배터리 충전 제한 표시기. 계획, 설명

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직렬로 연결된 여러 개의 AA 또는 AAA Ni-Cd 또는 Ni-Mh 배터리를 동시에 충전할 때 일부는 아직 충전되지 않은 상태이고 나머지는 이미 충전 중인 상황이 자주 발생합니다. 이는 배터리의 실제 용량, 특히 "첫 번째 신선도가 아닌" 경우 공칭 용량과 크게 다를 수 있으며 하나의 전류로 충전할 때 일부는 다른 것보다 더 빨리 충전되기 때문입니다. 이 상황을 없애기 위해 각 배터리에 병렬로 연결된 리미터 표시기를 조립할 수 있습니다. 이 장치는 안정적인 전류로 충전이 수행되고 각 배터리의 전압이나 충전 시간을 제어할 수 없는 간단한 충전기에 설치하기 위한 것입니다.

장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 1. LED가 장착된 승압 전압 변환기이며 특수 NCP1400ASN33T1(NCP1400ASN50T1) 마이크로 회로에 조립됩니다. 충전 중인 G1 배터리와 병렬로 연결된 리미터 표시기는 배터리 전압이 1,42V 미만이 될 때까지 실제로 전류를 소비하지 않습니다. 따라서 전체 충전 전류가 "작동"합니다. 즉, 배터리를 충전합니다. 전압이 위의 값을 초과하면 컨버터가 켜지고 소비 전류가 증가하고 충전 전류가 크게 감소하여 XNUMX이 됩니다. LED가 빛나기 시작하여 배터리 충전이 끝났음을 알립니다.

배터리 충전 제한 표시기
쌀. 1. 장치의 다이어그램

제너 다이오드 VD1은 배터리가 설치되지 않았거나 고장났거나 홀더의 접촉 불량으로 인해 나타날 수 있는 과전압으로부터 컨버터를 보호합니다. 제어 입력 CE의 전압이 0,5 ~ 0,6V를 초과하면 변환기가 켜집니다. 다이오드 VD2 및 VD3을 통해 이 입력에 입력되며 그 값은 양단의 전압 강하보다 작습니다. 이 다이오드를 통과하는 전류와 이에 따른 전압은 저항 R1을 설정하고 이를 선택하여 전압 변환기를 켜기 위한 임계값을 설정할 수 있습니다. 이 경우 임계 전압은 1,42V로 설정됩니다.

컨버터에 의해 소비되는 전류는 LED를 통해 흐르는 전류를 2,5~3배 초과합니다. 3,3V의 전압에서 흰색 LED를 사용하는 경우 이를 통과하는 전류는 주로 유형에 따라 다르며 선택해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, LED가 20mA를 소비하는 경우 컨버터는 약 50mA를 소비합니다. 이 값에 따라 컨버터를 켠 후 충전 전류가 감소합니다. 원하는 소비 전류를 설정하기 위해서는 저항 R2를 직렬로 연결하여 녹색 또는 노란색 LED를 사용해야 합니다. 이 저항을 선택하면 전체 컨버터에서 소비되는 전류가 설정됩니다. 빨간색 LED를 사용할 수 있지만 먼저 1,4V 전압에서 빛나지 않는지 확인해야 합니다. 일부 표본에서는 이를 사용할 수 있습니다.

표면 실장을 위해 작은 크기의 요소를 사용하면 장치의 인쇄 회로 기판이 작아집니다. 그 그림은 Fig. 2. 양면입니다. 보드의 구멍을 통해 패드는 양쪽에서 상호 연결됩니다. LED, 커패시터 및 저항 R2는 한쪽에 설치되고 나머지 요소는 다른쪽에 있습니다. 다이오드 CDLL4148은 KD521 및 KD522 시리즈의 출력 다이오드로 대체할 수 있습니다. 제너 다이오드는 3 ... 3,3 V의 안정화 전압에 대해 저전력입니다. 저항과 커패시터는 표면 실장용이며 크기는 0805 또는 1206입니다. 인덕터는 200 ... 250 mA의 전류, 초크에 대해 정격이어야 합니다. LQY4N, LQN4N, SDR0703 또는 출력 시리즈 EC24가 적합합니다. LED는 무엇이든 될 수 있으며 LED를 통과하는 전류가 상당히 크기 때문에 밝기가 증가한 LED를 사용할 필요가 없습니다.

배터리 충전 제한 표시기
쌀. 2. 장치의 PCB 도면

보드의 요소 배치는 그림에 나와 있습니다. 3. 이전에 인쇄된 도체를 절단한 후 LED의 설치 면에서 추가 저항 R2를 설치합니다. 컷과 저항 R2는 그림에서 강조 표시됩니다. 3 빨간색. 장치의 모양은 그림에 나와 있습니다. 4.

배터리 충전 제한 표시기
쌀. 3. 보드에 요소 배치

배터리 충전 제한 표시기
쌀. 4. 장치의 외관

충전 전류가 60 ... 80 mA인 충전기에 이러한 리미터 표시기를 설치하는 것이 편리합니다(최대 800 mAh 용량의 배터리의 경우). 이 경우 LED를 켠 후 몇 배 더 적은 전류로 배터리가 계속 충전됩니다. 컨버터가 소비하는 전류를 늘리려면 각각 자체 저항이 있는 XNUMX개 또는 XNUMX개의 LED를 출력에 설치해야 합니다.

충전기의 충전 전류가 150 ~ 200mA(최대 1,5.2Ah 용량의 배터리의 경우)인 경우 출력 전압이 5V(NCP1400ASN50T1)인 초소형 회로를 사용하고 전류 제한 장치를 설치해야 합니다. LED와 직렬로 연결된 저항(이 경우의 모든 변경 사항은 그림 1에서 빨간색으로 강조 표시됨). 이 저항을 선택하여 원하는 LED 전류를 설정할 수 있습니다. 이 경우 컨버터가 소비하는 전류는 약 400배가 됩니다. 더 강력한 LED를 사용하거나 각각 고유한 전류 제한 저항이 있는 하나 또는 두 개의 LED를 병렬로 설치해야 할 수 있습니다. 인덕터를 통과하는 전류 펄스는 XNUMXmA에 도달할 수 있으므로 이 전류에 대한 정격이어야 합니다.

참고로 컨버터의 턴오프 전압은 턴온 전압보다 약 0,1V 작습니다. 컨버터를 켠 후 배터리가 약간 방전되면 컨버터가 꺼지고 충전이 계속됩니다.

설정은 저항의 선택으로 귀결됩니다. 1,42V의 전압이 장치에 적용되고 저항 R1을 선택하여 변환기를 켭니다. 이 저항의 저항은 200kOhm을 초과해서는 안되며 더 많은 경우 다른 다이오드 VD2 및 VD3을 선택해야합니다. 켜짐 임계값은 컨버터에 1,2V의 전압을 인가하고 점차적으로 1,5V로 증가시켜 여러 번 제어합니다. 필요한 경우 조정을 반복합니다. 변환기가 소비하는 전류를 변경하는 방법은 위에서 언급했습니다.

저자: I. Nechaev

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