|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ sạc thông minh cho pin Ni-Cd. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ sạc, pin, tế bào điện Bài báo được trình bày để thu hút sự chú ý của độc giả mô tả một nguồn cung cấp điện từ xa mạng ổn định chuyển mạch (trong cuộc sống hàng ngày và thường trong tài liệu kỹ thuật, chúng được gọi là bộ điều hợp) dựa trên vi mạch dòng VIPer và bộ sạc “thông minh” được cấp nguồn bởi nó trên một vi mạch MAX713CPE chuyên dụng. Những chiếc sạc (sạc) “thông minh” đã nhận được rất nhiều sự quan tâm trên các trang của “Radio”. Tất nhiên, chúng ta chỉ có thể nói về trí thông minh một cách có điều kiện: nó thường có nghĩa là khả năng phân tích trạng thái pin đang được sạc của thiết bị và dựa trên một số dấu hiệu bắt buộc, chọn chế độ sạc này hoặc chế độ sạc khác. Hơn nữa, thuật toán sạc được xác định bởi loại pin. Đối với lithium-ion (Li-Ion), nó phải tương ứng với mô tả trong bài viết [1], và đối với niken-cadmium và niken-hydrua kim loại (Ni-Cd, Ni-MH) - [2]. Ấn phẩm [1, 3] đề xuất các tùy chọn bộ nhớ cụ thể. Bất chấp sự “thông minh” của các thiết bị này và trái ngược với phương pháp sạc pin được khuyến nghị ở thời điểm ban đầu với dòng điện tối đa có thể (hơn 1 A), chúng chỉ sử dụng dòng điện 250...300 mA! Tại sao? Câu trả lời, theo tác giả, rất đơn giản. Nếu bạn sử dụng các bộ nguồn từ xa (PSU) mạng ổn định và không ổn định được sử dụng rộng rãi làm nguồn sạc - chúng thường được gọi là bộ chuyển đổi (theo thuật ngữ nước ngoài - Wall Cube), rất khó tìm được bản sao có dòng điện tối đa là 1 Một hoặc nhiều hơn được bán. Ngoài ra, thị trường tràn ngập hàng giả. Nỗ lực của tác giả nhằm sử dụng bộ nguồn BPS 12-0,5 do Công ty MAX “bí ẩn” sản xuất đã không thành công: bộ chuyển đổi có dòng điện đầu ra được đảm bảo là 0,5 A bị quá nóng ngay cả khi có dòng tải 300 mA. Nhưng thân thiết bị được chế tạo khá tiện dụng, vì vậy nó được sử dụng để phát triển nguồn cung cấp năng lượng mạng ổn định chuyển mạch của chúng tôi. Đặc điểm kỹ thuật chính
Nguồn điện được bảo vệ khỏi hiện tượng đoản mạch trong tải. Nó có thể được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị khác (radio di động và máy ghi âm, máy nghe nhạc, máy trả lời điện thoại, thiết bị kỹ thuật số, v.v.), ngăn chứa pin được thiết kế cho bốn pin AA. Nếu cần, điện áp ổn định đầu ra có thể được thay đổi trong phạm vi 3...9 V mà không cần quấn lại máy biến áp xung. Mạch cấp nguồn được thể hiện trong hình. 1. Thành phần chính của thiết bị là chip chuyên dụng VIPer12A, được sản xuất theo gói DIP-8 và SO-8 (gắn bề mặt). Thiết kế của bộ nguồn chuyển mạch như vậy được mô tả chi tiết trong bài viết [4].
