ディスクリート充電電流設定の充電器。スキーム、説明

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ディスクリート充電電流設定の充電器

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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。 XNUMX。

ディスクリート充電電流設定の充電器

電流源は、DA1 チップ、トランジスタ VT3、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 SA4 ～ SA10 によって接続された電流設定抵抗 R2 ～ R8 によって形成されます。抵抗器の抵抗値は、そのうちの 2 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。複数の抵抗を同時に接続することで、合計電流が設定されます。例えば、スイッチSA4、SA5の接点が閉じた場合、合計電流は127mAとなり、全てのスイッチの接点が閉じられた場合、合計電流はXNUMXmAに達します。

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 = Uon / lzar（OM）、

ここで、Uon は DA1 チップの基準電圧 (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、要素 VT7、VT8、DA3、および DA4 チップ上の 2 つの電圧安定器で構成されます。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の充電源として機能します。トリマ抵抗 R1 はスタビライザー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、電流源を通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、同じシリーズのいずれかの 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。ただし、許容コレクタ - エミッタ電圧が少なくとも 25 V、VT3 の代わりにオン - ベース電流伝達係数が少なくとも 342 の KT3102、KT100 シリーズ、VT4、VT8 の代わりに - 指定されたシリーズ LED のいずれか - AL307シリーズのいずれか。変圧器 T1 - 既製または自作で、負荷電流 18 ～ 20 mA で二次巻線に 200 ～ 400 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 VD1 - KTS405 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 - タイプ MT1、TP1-1 または同様のもの。固定抵抗 - MLT、変数 R14、R16 - SP1-1、SP4-1 グループ A、チューニング R21 - SPZ-1。

デバイスのほとんどの部品は、片面箔でコーティングされた厚さ 1,5 mm のグラスファイバー製の 2 枚のプリント基板に取り付けられています。一方のボード（図3）にはデバイスの主要部分が組み立てられ、もう一方のボード（図XNUMX）には電圧レギュレータが組み立てられます。

ディスクリート充電電流設定の充電器

VT4 トランジスタは、プリント基板と同じサイズの厚さ 4 ～ 5 mm のアルミニウム板に実装されています。ボード自体は、高さ3 ... 5 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、基板固定用の穴の箔を剥がす必要があり、金属ケースに取り付ける場合にはプレートの絶縁も必要です。

ディスクリート充電電流設定の充電器

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。

抵抗器 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、X3 に接続することによって校正されます。抵抗スライダーを動かすことにより、HL2 LED が消灯し、抵抗スケールにマークを付ける瞬間が得られます。

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。
リニア電源用の超小型回路とその応用。 TL431。調整可能な高精度平行スタビライザーのファミリー。 - M.: ドデカ、1998 年。
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、アレクサンドロフ、ウラジミール州

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