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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 충전기 자동 종료용 부착물. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 자동차. 배터리, 충전기 이 기사는 배터리가 충전될 때 네트워크 연결을 끊는 기능이 없는 충전기와 함께 작동하도록 설계된 셋톱 박스에 대해 설명합니다. 이 접두사는 무엇보다 가장 단순한 공장에서 만든 충전기 또는 집에서 만든 충전기를 가지고 최소한의 시간과 비용으로 충전 프로세스를 자동화하려는 운전자에게 관심이 있어야 합니다. 안정적인 전류로 충전되는 납산 배터리의 단자 전압은 완전히 충전되는 즉시 증가가 거의 멈추는 것으로 알려져 있습니다. 이 시점부터 배터리에 공급되는 거의 모든 에너지는 전해질의 전기 분해 및 가열에만 사용됩니다. 따라서 충전 전압의 증가가 멈추는 순간 충전기를 네트워크에서 분리할 수 있습니다. 그러나 자동차 배터리 사용 설명서[1]에서는 이 모드에서 2시간 더 충전을 계속할 것을 권장합니다. 이것이 앞에서 설명한 [XNUMX] 자동 충전기가 작동하는 방식입니다. 그러나 연습에 따르면 이 재충전은 배터리의 기술적 조건을 결정하기 위해 연간 제어 및 예방적 충전-방전 주기 동안에만 실제로 필요합니다. 일상적인 사용에서 15 ~ 30분 동안 정전압에서 배터리를 견딜 수 있으면 충분합니다. 이 접근 방식을 사용하면 배터리 충전의 완전성에 눈에 띄는 영향을 미치지 않고 자동 충전기를 크게 단순화할 수 있습니다. 불안정한 전류로 배터리를 충전하면 충전 전압이 부드럽게 증가하면서(첫 번째 경우보다 약하게 발음됨) 충전 전류가 감소합니다. 완전히 충전된 배터리의 증거는 전압과 전류의 변화가 멈추는 것입니다. 이 원칙은 제안된 접두사 작동의 기초가 됩니다. 여기에는 입력 중 하나에 배터리의 충전 전압이 증가함에 따라 비례 적으로 증가하는 전압이 공급되는 비교기가 포함되어 있으며 (감소에 따라 감소) 동시에 증가에 따라 비례 적으로 감소합니다 (감소에 따라 증가). 충전 전류. 첫 번째와 동일한 전압이 두 번째 입력에 적용되지만 상당한 시간 지연이 있습니다. 즉, 배터리의 전압이 증가하고(또는) 충전 전류가 감소하는 한 비교기의 두 번째 입력의 전압 값은 첫 번째 전압 값보다 작으며 이 차이는 다음에 비례합니다. 충전 전압과 전류의 변화율. 배터리의 전압과 충전 전류가 안정되면 (배터리가 완전히 충전되었음을 나타냄) 비교기 입력의 전압 값이 균등화되고 스위치를 켜고 끄라는 신호를 보냅니다. 충전기. 이 아이디어는 [3]에서 차용한 것입니다. 접두사는 널리 사용되는 요소에 만들어집니다. 최대 작동 전류는 6A이지만 필요한 경우 쉽게 늘릴 수 있습니다. 부착물의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 하나.
이 장치는 입력 연산 증폭기 DA1, 연산 증폭기 DA2.1, DA2.2의 두 전압 비교기, 두 입력 전자 릴레이 VT1 - VT3, K1 및 네트워크 변압기 T1로 구성된 전원 공급 장치로 구성됩니다. 다이오드 VD1-VD4, 평활 커패시터 C6 및 파라메트릭 전압 안정기 VD5R19. 충전기의 출력은 단자 X1, X3에 연결되고 충전되는 배터리는 단자 X2, X3에 연결됩니다. 충전기의 전원 플러그는 셋톱 박스의 소켓 X5에 연결됩니다. SB1 버튼을 누르면 주전원 전압이 충전기와 셋톱 박스 T1 변압기의 주전원 권선 I에 공급됩니다. 다이오드 브리지 VD1-VD4의 불안정한 전압은 전자 릴레이에 의해 공급되고 파라 메트릭 스태빌라이저의 출력 전압은 DA2 마이크로 회로에 의해 공급됩니다 (DA1은 충전기로 전원 공급됨). 