自動充電器。スキーム、説明

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自動充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ニッケルカドミウムまたはニッケル水素電池の電池寿命を延ばすには、充電する前に毎回電池を放電することをお勧めします。特別な装置なしでこれを行うのは不便であり、放電を無視すると「メモリー」効果が現れる可能性があります。以下に説明する充電器は、放電と充電の両方の機能を自動的に実行します。

充電器は、7 ～ 10 個の密閉型アルカリ電池で構成される充電式電池を、電池ラベルに示されているモードに近いモードで充電するように設計されています。

メーカーは、次の動作条件を条件として、バッテリ寿命 (充放電サイクル数) と定格容量の維持を保証します: 少なくとも 1 V の最終電圧までの放電、および定格容量の 15 分の 1,05 に等しい電流での充電。提案された装置では、各電池セルの 0,8 V に相当する最終電圧まで放電が実行されます。充電電流は定格 17、充電時間は約 0,1 時間、充電されたバッテリーの容量は 1 ～ XNUMX Ah です。

デバイス図を図に示します。デバイスの操作は非常に簡単です。バッテリーを端子 X1、X2 に接続し、SA1「ネットワーク」トグルスイッチをオンにして、SB1「スタート」ボタンを押すだけです。電源が遮断されると、デバイスはスタンバイモードになり、ネットワークに電圧が現れるとプロセスが続行されます。

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バッテリーは安定電流発生器によって最終電圧まで放電され、その時点で最も弱いバッテリーの起電力は 1,05 V に低下します。最終電圧に達すると、安定電流発生器がバッテリーと直列に電源に接続され、充電電流を提供します。同時にタイマーがスタートし、17時間4分後に充電が終了します。

充電器は 220 V AC 主電源から電力を供給され、電源はクエンチングコンデンサ C1、C1、C2 および電流制限抵抗 R3 を備えた全波整流器 VD1 です。コンデンサ C4 と C5 によって平滑化された電圧は、2 V の安定化電圧で直列接続されたツェナーダイオード VD4 と VD10 に供給されます。最初の電圧はデバイスの主要部分に電力を供給するために使用され、XNUMX 番目の電圧は電流に電力を供給するために使用されます。バッテリー充電モードの発電機。

電流発生器はパラメトリックです。トランジスタ VT5、VT6、LED HL2、抵抗 R17、R18 を使用して組み立てられます。トランジスタ VT5 は LED HL2 に流れる電流を設定します。LED HL6 は、バッテリーに流れる電流を示すだけでなく、低電圧安定器としても機能します。トランジスタＶＴ６はエミッタフォロワ回路により接続されている。必要な電流はトリミング抵抗 R17 で設定します。

リレー K1 と K2 がトリガーされると、電流発生器はバッテリーに並列に接続され、バッテリーを放電します。リレー巻線が非通電になると、電流発生器はバッテリーと直列に電源に接続され、充電されます。。

DD2 チップは、周波数 32768 Hz の水晶発振器と分周器として同時に動作します。マイクロ回路の S2 出力の周波数は 2 Hz、M 出力の周波数は 1/60 Hz です。

装置は次のように動作します。バッテリーを接点 X1 と X2 に接続します。 SA1 トグルスイッチをオンにして、SB1 の「開始」ボタンを押します。図に従って右ボタンの接点が閉じると、電圧が回路 C13R21 に供給され、次にトリガー DD3.2 の入力 R に供給されます。反転出力にはハイレベルが現れます。また、ダイオード VD6 を介してハイレベルが回路 C8R6 とカウンタ DD1 の入力 R に供給され、カウンタ DDXNUMX がゼロ状態に転送されます。

図に従ってボタン SB1 の左側の接点グループが閉じると、リレー K1 と K2 の巻線に電流が流れ、リレーが作動し (接点 2 と 3 が閉じます)、電流発生器がバッテリーに並列に接続されます。。 LED HL3 の発光によって証明されるように、バッテリーの放電プロセスが開始されます。抵抗 R15 のモーターの電圧は、低電圧安定器として使用されるトランジスタ VT4 と LED HL4 のエミッタ接合を直接バイアスするのに必要な電圧よりも大きくなります。。トランジスタ VT4 は開いており、そのコレクタとトリガ DD3.1 の入力 D にはローレベルがあります。

周波数 2 Hz のクロックパルスが DD3.1 トリガの入力 C に到着し、直接出力がロー、反転出力がハイの状態になります。この高レベルは、ダイオード VD7 を介して DD1 カウンタの R 入力と複合トランジスタ VT7VT8 のベースに到達し、複合トランジスタ VT1VT2 を開きます。開いたトランジスタとリレー KXNUMX KXNUMX の巻線を流れる電流は、これらのリレーの接点を作動状態に保ちます。この状態では、電流発生器がバッテリに並列に接続され、バッテリを放電します。