Thông tin về vi mạch có thể được tìm thấy trong phần mềm thiết kế được đề xuất ở đó, Phần mềm/Tài liệu/Bảng dữ liệu/VIPerl 2A của VIPer Designe. Các tính năng của vi mạch được sử dụng là một bộ tạo tích hợp có tần số chuyển đổi cố định 60 kHz, cho phép bạn giảm thiểu số lượng phần tử “đường ống”, cũng như một bộ điều chỉnh giá trị giới hạn của dòng thoát trong vi mạch. bởi một điện áp dương bên ngoài. Trong trường hợp không có điện áp này, VIPer12A cung cấp giới hạn dòng điện là 0,4 A. Trong thiết bị, điện áp cung cấp của chip DA3 (khoảng 2 V) được cấp đến chân 1 của FB (Phản hồi) thông qua diode zener VD24. Dòng điện đầu vào ở đầu vào FB không được vượt quá 3 mA. Việc tăng dòng điện đầu vào dẫn đến giảm giá trị biên độ của dòng điện xả (và ngược lại) với mức tăng khoảng 320. Là kết quả so sánh điện áp trên cuộn dây ghép II của máy biến áp T1 với điện áp ổn định của diode zener VD2, chu kỳ làm việc của các xung chuyển mạch thay đổi sao cho điện áp ra ổn định. Khi điện áp nguồn thay đổi trong khoảng 150...250 V, độ lệch của điện áp đầu ra so với danh định không vượt quá 0,1 V. Mục đích của các phần tử còn lại của bộ nguồn không khác gì các phần tử tương tự trong các thiết bị tương tự được mô tả trước đó. Tất cả các bộ phận được gắn trên một bảng mạch in bằng sợi thủy tinh phủ giấy bạc một mặt, bản vẽ được thể hiện trong hình. 2. Để giảm nhiễu do nguồn điện tạo ra, một màn hình tĩnh điện làm bằng tấm kim loại có kích thước bằng bảng mạch in được gắn vào mặt bên của dây dẫn in thông qua một chất cách điện đáng tin cậy, được nối điện với dây chung (với cực âm của cầu diode VD1). Để làm điều này, bạn có thể sử dụng cùng loại tấm sợi thủy tinh lá mỏng một mặt mà bảng mạch in được chế tạo.
Để giảm kích thước, thiết bị sử dụng tụ oxit nhập khẩu. Tụ điện C1-C3, 07, C8 - gốm hoặc màng cho điện áp định mức ít nhất 630 V, phần còn lại - gốm cho điện áp ít nhất 50 V. Điện trở - MLT hoặc tương tự. Cuộn cảm L2 - DPM-2,4 tần số cao cỡ nhỏ. Chúng ta có thể thay thế cầu diode S1WB40 (VD1) có giới hạn dòng điện là 1 A và điện áp ngược cho phép là 400 V bằng bất kỳ cầu diode nào khác có thông số tương tự, nhưng sẽ cần phải thay đổi cấu hình của dây dẫn in hoặc đúc cầu thiết bị đầu cuối tương ứng. Diode FR207 (VD3) có thể được thay thế bằng KD257D nội địa. Khi chọn một tín hiệu tương tự của diode được khuyến nghị KD212AM (VD4), cần lưu ý rằng điện áp ngược trong thiết bị vượt quá đáng kể 100 V. Bộ chỉnh lưu đầu ra sử dụng diode Schottky 1 N5822 (VD5) với dòng điện tối đa 3 A và điện áp ngược cho phép là 40 V. Nó hoàn toàn có thể thay thế bằng diode gia dụng có thông số tương tự. Hiệu quả ổn định điện áp đầu ra được đảm bảo bởi các thông số của diode zener. Thay vì những gì được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng diode zener KS224Zh. Nếu bạn sử dụng diode zener tổng hợp từ dòng D814 nội địa và các loại tương tự, độ ổn định điện áp sẽ giảm. Bạn có thể thay đổi điện áp đầu ra của nguồn điện bằng cách chọn một diode zener hoặc chuyển đổi nó. Thiết bị sử dụng chip VIPer12A trong gói SO-8. Theo thông số kỹ thuật, cả bốn chân thoát nước 5-8 phải được hàn vào lá đồng của bảng mạch in có diện tích ít nhất là 200 mm2. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C, nhiệt độ tính toán của vỏ vi mạch sẽ không vượt quá 72 °C. Để giảm tải nhiệt cho vi mạch trong điều kiện lắp đặt dày đặc, tác giả đã sử dụng mặt bích đồng của bóng bán dẫn bị lỗi trong gói TO-220, được gắn trên một pin tản nhiệt có kích thước 13,5x16x23 mm. Các dây dẫn cổ phiếu được hàn vào mặt bích. Thân vi mạch, được bôi trơn bằng keo dẫn nhiệt, được ép vào mặt bích bằng một tấm lò xo. Các phần dây dẫn MGTF được hàn vào các chân còn lại của vi mạch, sau đó được hàn vào bảng mạch. Kết nối điện của các chốt thoát nước với dây dẫn được in được cung cấp bởi một trong các vít gắn MZ gắn mặt bích vào bảng. Một bảng liên lạc tương ứng được cung cấp cho nó. Vít thứ hai được lắp thông qua vòng đệm cách điện. Trong quá trình lắp đặt, cần lưu ý rằng tản nhiệt của vi mạch không được tiếp xúc với mạch từ gần đó của cuộn cảm L1, được nối điện với dây nguồn chung. Cuộn cảm lọc đường dây L1 được chế tạo trên cơ sở lõi từ bọc thép B14 có độ thấm từ 1500...2000. Các cuộn dây của cuộn cảm có số vòng bằng nhau. Chúng được quấn bằng dây PEV-2 0,41 trong khung hai phần (mỗi phần có phần riêng) cho đến khi đầy. Máy biến áp xung được tính toán bằng chương trình phần mềm VIPer Designe [4]. Nó sử dụng lõi từ KV8 được làm bằng ferit M2500NMS1 với khung và kẹp gắn tiêu chuẩn. Má không có dây dẫn và một nửa số dây dẫn được loại bỏ khỏi khung. Cuộn dây III gồm năm vòng dây PEV-2 có đường kính 1 mm, được quấn riêng trên một trục gá có đường kính phù hợp, sau đó đặt vào cuộn dây 1.1 gồm 31 vòng dây PEV-2 0,41. Cuộn dây I.2 gồm 27 vòng dây PEV-2 0,41 và cuộn dây II trên cùng gồm 19 vòng dây PEV-2 0,12 được quấn phía trên cuộn dây III. Các lớp vòng của nửa cuộn dây 1.1 và I.2 được cách điện bằng một lớp, còn các cuộn dây có hai hoặc ba lớp màng được sử dụng trong tụ điện cao áp hoặc loại khác, tốt nhất là vật liệu cách điện chịu nhiệt. Máy biến áp được lắp ráp với khoảng cách 0,02 mm trên các bức tường bên, được trang bị một miếng đệm làm bằng cùng một loại màng. Giá trị tính toán của độ tự cảm của cuộn dây I của máy biến áp T1 là 3210 μH, đo được - khoảng 3530 μH. Cuộn dây III với chân 8 được hàn vào bo mạch và chân 7 tự do được nối bản lề với cực dương của diode VD5, được lắp vuông góc với bo mạch (giống như hầu hết các phần tử khác). Đầu 2 và 3 của cuộn dây 1.1 và I.2 của máy biến áp T1 được hàn vào một trong các đầu cuối của khung. Sau đó, đầu cuối khung này được rút ngắn 1,5...2 mm và cách nhiệt bằng sơn nitro. Nó không được hàn vào bảng. Thiết bị không yêu cầu thiết lập, nhưng trước khi bật lần đầu tiên, nên đảm bảo rằng biến áp xung có chất lượng cao (thao tác này được thực hiện trước khi lắp chip DA1 vào nguồn điện), cũng như rằng các phần tử được sử dụng đã được cài đặt chính xác và đang hoạt động tốt. Để thực hiện việc này, bạn có thể sử dụng một thiết bị đa năng để kiểm tra nguồn điện chuyển mạch [5]. Để đảm bảo tần số xung chuyển mạch là 60 kHz, một tụ điện khác có công suất 4...160 pF được hàn song song với tụ C180 trong thiết bị. Một máy hiện sóng được mắc song song với điện trở R9 (Hình 1 trong [5]). Thiết bị được kết nối với một máy biến áp xung. Một tải tương đương được kết nối với đầu ra nguồn điện. Bằng cách tăng nhẹ điện áp nguồn ở đầu vào của thiết bị bằng máy biến áp tự động trong phòng thí nghiệm, biểu đồ dao động sẽ được quan sát. Với điện áp nguồn 220 V, tải tương đương phải xấp xỉ 6 V và biên độ của các xung dòng điện răng cưa quan sát được trên màn hình máy hiện sóng không được vượt quá 0,25 A. Bằng cách tăng điện áp nguồn lên 250 V, hãy đảm bảo rằng từ tính mạch không bão hòa. Ngoài ra, họ còn kiểm tra pha của cuộn dây II, trong đó họ đo điện áp trên tụ C6 của bộ cấp nguồn, điện áp này phải tương ứng với khoảng 25 V. Bằng cách theo dõi hình dạng của các xung tại cực thoát của bóng bán dẫn VT2 trong thiết bị, họ bị thuyết phục về hiệu quả hoạt động của mạch giảm chấn VD3C7R1 của bộ cấp nguồn, sau đó thiết bị sẽ tắt và bảng cấp nguồn được lắp chip DA1. Thiết bị đã sẵn sàng để sử dụng.