배터리 충전이 시작됩니다. 저항 R1 양단의 충전 전류에 의해 생성된 전압 강하는 반전 증폭기 회로에 따라 연결된 연산 증폭기 DA1의 입력에 공급됩니다. 출력 전압은 충전 전류가 감소함에 따라 증가합니다. 반면에 연산 증폭기의 출력 전압은 공급 전압에 비례합니다. 그리고 증폭기는 충전 중인 배터리에서 직접 전원을 공급받기 때문에 연산 증폭기의 출력 전압은 충전 중인 배터리 단자의 전압과 충전 전류의 함수가 됩니다. 셋톱 박스의 이러한 구조로 인해 가장 간단한 충전기를 포함하여 다양한 충전기와 함께 사용할 수 있습니다. 저역 통과 필터 R4C2는 적분 회로 R7C3 및 R5R6R8C4를 통한 전압이 연산 증폭기 DA2.2에서 만들어진 비교기의 입력에 공급되는 연산 증폭기의 출력에 연결됩니다. R8C4 회로는 R7C3 회로보다 몇 배 더 큰 시상수를 가지므로 이 비교기의 비반전 입력 전압은 반전 전압보다 낮아지고 출력은 낮아집니다. 연산 증폭기 DA2.1의 비교기는 기존 임계 값 장치이며, 반전 입력에는 R15R16 저항 분배기의 예시 전압이 공급되고 재충전 배터리에 연결된 R11R12R13 분배기의 비 반전 입력에 공급됩니다. 비교기는 배터리의 전압이 14,4V에 도달하면 전환되며 배터리 전압 변화의 역학이 미미한 조건에서 충전기의 조기 종료 가능성을 제거하는 역할을 합니다. 결과적으로 충전 중인 배터리의 전압이 지정된 값에 도달할 때까지 DA2.2 비교기가 전환되더라도 셋톱 박스는 충전기를 끄지 않습니다. 이러한 상황은 충전 전류를 과소 평가된 값으로 설정하여 결과적으로 충전 전압 및 전류의 변화가 매우 느린 경우에 가능합니다. 처음에는 비교기 DA2.1의 출력도 낮은 전압을 갖습니다. 저항 분배기 R17R18 및 R20R21을 통한 두 비교기의 출력은 트랜지스터 VT2 및 VT1의베이스에 연결됩니다. 따라서 SB1 버튼을 누르면 이러한 트랜지스터가 닫힌 상태로 유지되고 VT3이 열립니다. 릴레이 K1이 활성화되고 접점 K1.1이 버튼의 접점을 차단합니다. 접두사는 버튼을 놓은 후에도 계속 켜져 있습니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2는 AND 논리 회로에 따라 연결되기 때문에 비교기 DA2.1, DA2.2의 출력에서 동시에 고전압 레벨에서만 열립니다. 이는 배터리가 완전히 충전된 경우에만 발생할 수 있습니다. 이 경우 트랜지스터 VT3이 닫히고 릴레이 K1이 전기자를 해제하여 셋톱 박스와 충전기의 전원 공급 회로를 엽니다. 무화과에. 도 2는 충전 전류가 불안정한 단순 충전기를 사용하여 2.2ST-6 배터리를 충전하는 과정에서 충전 전류뿐만 아니라 DA60 비교기 입력에서의 전압 변화 그래프를 보여준다. 배터리의 초기 충전 상태는 약 75%입니다.
셋톱 박스가 강한 간섭 조건에서 작동하는 경우 DA2 연산 증폭기의 전원 공급 장치 회로는 0,1μF 용량의 세라믹 커패시터로 분로되어야 합니다. 접두사는 주전원 전압 변동에 대한 민감도가 감소하는 특징이 있습니다. 예를 들어 증가하면 충전되는 배터리의 전압도 증가하지만 동시에 충전 전류도 증가합니다. 결과적으로 연산 증폭기 DA1의 출력 전압이 약간 변경됩니다. 접두사는 140x100x70mm 크기의 금속 상자에 장착됩니다. 전면 패널에는 클램프 X1-X3, 퓨즈 FU1 및 소켓 X5가 있습니다. 부착 부품의 대부분은 두께 76mm의 호일 유리 섬유로 만들어진 60x1,5mm 크기의 인쇄 회로 기판에 배치됩니다. 보드의 그림이 그림에 나와 있습니다. 3. 변압기 T1과 릴레이 K1은 보드 옆에 별도로 장착됩니다. 저항 R1은 단자 X1, X2에 직접 납땜됩니다.
