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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 니켈-카드뮴 축전지 및 배터리용 충전기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 충전기, 배터리, 갈바니 전지 전문 문헌은 전류 제한이 있는 고정 전압 소스에서 배터리를 충전하는 편의성을 입증합니다. 이 모드는 예를 들어 야간 충전 시 초기 상태에 관계없이 아침까지 완전 충전을 보장하므로 과충전의 위험 없이 편리합니다. 이 섹션에서는 니켈-카드뮴 배터리 및 배터리 충전을 위한 이러한 장치에 대한 몇 가지 옵션을 설명합니다. 제안 된 충전기의 첫 번째 구성표가 그림 113에 나와 있습니다. XNUMX.
제너 다이오드 VD6, 연산 증폭기 DA1.1, 트랜지스터 VT1 및 이들에 직접 연결된 요소는 매우 안정적인 전압 소스를 형성합니다. 그 기능은 높은 매개 변수를 제공하는 소스의 출력 전압으로 R2VD6 파라 메트릭 스태빌라이저를 공급하는 것입니다. 분배기 R17 - R28은 단일 배터리 및 12 - 2개의 니켈-카드뮴 배터리로 구성된 배터리를 충전할 때 제한에 해당하는 12개의 전압 단계를 생성합니다. 필요한 충전 전압은 스위치 SA2로 선택합니다. 연산 증폭기(op-amp) DA1.2는 트랜지스터 VT2와 함께 높은 부하 용량으로 이 전압의 정확한 리피터를 형성합니다. 출력 저항은 매우 작습니다. 출력 전류가 0에서 350mA로 증가하는 전압 변화는 1자리 디지털 전압계로 감지할 수 없습니다. 0,003mV 미만이므로 출력 저항은 XNUMX 미만입니다. 옴. 충전 시작시 전류를 제한하기 위해 저항 R32 (및 병렬로 연결된 저항 R6-R16) 양단의 전압 강하와 분배기 R35-R39에서 가져온 기준 전압을 비교합니다. 트랜지스터 VT2의 컬렉터 전류는 충분한 정확도로 충전 전류와 같습니다. 저항 R3S 및 R36에서 가져온 예시적인 전압은 1,2V입니다. 전압 비교는 비교기에 의해 수행되며 그 기능은 연산 증폭기 DA2.2에 의해 수행됩니다. 충전 전류가 저항 R32에서 1,2V 이상의 전압 강하를 생성하면 연산 증폭기 DA2.2는 트랜지스터 VT3을 열고 콜렉터 전류로 연산 증폭기 DA1.2의 반전 입력에서 전압을 증가시킵니다. .2,5로 인해 연산 증폭기의 출력 전압이 감소하고 전체 소스가 모드 전류 안정화로 전환됩니다. 350 ~ 3mA 범위의 전류 제한 값 설정은 SAXNUMX 스위치로 수행됩니다. 전류 안정화 모드에서 장치의 출력 저항은 저항 R30의 저항과 같습니다. 추가 저항 R1이있는 마이크로 전류계 PA31은 1,2V 전압에 대한 전압계를 형성하므로 소스가 전류 안정화 모드에서 작동 중일 때 화살표는 스케일의 마지막 분할을 가리 킵니다. 전압계의 경우 100μA의 전류에 대한 마이크로암미터가 사용되었으므로 이 판독값은 스위치 SA100에 의해 설정된 값의 3%에 해당하는 충전 전류에 해당합니다. 방전된 배터리가 충전기의 소켓 X1 및 X2에 연결된 경우 스위치 SA2를 배터리 번호에 해당하는 위치로 설정하면 먼저 충전 전류는 스위치 SA3의 위치에 따라 결정됩니다. 몇 시간 후 배터리 전압이 SA2 스위치로 설정된 값에 도달하고 장치가 전압 안정화 모드로 들어갑니다. 충전 전류가 감소하기 시작하며 이는 PA1 장치의 표시로 모니터링할 수 있습니다. 