디지털 타이머가 있는 휴대폰 충전기. 계획, 설명

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디지털 타이머가 있는 휴대폰 충전기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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지침 및 충방전 모드를 따르지 않고 배터리를 장기간 사용하면 전극이 조기 마모되고 난용성 수지상 결정이 플레이트에 나타날 때 "메모리 효과"가 발생합니다. 결정화로 인해 배터리 내부 저항이 증가하면 방전 전류와 전압이 감소해 휴대폰 오작동이 발생하게 된다.

기사에서 제안된 펄스 전류로 배터리를 충전하면 수명을 연장하고 용량을 복원하며 "메모리 효과"를 제거할 수 있습니다. 이 경우 배터리가 과충전되거나 과열되지 않습니다. 충전 전류 펄스 사이의 간격에서 배터리는 용량의 0,2~5% 전류로 방전됩니다.

펄스의 충전 전류 진폭은 평균 전류의 0,1배에 도달하므로 매우 짧은 시간(1...XNUMXms) 내에 배터리에 전력을 "펌프"할 수 있으며 성능 특성의 복원을 가속화합니다. 직류 및 펄스 전류로 충전할 때의 에너지 소비는 거의 동일하지만 후자의 경우 짧은 펄스와 펄스 사이의 충분히 긴 휴식 시간으로 온도가 적시에 떨어질 수 있기 때문에 케이스 온도가 증가하지 않습니다. 평균 배터리 충전 전류는 제조업체에서 권장하는 정격을 초과하지 않습니다. 보증 기간을 유지하려면 충전 시간도 공장 권장 사항을 준수해야 합니다.

충전기 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 이 장치에는 DD2 칩에 14비트 바이너리 카운터인 디지털 타이머가 포함되어 있습니다. DD11의 리셋 입력 R(핀 2)에 하이 레벨이 나타나면 카운터가 리셋됩니다(모든 비트를 XNUMX으로 설정). 카운터는 클럭 펄스의 음의 에지만큼 증가합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

클록 펄스는 1.1OR-NOT 논리 연산을 수행하는 요소 DD1.2 및 DD2의 멀티바이브레이터에 의해 생성됩니다. 두 입력이 모두 낮을 때 각 요소의 출력에서 높은 레벨이 발생합니다. 가변 저항 R2는 클럭 펄스의 주파수를 변경합니다. 따라서 배터리 충전 시간. DD2 카운터의 작동은 HL1 LED로 표시됩니다. 공급 전압이 인가되면 켜지고, 8번째 펄스 카운트가 끝나면 꺼지고, 8번째 펄스 후에 다시 켜집니다.

요소 DD2의 인버터를 통해 카운터 DD1.3의 출력 펄스는 제어 멀티바이브레이터 모드에서 작동하는 아날로그 타이머 DA1에 공급됩니다. 이 모드를 사용하면 DD3의 상태와 동기화되는 DA1의 출력 2에서 펄스를 생성할 수 있습니다. 멀티바이브레이터 펄스의 지속 시간은 주로 저항 R5, R6의 저항과 커패시터 C3의 커패시턴스에 따라 달라집니다.

초기 상태에서는 타이머 DA3의 출력 1이 High이고, 트랜지스터 VT1이 Open되어 배터리 GB1에 충전 전류가 공급된다. 커패시터 C3가 저항 R5 및 R6을 통해 충전됨에 따라 DA2의 핀 6 및 1의 전압이 증가하고 시간 t1=0,69(R5+R6)C3 이후 2/3 Un 레벨에 도달하면 타이머가 전환되어 나타납니다. 핀 3 로우 레벨에서 트랜지스터가 닫히고 충전 전류가 중지됩니다.

t1=7R2 C0,69 시간 동안 입력 6의 내부 방전 트랜지스터 DA3은 커패시터 C3을 1/3 Un 레벨로 방전하고 입력 2의 하위 비교기는 내부 트리거를 원래 상태로 전환하며 커패시터 C3은 다시 충전됩니다. 주기가 반복됩니다. 저항 R6을 사용하면 배터리 충전 시 필요한 전류를 설정할 수 있습니다.

표시된 요소 값을 갖는 멀티바이브레이터 DA1 출력의 펄스 지속 시간은 3,5...35초이며 이는 1,2.0.12Hz의 주파수에 해당합니다.

저항 R8 및 R9는 트랜지스터 VT1을 기반으로 초기 바이어스를 생성하고 컬렉터 회로의 저항 R10은 펄스 전류를 제한하여 트랜지스터 VT1의 고장 가능성을 줄입니다. 과부하 표시는 전류 제한 저항 R4를 사용하여 HL12 LED에 표시됩니다.