저항 R1은 5옴의 저항과 16W의 정격 전력 손실과 병렬로 연결된 두 개의 저항 C0,1-1V로 구성됩니다. 기타 상수 - MLT. 트리머 저항 R9, R12 - SPZ-16v. 커패시터 C1 - KM5, 나머지 - K50-35. 커패시터 C4는 10 ... 12 V의 정전압 소스에 몇 시간 동안 연결하여 보드에 설치하기 전에 교육하는 것이 바람직합니다. KD105B 대신 다이오드 KD106A를 사용하고 KD522B 대신 KD521 시리즈를 사용할 수 있습니다. 제너 다이오드 VD5 - 안정화 전압이 11 ... 13 V인 모든 저전력 KT3102B 트랜지스터는 정적 기본 전류 전달 계수가 50 이상인 해당 구조의 저전력 트랜지스터로 교체 할 수 있으며 VT3 트랜지스터를 교체 할 때 기존 릴레이 K1의 작동 전류에 집중해야합니다. K553UD2 OU의 대체품을 선택할 때 모든 연산 증폭기가 공급 전압과 동일한 입력 전압으로 작동할 수 있는 것은 아니라는 점을 고려해야 합니다. 셋톱 박스는 최대 14mA의 부하 전류에서 120V의 1차 권선 교류 전압으로 기성품 저전력 네트워크 변압기를 사용합니다. 릴레이 K4.523.303 - RMU, 여권 RS12, 그러나 응답 전압이 14 ... 220 V인 모든 것이 적합하며 접점은 0,3 ... 0,5의 전류에서 XNUMX V의 교류 전압을 전환하도록 설계되었습니다. ㅏ. 셋톱 박스를 설정하려면 10 ... 15 V 내에서 조절되는 안정화된 전압원과 측정 한계가 20 V인 디지털 전압계가 필요합니다. 먼저 저항 R12의 슬라이더를 맨 아래로 설정합니다. , R9는 다이어그램에 따라 왼쪽 위치로 이동합니다. 소스는 단자 X1 및 X3에 연결되고 출력 전압은 14,4V로 설정되고 셋톱 박스는 네트워크에 연결됩니다. 릴레이 K1이 작동하는 동안 SB1 버튼을 누르십시오. 연산 증폭기 DA2.1 및 DA2.2(핀 10 및 12)의 출력에 낮은 전압 레벨(1,3 ~ 1,5V)이 있는지 확인하십시오. 그런 다음 연산 증폭기 DA1(핀 10)의 출력에서 전압을 측정합니다. 연결된 전원 공급 장치의 전압과 거의 같아야 합니다. 저항 R30의 단자는 40 .. 8 초 동안 닫혀 커패시터 C4의 빠른 충전을 보장하고 2.2 분 노출 후 전압계가 연산 증폭기 DA9의 출력에 연결되고 원활하게 비교기가 전환 될 때까지 저항 R11의 노브를 돌립니다. 즉, 출력 전압의 급격한 증가가 최대 11,5 ... 2.2V가 될 때까지입니다. 그런 다음 연산 증폭기 DA9의 반전 입력에서 전압이 측정되고 저항 R15는 20 ... XNUMX mV로 감소시킵니다. 커패시터 C5의 방전을 방지하기 위해 입력 저항이 최소 10 ... 3 MΩ 인 디지털 전압계로 비교기의 입력 회로에서 전압을 측정해야합니다. 널리 사용되는 많은 디지털 비행계의 입력 저항이 1MΩ을 초과하지 않기 때문에 기존 전압계의 입력에서 1메가옴 저항을 켤 수 있습니다. 이 저항은 장치의 입력 저항과 함께 10의 비율로 분압기를 형성합니다. :XNUMX. 결론적으로 연산 증폭기 DA12이 전환될 때까지 저항 R2.1의 손잡이를 돌립니다. 이 경우 릴레이 K1이 전기자를 해제해야 합니다. 라디오 아마추어가 디지털 전압계와 전원이 없으면 실제로 배터리를 충전하는 과정에서 직접 셋톱 박스를 설정할 수 있습니다. 이렇게하려면 충전기와 배터리를 셋톱 박스에 연결하고 충전기 스위치를 "켜짐"위치로 설정하고 위에 표시된대로 셋톱 박스의 저항 R9, R12 슬라이더를 설정하십시오. 버튼 SB1을 누르고 릴레이 K1이 활성화되었는지 확인하고 충전기 사용 설명서에 따라 충전 전류를 설정하십시오. 다음으로 배터리 충전 과정을 모니터링하고 주기적으로 단자의 전압을 측정합니다. 14,4V에 도달하면 연산 증폭기 DA12이 전환될 때까지 저항 R2.1의 노브를 돌립니다. 전압이 증가하지 않으면이 모드에서 20 ~ 30 분 동안 계속 충전 한 다음 연산 증폭기 DA9가 트립되고 셋톱 박스와 충전기가 분리 될 때까지 저항 R2.2의 손잡이를 부드럽게 돌립니다. 메인. 이것으로 설정이 완료됩니다. 결론적으로 배터리의 완전 충전을 보장하기 위해서는 op 출력에서 전압 변화의 우수한 역학을 보장하기 위해 충전 전류의 최대 허용 값을 설정하는 것이 바람직하다는 점에 유의해야합니다 -앰프 DA1. 출력 전류가 불안정하고 심하게 방전된 배터리가 있는 충전기의 경우 특히 그렇습니다. 문학
저자: K. Kupriyanov, 상트페테르부르크
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