전류가 SA5 스위치로 설정한 값의 약 3% 값으로 감소하면 연산 증폭기 DA2.1의 비교기가 전환되고 HL2 LED가 켜지면서 충전이 종료되었음을 알립니다. 배터리(또는 단일 배터리)가 낮에도 계속 충전되면 충전 종료 시 전류가 매우 작기 때문에 아무 일도 일어나지 않습니다. LED HL1 - 네트워크에 대한 장치 연결 표시기. 커패시터 C7을 선택하면 연산 증폭기 DA1.2의 고주파 발생이 제거됩니다. 다이오드 VD2 - VDS의 역할은 무엇입니까? 단일 배터리를 충전 할 때 연산 증폭기 DA1.2의 비 반전 입력 전압은 1,4V이고 충전기 출력을 닫는 모드에서 출력 전압은 장치를 전류 안정화 모드는 공통 와이어에 대해 약 0,6V여야 합니다. 연산 증폭기 DA1.2가 이러한 모드에서 정상적으로 작동하려면 음극 전원 공급 장치의 전압이 절대 값에서 2V 이상이어야 하며 이는 다이오드 VD3 - VD5 양단의 전압 강하에 의해 보장됩니다. 마찬가지로, 양의 전원 공급 장치의 전압에 가까운 입력 전압으로 연산 증폭기 DA2.1의 정상 작동을 위해 이들 사이의 차이는 VD0,6 다이오드 양단의 전압 강하에 의해 제공되는 최소 2V여야 합니다. 대부분의 장치 부품이있는 1,5mm 두께의 단면 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판의 그림이 그림에 나와 있습니다. 114.
VT2 트랜지스터에는 60x45mm 크기의 바늘 모양 방열판이 장착되어 있으며 바늘 높이는 20mm입니다. 스위치 SA2 및 SA3은 저항과 함께 납땜되어 있으며 마이크로 암미터 RA1, LED HL1 및 HL2, 출력 소켓 X1 및 X2는 1,5mm 두께의 유리 섬유로 만들어진 장치의 전면 패널에 설치되며 변압기 T1, 스위치 SA1, 퓨즈 FU1 , 다이오드 브리지 VD1 및 커패시터 - 동일한 두께의 후면 두랄루민 패널에 있습니다. 패널은 135mm 길이의 두랄루민 타이로 함께 고정되고 인쇄 회로 기판은 동일한 타이에 나사로 고정됩니다. 완성된 구조물은 직사각형 파이프 단면 형태의 알루미늄 케이스에 설치됩니다. 네트워크 변압기 T1 - 통합 TN-30. 그러나 다른 유사한 변압기를 사용할 수 있으며 19차 권선은 최소 20mA의 전류에서 400 ... 1V의 전압을 제공합니다. 동일한 출력 전류를 위해 설계된 정류기 브리지 VD300은 예를 들어 시리즈와 같이 작동 전류가 226mA인 2개의 다이오드로 조립할 수 있습니다. D5. 다이오드 VD1 -VD50가 될 수 있습니다. 커패시터 C29은 1000V의 공칭 전압에 대해 25마이크로패럿 용량의 병렬 연결된 2개의 산화물 커패시터 K53-1로 구성됩니다. 커패시터 C5는 K6-XNUMX이고 나머지는 KM-XNUMX입니다. KM-XNUMX. 열 보상 제너 다이오드 KS191F(VD6)로 교체할 수 있습니다. 문자 인덱스가 있는 D818. B - E 또는 문자 인덱스가 있는 KS191. 저항 R3, R5 및 R17 - R28은 예를 들어 C2-29와 같이 안정적으로 사용하는 것이 바람직합니다. 저항 R17 - R28의 저항은 160 Ohm ... 10 kOhm 범위에 있을 수 있지만 항상 정확도가 0,3% 이하인 동일한 값입니다. 저항 R6 - R16의 저항은 정확할 필요가 없습니다. 비슷한 등급의 저항에서 다이어그램에 지정된 값에 따라 선택하는 것이 좋습니다. 그러면 장치 설정이 단순화됩니다. 각각의 저항 R15, R16은 병렬로 연결된 더 높은 정격 및 더 낮은 전력 손실의 여러 저항으로 구성됩니다. 