Nó được đề xuất để làm một bộ sạc cho pin, với sự ổn định hiện tại, có thể điều chỉnh cho dòng điện và điện áp khi tải. Phạm vi ứng dụng rộng rãi. Một trong những lựa chọn cho việc sử dụng nó được xem xét trong một ví dụ cụ thể.
Trong sản xuất và lắp đặt các đơn vị đài phát thanh xe hơi trong nhà thiết lập "Sử dụng radio xe hơi trong phiên bản gia đình"Một vấn đề nhỏ đã được phát hiện. Nó nằm trong thực tế là trong sản xuất radio, bộ nhớ không bay hơi vẫn chưa được phổ biến rộng rãi. Và tự động tìm kiếm các trạm đã được sử dụng. Do đó, để lưu các cài đặt trong bộ nhớ của máy thu, cần có thêm nguồn cho các ô nhớ khi tắt máy thu. Trong xe hơi, Điều này đã được giải quyết bằng cách liên tục kết nối bộ nhớ với pin của mạng trên tàu. Khi lắp đặt đài phát thanh xe hơi trong căn hộ, tôi phải tìm lối thoát.
Không thể sử dụng pin ba volt để cấp nguồn cho các ô nhớ, tương tự như tiết kiệm bộ nhớ trong máy tính. Để cấp nguồn cho bộ nhớ trong radio trên ô tô (theo hướng dẫn), cần 3,1 ... 3,5 volt.
Khi lắp đặt pin, có một vấn đề. Chúng tôi phải theo dõi trạng thái sạc pin và định kỳ tháo pin để sạc lại, điều này bất tiện và không thực tế. Do đó, theo tôi, việc lắp đặt vĩnh viễn pin trong bộ phận sản xuất của đài phát thanh xe hơi sẽ dễ dàng hơn, chế tạo bộ sạc cho nó và lắp đặt ở cùng một nơi.
Kết quả là, nhiệm vụ như sau. Cần phải có bộ sạc cho pin, với sự điều tiết và ổn định dòng điện, với giới hạn về điện áp tối đa trên pin là 3,6 volt. Pin nên được sạc tự động và chỉ khi máy thu được bật, và bộ nhớ của nó phải được duy trì liên tục. Để loại trừ việc xả hoàn toàn hoặc quá mức, các chế độ sạc phải được điều chỉnh theo mức độ xả của pin, tức là Bộ sạc phải thích ứng (trong phạm vi có thể).
Mạch sạc.
Mạch sạc được đặc trưng bởi sự đơn giản tối đa và khả năng tiếp cận của các thành phần, về cơ bản nó chứa hai bóng bán dẫn và một diode zener có thể điều chỉnh. Transitor điều khiển công suất thấp VT1 thực hiện chức năng điều chỉnh và ổn định dòng điện. Transitor VT2 là nguồn điện, dòng điện sạc pin chính chạy qua nó. Ngoài ra, bộ sạc chứa bộ điều chỉnh điện áp đầu ra trên diode zener VD1.
Ổn áp
Cơ sở của bộ điều chỉnh điện áp xác định diode Zener được điều khiển VD1 - TL431. Việc điều chỉnh điện áp trên TL431 được thực hiện bằng cách sử dụng bộ chia điện áp R4, R5. Bằng cách chọn các giá trị của các điện trở này, chúng tôi đạt được phạm vi điều chỉnh cần thiết. Sau đó, bằng cách thay đổi điện trở của điện trở điều chỉnh R4, trước khi lắp pin vào bộ sạc, chúng tôi đặt điện áp sạc tối đa (3.6V) tại các tiếp điểm đầu ra X1 và X2.
Khi pin xả được kết nối với bộ sạc, điện áp ở các tiếp điểm đầu ra giảm xuống và pin bắt đầu tiêu thụ, dòng điện được đặt với điện trở R2 và được giới hạn bởi điện trở R3. Khi điện áp pin đạt đến điện áp đầu ra được đặt bởi bộ điều chỉnh, dòng sạc sẽ giảm và khi điện áp trên pin đạt 3,6V, dòng sạc sẽ thực tế bằng không.
Điều này xảy ra vì lý do sau. Diode zener điều khiển TL431 được đóng cho đến khi điện cực điều khiển của nó có điện áp dưới 2,5V và không ảnh hưởng đến hoạt động của bộ sạc. Khi sạc pin và tiếp cận điện áp trên pin, đến điện áp đầu ra do bộ điều chỉnh đặt trước đó, điện thế ở điện cực điều khiển đạt 2,5V và diode zener TL431 bắt đầu mở. Về vấn đề này, bóng bán dẫn điện VT2 bắt đầu đóng và dòng sạc chạy qua nó sẽ giảm dần xuống gần như bằng không.
Do đó, chúng tôi giới hạn điện áp tối đa trên pin ở mức được xác định trước và loại trừ việc sạc lại, chuyển sạc sang chế độ nhỏ giọt (0,005C), chỉ hỗ trợ bộ nhớ và bù cho việc tự xả pin.
Chất ổn định hiện tại
Bộ ổn định dòng điện duy trì dòng điện đầu ra ổn định để sạc pin trong khi loại bỏ ảnh hưởng của bộ điều chỉnh điện áp.
Hoạt động của bộ ổn định hiện tại được điều khiển bởi bóng bán dẫn VT1. Giới hạn hiện tại giới hạn điện trở R3. Nó là một điện trở có điện trở thấp từ 0,1 đến 20 ohms (tùy thuộc vào công suất cần thiết của bộ sạc) và đồng thời là một cảm biến hiện tại. Khi tải được kết nối, một sự sụt giảm điện áp nhất định được hình thành trên điện trở này, tỷ lệ với dòng điện đi qua. Việc giảm điện áp như vậy là đủ cho hoạt động của bóng bán dẫn điều khiển VT1.
