|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Ni-Cd piller için akıllı şarj cihazı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Şarj cihazları, piller, galvanik hücreler Okuyucularımıza sunulan makale, VIPer serisi mikro devreyi ve özel bir MAX713CPE üzerinde onun tarafından desteklenen "akıllı" bir şarj cihazını temel alan, anahtarlamalı stabilize bir ağ uzaktan güç kaynağını (günlük yaşamda ve genellikle teknik literatürde adaptör olarak adlandırılır) açıklamaktadır. mikrodevre. “Akıllı” şarj cihazları (şarj cihazları), “Radyo” sayfalarında büyük ilgi gördü. Elbette zekadan yalnızca şartlı olarak bahsedebiliriz: bu genellikle cihazın şarj edilen pilin durumunu analiz etme ve bazı zorunlu işaretlere dayanarak bir veya başka bir şarj modunu seçme yeteneği anlamına gelir. Ayrıca şarj algoritması pil tipine göre belirlenir. Lityum-iyon (Li-İyon) için madde [1]'de açıklanana ve nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit (Ni-Cd, Ni-MH) - [2]'de açıklanana karşılık gelmelidir. Yayınlar [1, 3] spesifik hafıza seçenekleri önermektedir. Bu cihazların "zekasına" rağmen ve pilleri ilk anda mümkün olan maksimum akımla (1 A'den fazla) şarj etmeye yönelik önerilen yöntemin aksine, yalnızca 250...300 mA akım kullanırlar! Neden? Yazara göründüğü gibi cevap basit. Şarj akımı kaynağı olarak yaygın olarak kullanılan stabilize ve stabil olmayan ağ uzaktan güç kaynaklarını (PSU'lar) kullanırsanız - bunlara genellikle adaptörler denir (yabancı terminolojide - Wall Cube), maksimum 1 akıma sahip bir kopya bulmak çok zordur. Bir veya daha fazlası satışta. Ayrıca piyasa son derece sahte ürünlerle dolu. Yazarın "gizemli" MAX Şirketi tarafından üretilen BPS 12-0,5 güç kaynağını kullanma girişimi başarısız oldu: 0,5 A garantili çıkış akımına sahip adaptör, 300 mA yük akımında bile aşırı ısındı. Ancak cihazın gövdesi oldukça ergonomik olarak yapılmıştır, bu nedenle kendi anahtarlamalı stabilize ağ güç kaynağı geliştirmemiz için kullanıldı. Ana teknik özellikler
Güç kaynağı yükteki kısa devrelerden korunur. Pil bölmesi dört adet AA pil için tasarlanmış diğer ekipmanlara (taşınabilir radyolar ve kayıt cihazları, oynatıcılar, telesekreterler, dijital cihazlar vb.) güç sağlamak için kullanılabilir. Gerekirse çıkış stabilize voltajı, darbe transformatörünü geri sarmadan 3...9 V aralığında değiştirilebilir. Güç kaynağı devresi Şekil 1'de gösterilmektedir. 12. Cihazın ana elemanı, DIP-8 ve SO-8 (yüzeye montaj) paketlerinde üretilen özel bir VIPer4A çipidir. Bu tür anahtarlamalı güç kaynaklarının tasarımı makale [XNUMX]'te ayrıntılı olarak anlatılmıştır.
