクタはプレートに接続されているため、ボードを固定するための穴でホイルを取り除く必要があり、デバイスが金属ケースに取り付けられている場合はプレートも絶縁する必要があります。

個別の充電電流設定を備えた充電器 1 ～ 127 ミリアンペア。 PCB No. 1 (デバイスの主要部分が組み立てられています)
米。 2. プリント基板 No.1 (装置本体が組み立てられた状態)

ディスクリート充電電流設定の充電器1-127ミリアンペア。プリント基板No.2（電圧安定器が行く予定）
米。 3. プリント基板 No.2 (ボルテージスタビライザーの予定)

VT8トランジスタは、変圧器と同様に、デバイスケースの下部カバーに取り付けられている小さなラジエーターに取り付けられています。ケース自体はどのようなデザインでもかまいません。その寸法によって、使用する要素の寸法が決まります。

充電器の確立は、DA3 チップの電圧レギュレーターをメインボードに接続せずにチェックすることから始まります。取り付けエラーや修理可能な部品がない場合、約1 Vの電圧がマイクロ回路のピン2,5にあるはずです.次に、トリミング抵抗R21を使用して、スタビライザーの出力に2 Vの電圧を設定します（コンデンサC16）負荷がかかった状態でスタビライザーをチェックするために、抵抗器MLT-が2オームの抵抗を持つコンデンサーC2 120と並列に接続されています。スタビライザーの出力電圧の差が 50 mV を超えてはなりません。この値を超える場合は、抵抗 R20 を選択してください。

保護を確認するには、コンデンサ C2 の端子をピンセットまたはワイヤジャンパーで閉じます。 HL1 LED が消え、ジャンパーを外すと点灯します。

スタビライザーが正常に動作していることを確認した後、装置全体の動作を確認してください。 DA1超小型回路のピン4に電圧計を接続することで、9番目のスタビライザーの出力電圧をチェックします。出力電圧は2Vに等しいはずです。次に、ワイヤージャンパーでX2、X4ソケットを閉じ、SA2,5スイッチを所定の位置に置きます。閉じた連絡先の数。電源を投入した後、トランジスタ VT2 のエミッタの電圧を測定します。HL3 LED が点灯している間、電圧は約 1 V であるはずです。抵抗 R0,5 を選択することにより、DA0,6 チップを流れる電流は 4 ... 1 mA に設定されます。ソケットからジャンパーを取り外し、代わりにミリ電流計をソケットに接続します。抵抗 R2 を選択すると、3 mA の電流が得られます。また、ＳＡ２スイッチの接点の代わりに、ＳＡ３スイッチの接点を閉じ、抵抗Ｒ５を選択して２ｍＡの電流を設定する。同様に、残りの抵抗（R5～R2）を選択し、対応するスイッチの接点を閉じた状態で、図に示す電流が設定されます。

もちろん、固定抵抗R4-R10の代わりにトリマーが含まれている場合、充電電流を設定するプロセスを簡素化できます。

抵抗R16のスケールは、適切な電圧の新しく充電されたバッテリーをソケットX2、X2に接続することによって調整されます。抵抗スライダーを動かすことで、HLXNUMX LED が消える瞬間を達成し、抵抗スケールにマークを付けます。

抵抗 R14 の助けを借りて、バッテリーが完全に充電された瞬間に LED がはっきりと消えるヒステリシス電圧が設定されます。

文学

ヤヌシェンコ E. チップ KR142EN19。 - ラジオ、1994 年、第 4 号、p. 45、46。
リニア電源用のマイクロ回路とその応用。 TL431。調整可能な精密平行スタビライザーのファミリー。 - M.: ドデカ, 1998.
コロンベット E. A. タイマーズ。 - M.: ラジオと通信、1983 年。

著者: Yu. Lebedinsky, Alexandrov, Vladimir Region; 出版物: cxem.net

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