트리머 저항 R4 및 R38 - SPZ-19a. LED HL1 및 HL2 - 무엇이든 가능하지만 다른 색상의 광선이 바람직합니다. 7 ... 8 V의 안정화 전압을 위한 제너 다이오드 VD5,6 및 VD7,5. 스위치 SA2 및 SA3 - PG2-5-12P1N 또는 이와 유사한 기타 소형 스위치. 1μA의 전류에 대한 Microammeter RA4247 유형 M100. 화살표의 전체 편향의 다른 전류에 장치를 사용하면 제한 저항 R31뿐만 아니라 R32도 선택해야 왼쪽 끝(다이어그램에 따라) 위치에서 2,5mA의 충전 전류를 제공할 수 있습니다. SA3 스위치의 트랜지스터 VT1, VT2는 중전력 npn 실리콘 구조가 될 수 있으며 VT3은 허용 전압이 30V 이상인 저전력 실리콘 pn-p 구조가 될 수 있습니다. 연산 증폭기 K140UD20(DAI, DA2)은 두 배의 K140UD7 연산 증폭기로 교체할 수 있습니다. 다른 유형의 연산 증폭기의 사용은 위에서 언급한 모드에서 작동 가능성에 따라 결정되지만 작성자가 이를 확인하지는 않았습니다. 충전기 설정에 대해 간략히 설명합니다. 먼저 트리머 저항 R4를 사용하여 트랜지스터 VT1의 이미 터에 16,8V의 전압을 설정합니다.각 다음 위치 (회로의 위쪽)에서 51 ... SA68의 저항으로 장치를로드하면 출력 전압이 7,5 V. 출력에서 고주파 발생이 없는지 확인하고 필요한 경우 커패시터 C43을 선택하십시오. 그런 다음 저항 R43의 연결을 복원하고 스위치 SA2를 "12"위치로 설정하십시오. 스위치 SA3의 위치를 변경할 때 부하 저항과 직렬로 연결된 밀리암미터로 측정한 출력 전류가 이 스위치의 위치에 해당하는 값으로 제한되는지 확인하십시오(350mA 제외). 부하 저항을 2개 또는 5개의 다이오드 체인(VD3 - VD100와 동일한 유형)으로 교체하고 SA38 스위치를 "31mA" 위치로 설정하고 트리밍 저항 RXNUMX로 동일한 출력 전류를 설정합니다. 마이크로 전류계의 화살표는 눈금의 마지막 부분을 가리켜야 합니다. 그렇지 않은 경우 저항 RXNUMX을 선택하십시오. 이제 스위치 SA2를 "1" 위치로 설정하고 스위치 SA3을 "10 mA" 위치로 설정합니다. 3,3kΩ 가변 저항과 밀리암미터를 장치의 출력에 연결한 다음 이 저항의 저항을 0,5에서 증가시킵니다. 약 2mA의 출력 전류에서 HLXNUMX LED가 켜져야 합니다. 장치를 설정할 때 출력 임피던스가 급격히 비대칭임을 기억하십시오. 나가는 전류는 작고 들어오는 전류는 큽니다. 따라서 무부하 장치는 전원 노이즈에 민감하며 고저항 전압계로 출력 전압을 측정하면 예상치 못한 높은 결과를 얻을 수 있습니다. 배터리 충전은 쉽습니다. 스위치를 배터리 수와 최대 충전 전류에 해당하는 위치로 설정하고 배터리를 올바른 극성으로 출력에 연결하고 장치 전원을 켜기 만하면됩니다. 충전 종료 신호는 HL2 LED의 점등입니다. 최대 충전 전류는 충전 중인 배터리 용량의 3.4배 미만이어야 합니다. 이 충전기 옵션에 어떤 추가 또는 변경이 가능합니까? 우선 그림과 같이 전자계전기 K1을 보완할 필요가 있다. 115, 충전이 완료된 후 배터리 또는 배터리를 끕니다. HL2 LED가 켜지면 릴레이가 활성화되고 일반적으로 닫힌 접점으로 충전 회로를 차단합니다. 릴레이의 명확한 작동과 연산 증폭기 DA44에서 비교기의 작은 히스테리시스를 보장하려면 저항 R2.1가 필요합니다. 릴레이 K1은 20 ... 27 V의 전압, 트랜지스터 VT4 - 모든 중간 또는 고전력 pn-p 구조(예: KT502, KT814, KT816 시리즈)용이어야 합니다.