Çip bilgisi burada önerilen tasarım yazılımında bulunabilir: VIPer Designe Software/Documentation/Datasheet/VIPerl 2A. Kullanılan mikro devrenin özellikleri, 60 kHz'lik sabit dönüşüm frekansına sahip yerleşik bir jeneratördür; bu, "boru" elemanlarının sayısını en aza indirmenize olanak tanır ve ayrıca mikro devredeki drenaj akımının sınır değerini düzenleyen bir ünitedir. harici bir pozitif voltaj ile. Bu voltajın yokluğunda VIPer12A 0,4 A akım limiti sağlar. Cihazda DA3 çipinin besleme voltajı (yaklaşık 2 V), zener diyot VD1 üzerinden FB'nin 24 numaralı pinine (FeedBack) beslenir. FB girişindeki giriş akımı 3 mA'yı geçmemelidir. Giriş akımındaki bir artış, drenaj akımının genlik değerinde (ve tersi) yaklaşık 320'lik bir kazançla bir azalmaya yol açar. Transformatör T1'in kuplaj sargısı II üzerindeki voltajın stabilizasyon voltajı ile karşılaştırılması sonucunda zener diyot VD2'de, anahtarlama darbelerinin görev döngüsü, çıkış voltajının sabit kalması için değişir. Şebeke voltajı 150...250 V aralığında değiştiğinde, çıkış voltajının nominalden sapması 0,1 V'u aşmaz. Güç kaynağının geri kalan elemanlarının amacı, daha önce açıklanan benzer cihazlardaki benzerlerinden farklı değildir. Tüm parçalar, çizimi Şekil 2'de gösterilen, tek taraflı folyo kaplı fiberglastan yapılmış bir baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. 1. Güç kaynağının oluşturduğu paraziti azaltmak için, baskılı devre kartı boyutlarında metal levhadan yapılmış bir elektrostatik ekran, ortak kabloya elektriksel olarak bağlanan güvenilir bir yalıtkan aracılığıyla baskılı iletkenlerin yan tarafına bağlanır ( diyot köprüsü VDXNUMX'in negatif terminali). Bunu yapmak için, baskılı devre kartının yapıldığı aynı tek taraflı folyo fiberglas laminatı kullanabilirsiniz.
Boyutu küçültmek için cihaz ithal oksit kapasitörler kullanıyor. Kondansatörler C1-C3, 07, C8 - en az 630 V nominal voltaj için seramik veya film, geri kalanı - en az 50 V voltaj için seramik. Dirençler - MLT veya benzeri. Şok L2 - yüksek frekanslı küçük boyutlu DPM-2,4. Akım limiti 1 A ve izin verilen ters gerilimi 40 V olan S1WB1 (VD400) diyot köprüsünü benzer parametrelere sahip başka herhangi bir diyot köprüsüyle değiştirebiliriz, ancak baskılı iletkenlerin konfigürasyonunu değiştirmek veya köprüyü kalıplamak gerekli olacaktır. buna göre terminaller. FR207 (VD3) diyotu yerli KD257D ile değiştirilebilir. Önerilen KD212AM diyotunun (VD4) bir analogunu seçerken, cihazdaki ters voltajın 100 V'u önemli ölçüde aştığı dikkate alınmalıdır. Çıkış doğrultucusu, maksimum 1 A akıma ve izin verilen 5822 V ters gerilime sahip bir Schottky diyot 5 N3 (VD40) kullanır. Benzer parametrelere sahip yerli bir diyotla tamamen değiştirilebilir. Çıkış voltajının stabilizasyonunun verimliliği, zener diyotun parametreleri ile sağlanır. Diyagramda gösterilenlerin yerine KS224Zh zener diyotunu kullanabilirsiniz. Yerli D814 serisi ve benzerlerinden kompozit zener diyot kullanırsanız voltaj kararlılığı azalacaktır. Güç kaynağının çıkış voltajını basitçe bir zener diyot seçerek veya değiştirerek değiştirebilirsiniz. Cihaz, SO-12 paketinde bir VIPer8A yongası kullanıyor. Teknik spesifikasyonlara göre, dört drenaj piminin (5-8) tamamı, baskılı devre kartının bakır folyosuna en az 200 mm2 alana lehimlenmelidir. 