Điện áp ổn định 6 V được cung cấp qua đầu nối XS1 đến đầu vào của bộ sạc, mạch điện được minh họa trong hình. 3. Vì thường chỉ sử dụng một loại pin cụ thể nên việc biến thiết bị trở nên phổ biến là không có nhiều ý nghĩa. Phiên bản được mô tả của bộ sạc “thông minh” được thiết kế để sạc pin Ni-Cd có dung lượng 1000 mAh. Cơ sở của thiết bị là một vi mạch chuyên dụng MAX713CPE của Maxim. Mục đích chức năng của các chân của nó được thể hiện trong bảng.
Như đã lưu ý ở trên, thiết bị như vậy được mô tả trong bài viết [3]. Tuy nhiên, nó được thiết kế để sạc sáu viên pin với dòng điện 0,25 A. Ngoài ra, hoàn toàn không rõ lý do tại sao tác giả thiết kế lại kết nối chân 1 và 15 của vi mạch, do đó vi phạm khuyến nghị của nhà phát triển và loại trừ một trong những “chân thông minh”. ” thuộc tính của bộ sạc - dừng sạc nhanh pin khi điện áp ở các cực của nó đạt đến một giá trị nhất định được chỉ định. Và hiện tượng này hoàn toàn có thể xảy ra nếu bạn sử dụng pin đã qua sử dụng vài năm, trong trường hợp đó việc sạc nhanh thêm sẽ không an toàn. Trong thiết bị được đề xuất, bạn có thể sạc nhanh một hoặc hai pin (tùy thuộc vào vị trí của công tắc SA1) với dòng điện 1,1 A, gần bằng công suất của nó. Bộ hẹn giờ của thiết bị giới hạn thời gian sạc nhanh ở mức 66 phút. Sai số khi cài đặt bộ hẹn giờ là ±15%, được xác định bởi đặc điểm thiết kế của vi mạch. Theo tác giả, việc sạc đồng thời hai viên pin chỉ được khuyến khích trong những trường hợp khẩn cấp, khi điều quan trọng là phải sạc ít nhất một phần pin mà không sạc đầy. Điều này là do phương pháp được sử dụng trong vi mạch để phát hiện điểm kết thúc quá trình sạc bằng cách giảm điện áp trên pin xuống 2,5 mV so với giá trị tối đa của nó (còn gọi là phương pháp AV). Rõ ràng là ngay cả với sự lựa chọn đặc biệt, rất khó để đạt được dung lượng tuyệt đối của các ô trong pin. Nếu dung lượng của các pin đang được sạc khác nhau đáng kể, thì việc giảm điện áp trên một trong số chúng, có dung lượng thấp hơn, có thể được vi mạch coi là sự kết thúc của quá trình sạc nhanh. Trong trường hợp này, để đạt được mức sạc thực sự đầy, pin phải được sạc lại ở dòng điện thấp trong vài giờ nữa. Ngoài ra, vi mạch cho phép sạc cực nhanh trong 22 phút với dòng điện lớn gấp 4 lần dung lượng pin. Nhưng ở đây cần lưu ý một thực tế là không một nhà sản xuất nào đảm bảo duy trì lâu dài các đặc tính kỹ thuật của pin khi sạc như vậy. Do đó, dòng sạc tối đa hợp lý một cách khách quan có thể được coi là bằng dung lượng pin. Thuật toán hoạt động của bộ sạc rất đơn giản. Sau khi kết nối pin cần sạc và bật điện áp nguồn, đèn LED “Nguồn” HL1 sẽ sáng lên. Chip DA1 bao gồm bộ hẹn giờ sạc và