Устройство разрядки аккумулятора + карманный фонарь

Считается, что для увеличения ресурса Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, особенно работающих в составе батарей, требуется их периодическая полная разрядка (до напряжения примерно 0,9 В). Но не во всех случаях это происходит автоматически, т. е. в процессе разрядки в составе питаемой этими аккумуляторами аппаратуры. Поэтому существуют специализированные зарядные устройства (ЗУ), которые предварительно производят полную разрядку аккумулятора, а уже затем его зарядку.

В тех случаях, когда используются «простые» ЗУ, для разрядки аккумуляторов радиолюбители часто применяют самодельные разрядные устройства различной сложности. Основные требования, предъявляемые к таким устройствам, — обеспечение требуемого тока разрядки, стабильный порог отключения, наличие индикации и малый потребляемый ток после окончания разрядки.

Всем этим требованиям соответствует предлагаемое устройство, схема которого показана рис. 1. Его можно использовать и как карманный фонарь с электронным включением и выключением. Основа устройства — повышающий стабилизированный импульсный преобразователь напряжения 3,3 В на микросхеме NCP1400ASN33T1, накопительном дросселе L1 и диоде VD1. Эта микросхема предназначена для питания светодиодов от одного гальванического элемента и работоспособна при снижении питающего питания до 0,2…0,3 В. Её особенность — наличие входа управления СЕ (вывод 1), подавая на который определённое напряжение, можно включать или выключать преобразователь (у применённого экземпляра микросхемы напряжение включения — 0,6 В и более, выключения — 0,43 В и менее). Конденсатор СЗ сглаживает выпрямленное напряжение, а С2 подавляет помехи и наводки на вход управления. Резистором R1 устанавливают напряжение отключения режима разрядки. Для обеспечения требуемого разрядного тока выход преобразователя следует нагрузить, установив резистор соответствующего сопротивления. При этом ток разрядки будет примерно в три раза больше тока через нагрузочный резистор. В данном случае нагрузкой преобразователя напряжения являются светодиоды EL1, EL2 (совместно с резисторами R3 и R4). Они же одновременно выполняют функции индикатора разрядки, а само устройство, об этом уже сказано выше, можно использовать как карманный фонарь.

Схема устройства разрядки аккумулятораПосле установки разряжаемого аккумулятора напряжения на входе управления СЕ микросхемы недостаточно для включения преобразователя напряжения, поэтому разрядки аккумулятора не происходит. Кратковременное нажатие на кнопку SB1 «Старт» приводит к появлению на управляющем входе микросхемы напряжения аккумулятора. Если оно превышает 0,95 В, преобразователь запускается, светодиоды светят, а аккумулятор разряжается. Ток разрядки зависит от типа применённых светодиодов и сопротивления резисторов R3 и R4. В собранном макете при напряжении аккумулятора 1,3 В ток разрядки был 90 мА, при 1,05 В — 120 мА, при 0,95 В — 95 мА. Дальнейшее уменьшение напряжения приводит к отключению преобразователя, светодиоды гаснут и разрядка прекращается, а потребляемый от аккумулятора ток уменьшается до нескольких микроампер. Если напряжение аккумулятора более 0,6…0,7 В, но не превышает 0,95 В, после нажатия на кнопку SB1 преобразователь запустится, но после размыкания её контактов выключится. Нажатием на SB2 преобразователь напряжения можно выключить принудительно. Резистор R2 исключает замыкание аккумулятора при одновременном нажатии на обе кнопки.

Печатная плата устройства разрядки аккумулятора

Все элементы смонтированы на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм. Её чертёж показан на рис. 2. Ширина платы соответствует ширине держателя элемента типоразмера АА, а длина должна быть достаточной для крепления этого держателя на плату. С другой стороны платы, свободной от элементов, можно закрепить держатель элемента типоразмера ААА.

Детали

Применены постоянные резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206, подстроечный — СПЗ-19.

Конденсаторы — для поверхностного монтажа, полярные — танталовые типоразмера В или С, С2 — керамический типоразмера 0805. Светодиоды применены от светодиодного фонаря. Кнопки — с самовозвратом угловые серии ТС-02хх. Дроссель намотан на ферритовом кольцевом магнитопроводе диаметром 6 и высотой 3 мм от трансформатора электронного балласта компактной люминесцентной лампы и содержит четыре витка провода ПЭВ-2 0,4.

Налаживание

Налаживание сводится к установке подстроенным резистором R1 напряжения отключения разрядки. Для этого движок резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, к контактам держателя аккумулятора в соответствующей полярности подключают регулируемый блок питания и устанавливают напряжение, при котором разрядка аккумулятора должна прекратиться. Включают преобразователь (светодиоды начинают светить) и, плавно вращая движок подстроечного резистора, добиваются выключения светодиодов. Питающее напряжение измеряют непосредственно на плате, это исключит погрешности, связанные с падением напряжения на соединительных проводах.

Конструкция

Устройство можно поместить в съёмный корпус и использовать как карманный фонарь. В этом случае кнопкой SB1 его включают, a SB2 выключают. Поскольку средний разрядный ток примерно равен 100 мА, можно приближённо оценить ёмкость аккумулятора. Для этого полностью заряженный аккумулятор подключают к устройству, включают разрядку, измеряют её продолжительность tp (в часах) и определяют ёмкость С = 0,1 tp (А .ч). Если функция фонаря не нужна, взамен одного из светодиодов, например EL2, устанавливают проволочную перемычку, сопротивление резистора R3 увеличивают в несколько раз, а оставшийся светодиод может быть любого цвета свечения. Резистор R4 в этом случае будет выполнять функции нагрузки преобразователя, поэтому его сопротивление и мощность рассеивания выбирают исходя из желаемого тока разрядки.

Источник: Радио №4 2013   Автор: И. НЕЧАЕВ, г. Москва


Рубрики: Начинающим

Оставить комментарий


Добавить изображение

Переходник для подключения к...

Как известно, возможности линии Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому […]

Индикатор стереобаланса

Если в стереофоническом УМЗЧ установлены раздельные регуляторы громкости левого и […]

Миллиомметр. Приставка к цифровому...

Этот миллиомметр изготовил Jaanus Kalde из Эстонии. Источником образцового тока […]

Робот «Пилигрим» своими руками

Эта игрушка является модернизированным вариантом «пограничного» робота  и имеет более […]

Похититель джоулей. Из 1,5...

Так что же это такое – «похититель джоулей»? Это небольшая схема, которая способна «зажечь», […]

Изготовление перемычек из провода...

Многие радиолюбители при изготовлении своих конструкций используют провод МГТФ (Монтажный […]

Настольный робот своими руками

Этот робот был спроектирован в 2011 году в Далласе в […]

Изготовление печатных плат своими...

Технология изготовления печатных плат «лазерно-утюжным методом» очень популярна среди радиолюбителей, […]

Однотактный УМЗЧ на полевых...

Однотактный УМЗЧ класса А на полевых транзисторах с каналом одного […]

Выбор спутниковой антенны

Такие «тарелки» или точнее — антенны системы спутникового телевидения ныне […]