25 °C'lik bir ortam sıcaklığında, mikro devre kasasının hesaplanan sıcaklığı 72 °C'yi aşmayacaktır. Yazar, yoğun kurulum koşullarında mikro devre üzerindeki termal yükü azaltmak için, 220x13,5x16 mm ölçülerinde bir pin ısı emici üzerine monte edilmiş TO-23 paketindeki hatalı bir transistörün bakır flanşını kullandı. Stok kabloları flanşa lehimlenmiştir. Isı ileten macunla yağlanan mikro devre gövdesi, bir yay plakası ile flanşa bastırılır. MGTF iletkenlerinin bölümleri mikro devrenin kalan pinlerine lehimlenir ve bunlar daha sonra karta lehimlenir. Drenaj pimlerinin baskılı iletkenlere elektrik bağlantısı, flanşı karta bağlayan MZ montaj vidalarından biri ile sağlanır. Bunun için karşılık gelen bir temas yüzeyi sağlanmıştır. İkinci vida yalıtım rondelasının içinden takılır. Kurulum sırasında, mikro devrenin ısı emicisinin, ortak güç kablosuna elektriksel olarak bağlı olan L1 indüktörünün yakındaki manyetik devresiyle temas etmemesi gerektiği dikkate alınmalıdır. Hat filtresi bobini L1, 14...1500 manyetik geçirgenliğe sahip zırhlı bir manyetik çekirdek B2000 temelinde yapılır. İndüktör sargıları aynı sayıda dönüşe sahiptir. PEV-2 0,41 tel ile iki bölmeli çerçeve içerisinde (her biri kendi bölümünde) doldurulana kadar sarılır. Darbe transformatörü VIPer Designe Yazılım programı [4] kullanılarak hesaplandı. Standart bir çerçeve ve montaj klipsleri ile M8NMS2500 ferritten yapılmış bir KV1 manyetik çekirdek kullanır. Yanak kablolardan arındırılmış ve kabloların yarısı çerçeveden çıkarılmıştır. 2 mm çapında beş tur PEV-1 tel içeren sargı III, uygun çapta bir mandrel üzerine ayrı ayrı sarılır ve ardından 1.1 tur PEV-31 2 telden oluşan sarım 0,41'e konur. 2 turluk PEV-27 2 telin I.0,41 sarımı ve 19 turluk PEV-2 0,12 telin en üstteki sarımı II, sarım III'ün üstüne sarılır. Yarım sargıların (1.1 ve I.2) dönüş katmanları bir katmanla yalıtılmıştır ve sarımlar, yüksek voltajlı kapasitörlerde kullanılan iki veya üç katman filmle veya tercihen ısıya dayanıklı başka bir yalıtım malzemesiyle yalıtılmıştır. Transformatör, aynı filmden yapılmış bir conta ile donatılmış yan duvarlara 0,02 mm'lik bir boşlukla monte edilir. Transformatör T1'in sargı I endüktansının hesaplanan değeri 3210 μH'dir, ölçülen - yaklaşık 3530 μH. Pim 8'li sargı III, panoya lehimlenir ve serbest pim 7, panoya dik olarak monte edilen VD5 diyotun anoduna (diğer elemanların çoğu gibi) menteşeli bir şekilde bağlanır. T2 transformatörünün 3 ve I.1.1 sargılarının 2 ve 1 numaralı terminalleri çerçeve terminallerinden birine lehimlenmiştir. Daha sonra bu çerçeve terminali 1,5...2 mm kısaltılır ve nitro boya ile yalıtılır. Panele lehimlenmemiştir. Cihaz kurulum gerektirmez, ancak ilk kez açmadan önce darbe transformatörünün yüksek kalitede olduğundan emin olmanız önerilir (bu işlem, DA1 yongasını güç kaynağına takmadan önce gerçekleştirilir) ve ayrıca Kullanılan elemanların doğru monte edilmiş ve iyi çalışır durumda olduğundan emin olun. Bunu yapmak için, anahtarlama güç kaynaklarını [5] test etmek için evrensel bir cihaz kullanabilirsiniz. 