그러나 장치에 이러한 추가 기능을 도입하면 충전 시작 후 회로를 전환하면 릴레이가 작동하므로 필요한 설정을 미리 수행해야 함을 명심해야 합니다. 이 장치는 과방전의 염려 없이 2개의 배터리를 방전하는 데 사용할 수 있습니다. 이렇게하려면 스위치 SA5를 "3"위치로 설정하고 스위치 SA1을 방전 전류 측면에서 가장 가깝지만 그보다 크게 설정해야합니다. 필요한 방전 전류를 제공하는 출력 소켓 X2과 X1.2 사이에 저항을 연결하고 연결하십시오. 배터리가 방전되고 있습니다. 배터리 전압이 연산 증폭기 DA2의 비 반전 입력에 공급되는 전압보다 높기 때문에 트랜지스터 VT7가 닫히고 배터리는 저항을 통해 방전됩니다. 배터리 전압이 1.2V로 떨어지면 연산 증폭기 DA1와 트랜지스터 VTXNUMX이 전압 안정화 모드로 전환되고 방전이 중지됩니다. HL2 LED는 배터리 방전 완료를 나타내는 표시기 역할을 합니다. 방전 중에는 빛을 발하고 완료되면 꺼집니다. 장치가 배터리를 방전하는 데 자주 사용되는 경우 배터리 수가 다른 것 외에도 저항 R40-R17의 총 저항의 28 % 인 추가 저항을 도입하는 것이 좋습니다. , 물론 스위치. 저항은 기준 전압 소스의 출력 (그림 113의 다이어그램에서 트랜지스터 VT1의 이미 터 연결 지점, 저항 R2, R3, 커패시터 C3)과 SA12의 고정 접점 "2"사이에 연결됩니다. 저항 R17에 연결된 스위치 및 이 저항과 병렬로 연결된 추가 스위치. 배터리는 스위치의 접점이 닫힌 상태에서 충전되며, 접점이 열리면 출력 전압이 1,4배(배터리당 최대 1V) 감소하면 배터리가 방전될 수 있습니다.
저항을 통한 배터리 방전은 시변 전류로 발생하며 그림에 표시된 회로에 따라 K142EHI2A 칩을 켜면 안정화 될 수 있습니다. 116. 저항 R46 (Ohm)의 저항은 R46 \u1250d XNUMX / V 공식에 의해 결정됩니다. 여기서 W는 방전 전류 (mA)입니다. 방전 전류가 의존하는 저항 값은 충전 전류와 동일한 전류에서 저항 R6 - R16의 저항에 해당합니다. 충전기의 두 번째 버전 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 117. 훨씬 간단하지만 충전 종료를 알리는 노드가 없습니다. 이 장치는 두 개의 KR142EN12A 마이크로 회로를 사용합니다. 첫 번째(DA1)는 전류 제한 모드에서 작동하고 두 번째는 충전 전압 안정기 역할을 합니다. 다이오드 VD2-VD4는 보호 요소입니다. 트리머 저항 R25 및 R28은 스위치 SA3의 서로 다른 위치에서 출력 전압을 정확하게 설정합니다. 커패시터 C2-C4는 DAI, DA2 미세 회로의 생성 가능성을 방지합니다. 전원 변압기 T1, 다이오드 브리지 VD1, 커패시터 C1, 스위치 SA2 및 SA3은 장치의 첫 번째 버전과 동일할 수 있습니다. 다이오드 VD2-VD4 - 모든 저전력 실리콘. 저항기 R13-R24, R26은 정확하고 안정적이어야 하며 저항은 120 ... 180 옴 이내여야 합니다. 보드에 미세 회로를 설치하기 전에 안정화 전압을 확인하는 것이 좋습니다. 이것은 그림 116의 구성표에 따라 만들어진 회로를 연결하여 수행할 수 있습니다. 5, 15 ... 46 V의 전압원에 저항 R160(1,2 옴) 양단의 전압을 측정합니다. 충전 전류 제한 노드(DA1)에서 안정화 전압이 1,2V에 가까운 미세 회로 중 하나를 사용하십시오. 