이미터 회로 VT1에서는 배터리 GB1 연결 극성을 제어하기 위해 두 개의 LED HL2 및 HL3(녹색 및 빨간색)이 연속적으로 병렬로 설치됩니다. 배터리 극성이 틀리면 빨간색 HL3 LED가 켜지고, 배터리 극성이 맞으면 녹색 HL2 LED가 켜지며 이는 배터리 방전 회로 역할을 추가로 수행합니다. 충전 전류를 모니터링하려면 평균 충전 전류를 판단하는 데 판독값을 사용할 수 있는 PA1 전류계를 사용하십시오.

DA5의 핀 1는 타이머의 내부 전압 분배기에 연결되어 DA1의 펄스 주파수를 제어하는 데 사용됩니다. 카운트가 끝나면 DD3의 출력(핀 2)에 하이 레벨이 나타나며 이는 다음과 같이 반전됩니다. 요소 DD1.3 및 출력의 "0"은 DA1을 전환하여 출력 3 DA1의 펄스 주파수가 떨어집니다. 배터리 충전 전류가 크게 줄어들고 충전기는 약한 전류로 GB1을 충전하는 버퍼 모드로 들어갑니다. 이를 통해 배터리를 과충전하지 않고도 오랫동안 작동 상태를 유지할 수 있습니다.

DD3 출력 2의 고전압 레벨도 DD6 요소의 입력 1.2으로 이동하여 DD1.1 및 DD1.2 요소의 멀티바이브레이터를 중지합니다. 펄스 카운팅이 입력으로 들어오는 것을 중지합니다. 카운터 DD2에서. 멀티바이브레이터를 다시 시작하려면 SA1 "재설정" 버튼을 사용하여 카운터를 재설정하거나 몇 초 동안 전원을 끄십시오.

회로의 트랜지스터 VT1의 출력단은 변압기 T1, 다이오드 브리지 VD1 및 커패시터 C4의 전원 장치에서 직접 전원을 공급받습니다. 마이크로 회로는 DA2 칩의 전압 안정기를 통해 전원이 공급됩니다. 충전되는 배터리의 전압과 비교하여 커패시터 C4의 전압이 증가하면 진폭이 큰 짧은 전류 펄스가 형성되어 전극의 결정화를 제거할 수 있습니다.

대부분의 메모리 부품은 케이스 내부에 고정된 96x38mm 크기의 인쇄 회로 기판(그림 2)에 배치됩니다.

디지털 타이머가 있는 휴대폰 충전기

케이스는 공장에서 사용된 BP-1 유형입니다. 출력 전압이 2x12.2x15 V이고 허용 부하 전류가 1...1,5 A인 TN 또는 TPP 유형 변압기가 하우징 트레이에 설치됩니다. 스위칭 단자, 전류계, LED 및 조정기는 장치 전면 패널에 설치됩니다. 배터리를 충전기에 연결하는 방법은 빨래집게를 사용하는 것입니다.

다이오드 블록 VD1은 KD213B 유형의 두 펄스 다이오드에 해당합니다. DD1 칩은 KR1561LE5, 564LE5, CD4001B로 교체 가능합니다. DD2 - CD4020, CD4040, K561IE20A에서 아날로그 타이머 DA1은 KR1006VI1로 대체되고, 스태빌라이저 DA2 - KR142EN8A(G)로 대체됩니다. D333 또는 KT8116을 출력 트랜지스터로 사용할 수 있습니다. 저전력 저항기 - C2-29, C2-34, R10 - 유형 RWR-7W, 2R00JSYC 또는 C5-37V, 가변 - SPO 또는 SPD. 커패시터 - KM.

장치 설정은 회로의 오류를 철저히 검사하는 것부터 시작해야 합니다. 공급 전압이 적용되면(배터리 없이) LED HL1 및 HL2가 켜집니다. 배터리가 연결되면 HL2 LED의 밝기가 증가하고 "극성 반전"(배터리 극성이 잘못됨)이 있으면 빨간색 HL3 LED가 켜집니다. R6 레귤레이터는 명판 배터리 충전 전류를 설정합니다. 전류계 (케이스에 표시된 용량의 1/10), R2 레귤레이터 사용 - 권장 충전 시간.

최소 저항 R2를 사용하면 DD3의 출력 2에서 높은 레벨이 60분 후에 나타나야 하며 최대는 600분 후에 나타납니다. 이 값은 저항 R1을 선택하여 조정됩니다. 충전이 완료된 후에는 배터리 방전 전류를 확인하고 내부 저항을 확인하는 것이 좋습니다.

저자: V.Konovalov, 이르쿠츠크

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