60 kHz'lik bir anahtarlama darbe frekansı sağlamak için, cihazdaki C4 kapasitörüne paralel olarak 160...180 pF kapasiteli başka bir kapasitör lehimlenmiştir. Bir osiloskop R9 direncine paralel bağlanır (Şekil 1, [5]). Cihaz bir darbe transformatörüne bağlanır. Güç kaynağı çıkışına eşdeğer bir yük bağlanır. Bir laboratuvar ototransformatörü kullanılarak cihazın girişindeki şebeke voltajının düzgün bir şekilde arttırılmasıyla bir osilogram gözlemlenir. 220 V şebeke gerilimi ile yük eşdeğeri yaklaşık 6 V olmalı ve osiloskop ekranında gözlenen testere dişi akım darbelerinin genliği 0,25 A'yı geçmemelidir. Şebeke gerilimini 250 V'a çıkararak manyetik devre doymamış. Ek olarak, güç kaynağı ünitesinin C6 kapasitörü üzerindeki yaklaşık 25 V'a karşılık gelmesi gereken voltajı ölçtükleri sargı II'nin fazını kontrol ederler. Transistör VT2'nin drenajındaki darbelerin şeklini izleyerek cihaz, güç kaynağı ünitesinin VD3C7R1 sönümleme devresinin işleyişinin etkinliğine ikna olmuşlardır, ardından cihaz kapatılır ve Güç kaynağı kartı DA1 yongası ile takılır. Cihaz kullanıma hazırdır.
Devresi Şekil 6'de gösterilen şarj cihazının girişine XS1 konnektörü üzerinden 3 V'luk stabilize bir voltaj sağlanır. 1000. Genellikle yalnızca belirli bir pil türü kullanıldığından, cihazı evrensel hale getirmenin pek bir anlamı yoktur. "Akıllı" şarj cihazının açıklanan versiyonu, 713 mAh kapasiteli Ni-Cd pilleri şarj etmek için tasarlanmıştır. Cihazın temeli Maxim'in özel bir MAXXNUMXCPE mikro devresidir. Pimlerinin işlevsel amacı tabloda gösterilmektedir.
Yukarıda belirtildiği gibi, böyle bir cihaz makale [3]'te anlatılmaktadır. Bununla birlikte, altı pili 0,25 A akımla şarj etmek için tasarlanmıştır. Ayrıca, tasarımın yazarının mikro devrenin 1 ve 15 numaralı pinlerini neden bağladığı, dolayısıyla geliştiricinin tavsiyelerini ihlal ettiği ve "akıllı" pillerden birini hariç tuttuğu tamamen belirsizdir. ” şarj cihazının özellikleri - terminallerindeki voltaj belirli bir değere ulaştığında pilin hızlı şarjının durdurulması. Ve birkaç yıldır kullanımda olan bir pil kullanıyorsanız bu durum oldukça mümkündür, bu durumda daha fazla hızlı şarj güvenli değildir. Önerilen cihazda, bir veya iki pili (SA1 anahtarının konumuna bağlı olarak), yaklaşık olarak sayısal olarak kapasitesine eşit olan 1,1 A akımla hızlı bir şekilde şarj edebilirsiniz. Cihazın zamanlayıcısı hızlı şarj süresini 66 dakika ile sınırlandırıyor. Zamanlayıcıyı ayarlama hatası ±%15'tir, mikro devrenin tasarım özelliklerine göre belirlenir. Yazara göre, iki pilin aynı anda şarj edilmesi yalnızca acil durumlarda, tam şarj olmadan en azından kısmen şarj edilmesinin önemli olduğu durumlarda tavsiye edilir. Bunun nedeni, pil üzerindeki voltajı maksimum değerine göre 2,5 mV azaltarak şarjın sonunu tespit etmek için mikro devrede kullanılan yöntemden kaynaklanmaktadır (AV yöntemi olarak adlandırılır). Özel seçimle bile bataryadaki hücrelerin tamamen eşit kapasiteye ulaşmasının çok zor olduğu açıktır. Şarj edilen pillerin kapasitesi önemli ölçüde