그리고 2V와 매우 다른 경우 장치를 설정할 때 저항 R12-RXNUMX의 저항을 선택해야 합니다. 이 충전기를 다음과 같이 설정하십시오. 먼저 스위치 SA2 및 SA3을 각각 "350"및 "12"위치로 설정하고 튜닝 저항 R25의 엔진을 중간 위치로 설정 한 다음 저항 R27을 사용하여 출력 전압을 16,8V로 설정합니다. 다음으로, 스위치 SA3을 위치 "1"과 저항 R25로 전환하고 장치의 출력을 1,4V로 설정하십시오. 이러한 작업은 서로 연결되어 있으므로 여러 번 반복하십시오. 그런 다음 최소 300mA의 전류와 밀리암미터에 대해 직렬로 연결된 2개의 실리콘 다이오드를 출력에 연결합니다. 스위치 SA3 및 SA2,5을 "2" 및 "1" 위치로 설정하고 저항 R2,5을 선택하여 1mA의 출력 전류를 얻습니다. DA1,2 미세 회로의 안정화 전압이 2V이고 저항 R12-R2의 저항이 다이어그램에 표시된 것과 일치하는 경우 스위치의 다른 위치에 대한 충전 전류는 다이어그램에 표시된 것과 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 저항 R12-RXNUMX를 추가로 선택해야 합니다. 전류 안정화 모드에서 장치의 출력 저항은 첫 번째 변형의 설계보다 훨씬 적으며 도입된 저항 R13-R24 및 R25-R28의 총 저항과 같습니다. 그림의 다이어그램에 따라 충전기가 있는 경우 117은 동일한 유형의 배터리의 배터리에만 사용되며 SA2 스위치와 저항 R2-R12는 제외 될 수 있으며 충전 종료 표시기는 그림의 구성표에 따라 조립됩니다. 118 입력합니다. 총 충전 전류와 저항 R13-R24를 통해 흐르는 전류는 충분히 크지만 주로 트랜지스터 VT1의 이미 터 접합을 통해 흐릅니다. 동시에 트랜지스터가 열리고 HL1 LED가 켜지면서 충전 과정을 나타냅니다. 전류가 저항 R29의 저항과 트랜지스터 VT1의 개방 전압에 의해 결정된 값으로 감소하면이 트랜지스터가 닫히고 LED가 꺼집니다. 그것은 조립되었습니다 (SA2 스위치를 제외하고 그림 118의 구성표에 따라 충전 종료 표시기가 추가됨). 배터리 충전기. TsNK-0,45(최대 150개). 출력 전류를 1mA로 제한하려면 저항이 117옴인 저항(그림 8,2의 R29)이 필요했습니다. 충전 종료 표시기에서 저항 R30의 저항이 10ohm이면 LED 밝기 감소가 7mA의 충전 전류에서 시작되어 XNUMXmA의 전류에서 완전히 나갔습니다.
장치는 변압기를 사용합니다. 220개의 16차 권선이 모두 직렬로 연결된 CCI-17. 18-11, 12-13, 14-19, 20-21, 15-22과 같은 점퍼를 설치하는 것이 편리합니다. 다이오드 브리지의 전압은 단자 2 및 9에서 제거됩니다. 주전원 전압은 단자에 공급됩니다. 변압기의 3와 7, 단자 XNUMX과 XNUMX 사이에 점퍼도 설치해야 합니다. 전원 스위치, 퓨즈, SA3 스위치 및 출력 소켓이 있는 주전원 변압기를 제외한 장치의 모든 요소는 90 x 50mm 크기의 인쇄 회로 기판에 장착됩니다(그림 119). 이 보드는 407V의 공칭 전압에 대해 1uF 용량의 산화 커패시터 K50-29(C1)인 다이오드 브리지 KTs2200A(VD16)를 설치하도록 설계되었습니다. 기타 세부 사항은 첫 번째 버전의 설계와 동일합니다. 장치의. 미세 회로 DA1 및 DA2는 45x25mm 크기의 바늘 방열판에 설치되며 바늘 높이는 20mm입니다.