バッテリーが放電すると、抵抗器 R15 のモーターの電圧がトランジスタ VT4 を開いたままにするのに不十分になり、トランジスタ VT3.1 が閉じて、そのコレクタとトリガ DD3.1 の入力 D にハイレベルが現れます。 DD7 トリガの入力 C に次のクロックパルスが到着すると、その反転出力にローレベルが現れ、その直接出力にハイレベルが現れます。複合トランジスタ VT8VT1 が閉じ、リレー巻線 K2 と K25 は通電されず、それらの接点は電流発生器が充電用の XNUMX V 電源にバッテリと直列に接続される位置に戻ります。

同時に、カウンタ DD1 の R 入力にローレベルが現れ、カウンタ DD1 の出力 M から入力 C に到達する 60/2 Hz の周波数のパルスのカウントを開始します。 DD3.1 トリガーの直接出力からのハイレベルは DD3.2 トリガーの S 入力に供給され、その反転出力の電圧はゼロになり、VD10 ダイオードが開き、パルスが DD3.1 トリガーの C 入力に流れます。 DDXNUMX トリガーが停止します。

DD1 カウンタの換算係数は 1024、入力周波数は 1/60 Hz (1024 分間に 17 パルス) です。 4 番目のパルスが到着すると (2 時間 1 分後)、カウンタ DD2 の出力 3 にハイレベルが現れ、トランジスタ VT3 と VT30 が開きます。複合トランジスタ VT5 が電源をバイパスし、充電プロセスが停止します。ただし、デバイス全体が非通電になるわけではありません。充電されたバッテリからの 2 μA に等しい電流が、ダイオード VD1、抵抗 R6,3、および逆接続されたトランジスタ VT1 のエミッタ接合を通って流れ始めます。トランジスタ VT3 は、XNUMX V の安定化電圧を持つ低電流ツェナーダイオードの機能を実行します。この電圧はマイクロ回路 DDXNUMX、DDXNUMX に電力を供給し、電源がバイパスされたときの状態に保ちます。主電源電圧がない状態でも情報を保存できるため、供給ネットワークの電圧不足による放電/充電プロセスの中断を許容できます。

VD11 ダイオードは充電器を保護するように設計されています。バッテリーが間違った極性に接続されると、VD11 ダイオードが開き、FU2 ヒューズが切れます。

このデバイスは、1 V の電圧に MBGCH コンデンサ (C3 ～ C500) を使用します。リレー K1 および K2 は、パスポート RS55-4.569.600 を備えたリードスイッチ RES02A です。抵抗 R1 - C5-42V、R15、R17 - SPZ-19a。

ツェナーダイオードVD2、VD4、トランジスタVT6はそれぞれ20cm2の面積のジュラルミンヒートシンク上に配置されています。コンパクトに組み立てられたデバイスの回路基板は金属製のボックスに収められており、誤警報の原因となる強力な電磁場や静電場から保護されています。

このデバイスには変圧器のない主電源が搭載されているため、セットアップおよび操作中に注意が必要です。セットアップ中は、絶縁変圧器を介してデバイスをネットワークに接続することをお勧めします。デバイスのセットアップには、必要な充電および放電電流を確立し、デバイスが放電モードから充電モードに切り替わる瞬間を決定することが含まれます。

まず、抵抗スライダー R17 を図に従って最も低い位置に、R15 を最も高い位置に設定します。完全に放電していないバッテリーをミリ電流計を介して接点 X2、X17 に接続し、デバイスをネットワークに接続します。「スタート」ボタンを押すと、電流発生器を通じてバッテリーが放電し始めます。必要な放電電流は、抵抗 R1 のモーターを回転させることによって設定されます。ミリ電流計を外し、バッテリーを接点 X2、X1,05 に直接接続し、「開始」ボタンを押すと、放電が続行されます。各バッテリーセルの電圧を定期的に監視します。いずれも 15 V に達すると、回路に従って抵抗 R3 のスライダーを下方向にスムーズに回転させることで放電を停止します。この場合、デバイスは充電モードに切り替わり、HLXNUMX LED が消灯します。

デバイスの出力はネットワークにガルバニック接続されており、その結果、SA1 トグルスイッチがオフの位置でのみバッテリーを接続または切断できます。

著者: Sh.ギザトゥリン、トムスク

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