farklıysa, bunlardan birinde daha düşük kapasiteye sahip bir voltaj düşüşü, mikro devre tarafından hızlı şarjın sonu olarak algılanabilir. Bu durumda, tam şarj elde etmek için pilin düşük akımda birkaç saat daha şarj edilmesi gerekir. Ek olarak mikro devre, pil kapasitesinden 22 kat daha büyük bir akımla 4 dakikada ultra hızlı şarj olarak adlandırılan şarja olanak tanır. Ancak burada, tek bir üreticinin bu tür bir şarjla pillerin teknik özelliklerinin uzun süre korunmasını garanti etmediği gerçeği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, nesnel olarak gerekçelendirilmiş bir maksimum şarj akımının sayısal olarak pil kapasitesine eşit olduğu düşünülebilir. Şarj cihazının çalışma algoritması çok basittir. Şarj edilecek aküyü bağlayıp besleme voltajını açtıktan sonra HL1 “Power” LED'i yanar. DA1 çipi bir şarj zamanlayıcısı içerir ve bir pil hücresine uygulanan voltajı ölçer. 0,4 V'tan düşükse yaklaşık 30 mA'lik düşük akımla şarj modu etkinleştirilir. Ölçülen voltaj belirtilen eşiği aşar aşmaz, 1,1 A akımla hızlı şarj modu otomatik olarak etkinleştirilir (bu değer R5 direncinin direnci ile belirlenir), mikro devredeki alan etkili transistör açılır, boşaltılır pin 8'e bağlanır ve HL2 "Hızlı şarj" LED'i yanar. Hem şarj sırasında hem de hızlı şarj durumunda, mikro devre sensör - direnç R5 üzerindeki voltaj düşüşünü ölçer ve düzenleyici transistör VT1'i tam olarak gerekli voltaj düşüşünü (hızlı şarj için - 0,25 V) oluşturmak için gerektiği kadar açar. mevcut sensör. Bu nedenle akım stabilizasyonu, cihazın besleme voltajında bir miktar dengesizliğe izin verir, ancak izin verilen seviyenin altındaki voltaj düşüşleri, mikro devrenin normal işleyişini bozabileceğinden hariç tutulmalıdır. Şarj işlemi sırasında, her 42 saniyede bir, şarj akımı 5 ms boyunca kapatılır ve mikro devre, zaman içindeki değişimin dinamiklerini "hatırlayarak" şarj edilen pildeki voltajı ölçer. Tam şarja karşılık gelen ana yaklaşıldığında akü üzerindeki voltaj artmayı bırakır ve ardından düşmeye başlar. Bir aküye uygulanan voltaj 2,5 mV düştüğünde hızlı şarjın yerini yeniden şarj modu alır. Zamanlayıcı tarafından ayarlanan süre dolduğunda veya akü üzerindeki voltaj 2 V'u aştığında da aynı şey olacaktır. Bu değer, DA1 çipinin 1 numaralı pinindeki voltaj tarafından ayarlanır, bizim durumumuzda, referans voltajı ile beslenir. pin 16, 2 V'a eşittir. Pil istediğiniz kadar şarj modunda kalabilir. Açıklanan şarj cihazı değiştirilebilir. Örneğin, şarj edilmekte olan pilin gövdesinin termal izlenmesini sağlayın; bu, üretici tarafından ultra hızlı şarj için şiddetle tavsiye edilir. Doğrusal olan yerine, pil şarj akımını düzenleyen bir transistörün darbeli çalışma modunun kullanılmasına izin verilir. Gerekirse ek elemanlar kullanarak şarj akımını 30 mA'nın altına düşürebilirsiniz. Aşağıdakileri kullanırsanız bunları ve diğer bazı iyileştirmeleri uygulamak kolaydır: MAX713CPE çipi hakkında bilgi. Çip dikkatli kullanılmalıdır. Şirket belgelerinde statik elektriğe maruz kalma tehlikesine ilişkin herhangi bir uyarı bulunmamasına rağmen, uygulamalar statik elektriğe büyük ölçüde duyarlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, daha önce girişlerde koruyucu diyotlu CMOS mikro devreleri kullanan bazı radyo amatörleri, bunların 220 V çalışma voltajına sahip bir havya ile lehimlenebileceği gerçeğine alışmış olabilir. Ancak MAX71ZSPE mikro devresinin unutulmaması gerekir. aslında bir mikro denetleyicidir ve 220 V çalışma voltajına sahip bir havya ile terminallere dokunmak, şebeke voltajından kaynaklanan parazit nedeniyle ölümcül olabilir! Bu nedenle, tüm kurulum çalışmalarının son olarak tamamlanmasından sonra mikro devrenin adaptör paneli aracılığıyla kart üzerine kurulması tavsiye edilir. Programlama pinlerinin bağlantısını veya SA1 anahtarının konumunu değiştirmeniz gerekirse, bu yalnızca besleme voltajı kapalıyken yapılmalıdır. Bellek ayar gerektirmez, bu nedenle tasarım özelliklerini daha ayrıntılı olarak açıklayacağız. Çizimi Şekil 4'de gösterilen tek taraflı folyo fiberglastan yapılmış baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. 1. DA508 mikro devresini veya bunun için adaptör panelini kurmadan önce tel köprüler lehimlenir. Bitmiş kasa XM-1 şarj cihazından kullanıldı. Yeşil (HL2) ve kırmızı LED'ler (HL1) de SAXNUMX anahtarının yanı sıra (olası yerli analoglar şemada gösterilmiştir) alınır.
Direnç R5 ithal edilmiştir, geri kalanı MLT-0,125 veya benzeridir. Oksit kapasitörler - 2 V veya daha fazla nominal voltaj için herhangi bir yerli veya ithal seramik kapasitör C3, C50. Diyagramda gösterilenlere ek olarak, akım aktarım katsayısı en az 50, izin verilen kolektör akımı en az 3 A ve doyma voltajı 1,5 V'tan fazla olmayan başka bir transistör kullanabilirsiniz. A. Rep-tium-1 işlemciden bir parça soğutma radyatöründen yapılmış 40x32x8 mm boyutlarında bir soğutucu üzerine monte edilir. Bir pil şarj edildiğinde, transistör yaklaşık 100 W güç harcar, bu nedenle termal rejimini kolaylaştırmak için, Pentium-4 işlemci modeli DF100SM'yi üflemek için sessiz ama çok verimli bir şekilde dönen küçük boyutlu bir fan cihaz kasasına yerleştirilmiştir. 1204 V besleme voltajında. Cihaz her zaman iki pili şarj etmek için kullanılıyorsa fanın takılmasına gerek yoktur. Elbette fansız da yapmak mümkündür ancak bu durumda soğutucunun boyutlarının ve buna bağlı olarak cihazın kasasının arttırılması gerekecektir. Bir aküyü şarj ederken, bölmeye diğeri yerine kısa devre fişi takılır veya serbest şarj terminallerine 2...3 A'lik bir ampermetre bağlanır. Edebiyat
Yazar: S. Kosenko, Voronej
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ İskoçya'nın rüzgar çiftlikleri aşırı çalışıyor ▪ Makbuz yazıcısı Citizen CT-S310IILAN ▪ SeeDevice PAT-PD görüntü sensörleri ▪ NCP2809 Çift Stereo Amplifikatör Çipi
▪ saha bölümü Göstergeler, sensörler, dedektörler. Makale seçimi ▪ makale Uyuşturucu bağımlılığının önlenmesine ilişkin modern fikirler. Güvenli yaşamın temelleri ▪ makale Raptiyeler nasıl ortaya çıktı? ayrıntılı cevap ▪ makale Endüstriyel havalandırma ve klima tamircisi. İş güvenliğine ilişkin standart talimat ▪ Stroboskop makalesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Bağcıklarda beş yüzük. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri