デジタルタイマー付き携帯充電器。スキーム、説明

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デジタルタイマー付き携帯電話充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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指示および充放電モードに従わずにバッテリーを長期間使用すると、電極が早期に摩耗し、難溶性の結晶樹状結晶がプレート上に現れる「メモリー効果」が発生します。結晶化により電池の内部抵抗が増加し、放電電流や電圧が低下し、携帯電話の故障の原因となります。

この記事で提案されているバッテリーのパルス電流充電により、バッテリーの寿命を延ばし、容量を回復し、「メモリー効果」を取り除くことができます。この場合、バッテリーの過充電や過熱はありません。充電電流のパルスの間に、バッテリーは容量の 0,2 ～ 5% の電流で放電されます。

パルス内の充電電流の振幅は平均電流の 0,1 倍に達するため、非常に短い時間 (1 ... XNUMX ミリ秒) でバッテリーに電力を「注入」でき、パフォーマンスの回復が早まります。直流充電とパルス電流による充電時のエネルギー消費量はほぼ同じですが、後者の場合、パルスが短く、パルス間の間隔が十分に長いため、ケース温度は上昇しません。適時に温度が低下します。平均バッテリー充電電流は、メーカーが推奨するパスポートを超えません。保証期間を維持するには、充電時間も工場出荷時の推奨値を満たす必要があります。

充電回路を図1に示します。このデバイスには、2 ビットバイナリカウンタであるデジタルタイマーが DD14 チップ上に組み込まれています。カウンタのリセット (すべての桁をゼロに設定) は、リセット入力 R (ピン 11) DD2 に High レベルが現れると発生します。カウンタはクロックパルスの負のエッジによってインクリメントされます。

（クリックして拡大）

クロックパルスは、要素 DD1.1 および DD1.2 上のマルチバイブレータによって生成され、論理演算 2OR-NOT を実行します。各要素の出力のハイレベルは、その入力の両方がローレベルのときに発生します。可変抵抗器 R2 はクロックパルスの周波数を変更します。したがって、バッテリーの充電時間になります。カウンタ DD2 の動作は LED HL1 によって示されます。電源電圧が印加されると点灯し、8番目のパルスのカウントが終了すると消灯し、8パルス後に再び点灯するという具合です。

要素 DD2 のインバータを介したカウンタ DD1.3 の出力パルスは、制御されたマルチバイブレータモードで動作するアナログタイマー DA1 に供給されます。このモードでは、出力 3 DA1 で DD2 の状態と同期してパルスを生成できます。マルチバイブレータのパルスの持続時間は、まず、抵抗器 R5、R6 の抵抗値とコンデンサ C3 の静電容量によって決まります。

初期状態では、タイマ DA3 の出力 1 は High、トランジスタ VT1 はオープン、充電電流はバッテリ GB1 に供給されます。コンデンサ C3 が抵抗 R5 および R6 を介して充電されると、DA2 のピン 6 および 1 の電圧が増加し、時間 t1 = 0,69 (R5 + R6) C3 後に電圧が 2/3 Un のレベルに達すると、タイマーが切り替わります。、ピン 3 が Low に見えると、トランジスタが閉じ、充電電流が停止します。

t1=7R2 C0,69 の間、入力 6 の内部放電トランジスタ DA3 がコンデンサ C3 を 1/3 Un のレベルまで放電し、入力 2 の下側コンパレータが内部トリガを初期状態に切り替え、コンデンサ C3 が再び充電されます。このサイクルが繰り返されます。抵抗 R6 を使用すると、バッテリーの充電時に必要な電流を設定できます。

要素の指定された値を持つマルチバイブレーターDA1の出力におけるパルスの持続時間は3,5 ... 35秒で、これは1,2.0.12 Hzの周波数に対応します。

抵抗 R8 と R9 はトランジスタ VT1 に基づいて初期バイアスを生成し、コレクタ回路の抵抗 R10 はパルス電流を制限して、トランジスタ VT1 が故障する可能性を減らします。過負荷表示は、電流制限抵抗 R4 を使用して HL12 LED に表示されます。

