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제안된 소형 배터리(NiCd 등)용 충전기는 기하급수적으로 전류 변화가 감소하면서 충전됩니다. 이렇게 하면 가장 완벽하게 충전할 수 있으므로 배터리 수명이 연장됩니다.

충전 과정의 지수함수를 설명하기 위해 등가 회로를 사용합니다(그림 1).

소형 배터리용 지수 충전기

커패시터 C를 저항 R과 직렬로 연결하여 정전압 소스 Uin에 연결합니다. 초기 순간에 커패시터가 완전히 방전되었다고 가정합니다. 그런 다음 커패시터는 저항 R을 통해 점차 Uin 값으로 충전되고 저항 R 양단의 전압은 그림 2에 표시된 곡선에 따라 변경됩니다.

소형 배터리용 지수 충전기

설명된 원리를 구현하는 충전기 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다.

소형 배터리용 지수 충전기

충전지(G1)는 입력 저항이 크고 커패시터에 부하를 주지 않는 전계 효과 트랜지스터(VT1) 상의 버퍼단을 통해 전류 설정 커패시터(C1)에 연결된다. 저항 R1은 초기 충전 전류를 설정합니다. 커패시터 C1과 저항 R5는 타이밍 요소입니다. 저항 R4는 배터리의 우발적 단락 전류를 제한합니다.

장치 PA1 및 PV1은 충전 프로세스를 제어하는 역할을 합니다. 배터리를 충전기에 삽입한 후(SA3 토글 스위치가 열려 있고 공급 전압이 공급되지 않음) PV1을 사용하여 초기 전압을 측정합니다. NiCd 배터리에는 "메모리 효과"가 있으므로 충전하기 전에 약 1V로 방전해야 합니다. 이렇게 하려면 SA2 토글 스위치가 닫히고 PV1 장치를 사용하여 배터리의 전압을 모니터링합니다. G1에서 1V의 전압에 도달하면 SA2가 열리고 SA3이 닫힙니다.

SA1 토글 스위치가 닫힌 저항 R1은 초기 충전 전류를 (0,3 ... 0,5) C로 설정합니다(C는 배터리의 공칭 용량임). 이 모드에서 G1은 3~4시간 동안 충전됩니다. 또한 SA1 토글 스위치가 열리고 추가 충전이 지수 모드로 진행됩니다. 배터리는 재충전되지 않으므로 밤새 예를 들어 장시간 충전기에 안전하게 둘 수 있습니다.

지수 회로의 시상수 T가 다음과 같이 되도록 저항 R5와 커패시턴스 C1이 선택됩니다.

Т=С1R5=20...000(s).

시간으로 따지면 5~6시간이다. 설명된 장치에서 커패시터의 커패시턴스는 4700uF이고 저항의 저항은 5,1MΩ입니다. 전계 효과 트랜지스터 VT1의 입력 저항이 매우 크기 때문에 저항 R5는 10 ... 15에 도달할 수 있습니다. 엠옴.

충전기용 전원 공급 장치는 10V 전압에서 출력 전력이 9W 이상이어야 합니다. 정류기 뒤에 필터 커패시터를 설치할 필요가 없습니다.

저자: A.Partin, L.Partina, 예카테린부르크

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