Với sự gia tăng dòng điện, vì một số lý do và sự gia tăng tương ứng về sự sụt giảm điện áp trên R3, bóng bán dẫn VT1 mở ra nhiều hơn. Về vấn đề này, bóng bán dẫn điện VT2 bắt đầu đóng và dòng điện đi qua nó đến pin giảm.
Khi dòng điện giảm qua tải thì ngược lại.
Do đó, bóng bán dẫn VT1 tự động điều khiển bóng bán dẫn điện, điều chỉnh dòng điện chạy qua nó và tải, do đó quá trình ổn định dòng điện được thực hiện.
Ở giai đoạn đầu tiên, việc sạc được thực hiện bằng dòng điện ổn định (được chọn thủ công). Khi đạt được điện áp đặt trên pin (được chọn thủ công), quá trình sạc sẽ tiếp tục trong khi duy trì điện áp ổn định và giảm giá trị của dòng sạc.
Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở R2, có thể tự cài đặt dòng sạc pin cần thiết.
Điện trở R1 đặt điện áp phân cực cho bóng bán dẫn VT2 và cũng xác định dòng điện hoạt động của diode zener VD1. Bằng cách chọn R1, dòng diode zener được đặt trong vòng 5 ... 10 mA.
Đèn LED trong thiết bị được sử dụng để báo hiệu trực quan quá trình sạc. Độ sáng của LED1 cho biết hoạt động của bộ ổn định dòng điện và LED2 hoạt động của bộ ổn áp.
Là các bóng bán dẫn NPN điều khiển (công suất), có thể sử dụng cả các bóng bán dẫn công suất thấp (trung bình) trong nước và nhập khẩu, với các đặc tính dòng điện và điện áp tương ứng. Transitor công suất VT2 sẽ nóng lên dưới tải nặng và cần được lắp đặt trên bộ tản nhiệt. Diode VD2 bảo vệ pin khỏi xả khi tắt máy thu và bộ sạc. Các đạo trình pin được kết nối với đơn vị bộ nhớ máy thu.
Sản xuất sạc
1. Lựa chọn pin
Để cung cấp năng lượng cho bộ nhớ trong radio trên ô tô, chúng tôi sử dụng ba pin NiMH được kết nối nối tiếp với tổng điện áp danh định là 3,6 volt (1,2 x 3) và công suất hơn 2,0 Ah. Việc xả của mỗi thành phần pin được cho phép lên tới 0,9 volt và toàn bộ pin lên tới (0,9 x 3) 2,7 volt. Có thể sạc đầy pin lên tới (1,8 x 3) 5,4 volt. Do đó, bằng cách đặt bộ điều chỉnh điện áp của bộ sạc thành 3,6 volt, chúng tôi được đảm bảo loại trừ việc sạc lại pin mà không ngắt kết nối với thiết bị.
Ngoài ra còn có một số bảo vệ liên quan đến việc xả hết pin. Với điện áp cung cấp 3.0 volt, cài đặt tìm kiếm tự động trong máy thu bị mất, điều này đáng chú ý vào lần tiếp theo bạn bật nó. Sạc tối thiểu trong pin vẫn còn. Trong trường hợp này, hoạt động của thiết bị cần phải được điều chỉnh. Để làm điều này, bạn chỉ cần tăng một chút dòng sạc.
2. Lắp ráp và xác minh hoạt động của mạch
Chúng tôi chọn các chi tiết theo sơ đồ trên. Lắp ráp mạch sạc trên bảng mạch phổ quát. Chúng tôi kiểm tra hoạt động của mạch bằng cách đặt thành phần pin là tải. Chọn các giá trị của điện trở R4, R5, chúng tôi đạt được khả năng điều chỉnh điện áp đầu ra trong toàn bộ phạm vi. Sau khi cài đặt toàn bộ pin của pin, chúng tôi kiểm tra khả năng và giá trị khi điều chỉnh dòng sạc. Với định mức R3 theo sơ đồ trên, dòng điện được điều chỉnh từ 0 đến 350 mA với điện áp đầu ra từ 3,2 đến 9 -11 volt.
Chúng tôi cắt ra khỏi bảng phổ quát và chuẩn bị một bảng làm việc để lắp ráp.
3. Chúng tôi tiến hành lắp đặt mạch trên bảng làm việc.
Nếu có không gian trống và để cải thiện chế độ nhiệt độ của các bộ phận, có thể phân biệt với mạch một khối các bộ phận có phát xạ nhiệt lớn. Trong trường hợp này, nó là một bóng bán dẫn điện trên bộ tản nhiệt và điện trở R3 (được tạo thành từ hai công suất thấp hơn được kết nối song song). Các bộ phận này được lắp ráp trên một bảng tùy chọn riêng biệt được cài đặt cách xa bảng chính. Các bộ phận còn lại được lắp ráp trên bảng chính.
4. Lắp ráp cuối cùng.
Chúng tôi lắp ráp toàn bộ mạch trong phiên bản làm việc và kiểm tra hoạt động của bộ sạc đã lắp ráp.
Chúng tôi cài đặt mạch làm việc trong đơn vị radio được sản xuất trước đó trong phiên bản gia đình. Do bộ phận của đài phát thanh xe hơi đứng yên và việc tháo gỡ nó là một công việc tốn nhiều công sức, bảng điều khiển của thiết bị được đặt trong vỏ máy, gần cửa sổ dưới đồng hồ bếp. Khi tháo đồng hồ khỏi cửa sổ, mất 3 giây, truy cập vào các chỉ báo hoạt động và điều chỉnh dòng điện và điện áp là miễn phí.