다른 부품과 함께 모서리에 고정된 나사산 부싱을 사용하여 장착 플레이트는 133x100x56mm 크기의 플라스틱 케이스에 설치됩니다. 길쭉한 단자의 LED는 하우징 커버로 가져옵니다. 이 순서대로 장치를 설정하십시오. 트리머 저항 R25 및 R27은 SA8,4 스위치의 "1,4"및 "6"위치에서 각각 1 및 3V의 전압 출력으로 설정되며 출력 전류는 저항 R150 및 LED 소멸 임계 값을 선택하여 1mA입니다. DA29 마이크로 회로가 생성되는 경우 저항 R1 V를 선택하여 입력 단자 2와 전원 회로의 음극선 사이에 커패시터 C * (수십 또는 수백 나노 패럿)가 포함됩니다. 119 점선. 이 버전의 충전기의 인쇄 회로 기판은 그림 117의 다이어그램에 따라 장치의 기초가 될 수도 있습니다. 2-저항 R2-R12와 스위치 SA113를 연결하기 위한 접점이 있습니다. 각 미세 회로는 그림의 다이어그램에 따라 장치와 동일한 치수의 자체 라디에이터에 설치해야 합니다. XNUMX.
두 개의 TsNK-0,45 배터리로 구동되는 플레이어를 사용하여 음악을 듣는 팬에게는 더 간단한 충전기가 제공됩니다(그림 120, 회로는 등급이 그림 105와 다르며 1차 권선에 병렬로 연결된 커패시터가 없음) 변압기의) 변압기 T8은 9 ... 160 V의 전압과 최소 2,8 mA의 전류용으로 설계되어야 합니다. 마이크로 회로에는 작은 플레이트 방열판이 장착되어 있어야 합니다. 2V에 해당하는 출력 전압은 튜닝 저항 R300로 설정한 다음 저항 R1을 선택하여 150mA의 전류 또는 두 개의 방전된 배터리에 대해 직렬로 연결된 180개의 다이오드에 장치를 로드한 다음 출력 전류 XNUMX ... XNUMXmA입니다.
그리고 KR142EN12A 마이크로 회로가 없다면? 이 경우 유사한 목적의 충전기를 Fig. 121. 이러한 충전기 변형의 기본은 장난감의 전기 모터에 전원을 공급하기 위한 PM-1 전원 공급 장치, 주전원 전압을 6 ... 6,3 V로 낮추는 다른 변압기 또는 네트워크 어댑터일 수 있습니다. 전원 변압기를 제외한 장치의 모든 부품은 그림에 표시된 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 122, 산화물 커패시터 K 50-6 (C1-C3), 튜닝 저항 SPZ-196 (R5), LED 설치용으로 설계되었습니다. AL341A 나. AL307B. LED는 케이싱의 통풍구를 통해 나옵니다. 트랜지스터 VT1에는 0,5mm 두께의 황동(또는 알루미늄)으로 만든 작은 판형 방열판이 장착되어 있습니다. 마운팅 플레이트는 리벳으로 고정된 두 개의 나사산 부싱의 하우징에 고정됩니다. 이 장치를 설정할 때 이전 장치와 마찬가지로 먼저 출력 전압을 2,8V(저항 R5)로 설정한 다음 300mA의 작동 전류에 대해 직렬로 연결된 7개의 다이오드와 출력 저항 R150을 선택하여 로드합니다. 180 ... 2 mA의 전류가 달성됩니다. LED HLXNUMX가 꺼집니다. 설명된 충전기의 케이스에는 미세 회로 또는 트랜지스터의 방열판을 냉각하기 위한 통풍구가 있어야 합니다. 저자: 비류코프 S.
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