エミッタ回路ＶＴ１には、電池ＧＢ１の接続極性を制御するため、２つのＬＥＤＨＬ２、ＨＬ３（緑、赤）が逆並列に設置されている。バッテリーの極性が間違っている場合は赤色の LED HL1 が点灯し、極性が正しい場合は緑色の LED HL1 が点灯し、バッテリーの放電回路としても機能します。充電電流を制御するには、電流計 RA2 が使用され、その測定値に応じて平均充電電流を判断できます。

DA5 のピン 1 はタイマの内部分圧器に接続されており、DA1 のパルス周波数の制御に使用されます。カウントが終了すると、DD3 の出力 (ピン 2) に High レベルが現れ、DD1.3 によって反転されます。 .0 要素、およびその出力からの「1」が DA3 を切り替え、出力 1 DA1 のパルス周波数が低下します。バッテリーの充電電流が大幅に減少し、充電器は弱い電流で GBXNUMX を充電するバッファモードに入ります。これにより、充電せずにバッテリーを長期間動作状態に保つことができます。

出力 3 DD2 からの高電圧レベルは要素 DD6 の入力 1.2 にも送られ、要素 DD1.1 および DD1.2 のマルチバイブレータを停止します。カウントパルスが入力に到達しなくなります。カウンターDD2から。マルチバイブレータを再起動するには、SA1 の「リセット」ボタンでカウンタをリセットするか、数秒間電源をオフにします。

回路内のトランジスタ VT1 の出力段には、トランス T1、ダイオードブリッジ VD1、およびコンデンサ C4 の電源ユニットから直接電力が供給されます。マイクロ回路には、DA2 チップ上の電圧レギュレータを通じて電力が供給されます。充電中のバッテリーの電圧と比較してコンデンサ C4 の電圧が増加すると、電極の結晶化を除去するために大振幅の短い電流パルスが形成されます。

メモリ部品のほとんどは96x38mmのプリント基板上に配置されており（図2）、ケース内に固定されています。

デジタルタイマー付き携帯電話充電器

ケースは工場出荷時のタイプ BP-1 を使用します。出力電圧 2x12.2x15 V、許容負荷電流 1 ～ 1,5 A の TN または CCI タイプの変圧器がシャーシトレイに取り付けられています。スイッチング端子、電流計、LED、レギュレータは装置の前面パネルに取り付けられています。バッテリーは洗濯ばさみを使用して充電器に接続されます。

ダイオードブロック VD1 は、KD213B タイプのパルスダイオード 1 個に対応します。チップ DD1561 は KR5LE564、5LE4001、CD2B と交換可能です。 DD4020 - CD4040、CD561、K20IE1A では、アナログタイマー DA1006 は KR1VI2 に置き換えられ、スタビライザー DA142 - KR8EN333A(G) に置き換えられます。出力トランジスタとしては、D8116 または KT2 を使用できます。低電力抵抗器 - C29-2、C34-10、R7 - タイプ RWR-2W、00R5JSYC または C37-XNUMXV、変数 - SPO または SDR。コンデンサ - KM.

デバイスのセットアップは、回路のエラーを徹底的にチェックすることから始める必要があります。電源電圧が印加されると (バッテリーなしで)、HL1 および HL2 LED が点灯します。バッテリーが接続されている場合、HL2 LED が輝度を上げて点灯することがあります。「逆極性」(バッテリーの極性が間違っている場合) では、赤色の HL3 LED が点灯します。レギュレーター R6 は、電流計に従ってバッテリー充電電流を設定します (1/ケースに示されている容量の 10)、レギュレーター R2 - 推奨充電時間。

最小抵抗 R2 では、出力 3 DD2 のハイレベルが 60 分後に現れ、最大値は 600 分後に現れます。これらの値は、抵抗 R1 を選択することによって調整されます。充電の最後に、バッテリーの放電電流をチェックし、内部抵抗を決定することをお勧めします。

著者：V.Konovalov、イルクーツク

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