đo điện áp cấp vào một cell pin. Nếu nó nhỏ hơn 0,4 V, chế độ sạc lại với dòng điện thấp khoảng 30 mA sẽ được kích hoạt. Ngay khi điện áp đo được vượt quá ngưỡng quy định, chế độ sạc nhanh với dòng điện 1,1 A sẽ tự động được kích hoạt (giá trị này được xác định bởi điện trở của điện trở R5), bóng bán dẫn hiệu ứng trường trong vi mạch sẽ mở ra, cống của được kết nối với chân 8 và đèn LED “Sạc nhanh” HL2 sáng lên. Cả trong quá trình sạc lại và trong trường hợp sạc nhanh, vi mạch đều đo độ sụt điện áp trên cảm biến - điện trở R5 và mở bóng bán dẫn điều chỉnh VT1 chính xác đến mức cần thiết để tạo ra mức sụt áp cần thiết (để sạc nhanh - 0,25 V) tại cảm biến hiện tại. Do đó, sự ổn định hiện tại cho phép xảy ra một số mất ổn định trong điện áp cung cấp của thiết bị, nhưng phải loại trừ việc giảm điện áp xuống dưới mức cho phép vì điều này có thể làm gián đoạn hoạt động bình thường của vi mạch. Trong quá trình sạc, cứ sau 42 giây, dòng sạc sẽ tắt trong 5 ms và vi mạch sẽ đo điện áp trên pin đang được sạc, “ghi nhớ” động lực thay đổi của pin theo thời gian. Khi đến gần thời điểm sạc đầy, điện áp trên pin ngừng tăng và sau đó bắt đầu giảm. Ngay khi điện áp cấp vào một pin giảm 2,5 mV, chế độ sạc nhanh sẽ được thay thế bằng chế độ sạc lại. Điều tương tự sẽ xảy ra nếu hết thời gian do bộ hẹn giờ đặt hoặc điện áp trên pin vượt quá 2 V. Giá trị này được đặt bởi điện áp ở chân 1 của chip DA1, trong trường hợp của chúng tôi, nó được cung cấp điện áp tham chiếu từ chân 16, bằng 2 V. Pin có thể ở chế độ sạc bao lâu tùy thích. Bộ sạc được mô tả có thể được sửa đổi. Ví dụ: giới thiệu tính năng giám sát nhiệt của thân pin đang được sạc, tính năng này được nhà sản xuất đặc biệt khuyến nghị để sạc cực nhanh. Thay vì tuyến tính, được phép sử dụng chế độ hoạt động xung của bóng bán dẫn để điều chỉnh dòng sạc pin. Nếu cần, sử dụng các phần tử bổ sung, bạn có thể giảm dòng sạc xuống dưới 30 mA. Những cải tiến này và một số cải tiến khác rất dễ thực hiện nếu bạn sử dụng thông tin về chip MAX713CPE. Con chip nên được xử lý cẩn thận. Mặc dù tài liệu của công ty không có bất kỳ cảnh báo nào về nguy cơ tiếp xúc với tĩnh điện, nhưng thực tế đã chỉ ra rằng nó rất nhạy cảm với nó ở mức độ rất lớn. Hơn nữa, một số người nghiệp dư vô tuyến trước đây sử dụng vi mạch CMOS với điốt bảo vệ ở đầu vào có thể đã quen với việc chúng có thể được hàn bằng mỏ hàn có điện áp hoạt động 220 V. Tuy nhiên, nên nhớ rằng vi mạch MAX71ZSPE trên thực tế, nó là một bộ vi điều khiển và chạm vào các đầu cực bằng mỏ hàn có điện áp hoạt động 220 V, do nhiễu từ điện áp nguồn, nó có thể gây tử vong cho nó! Do đó, nên lắp đặt vi mạch trên bo mạch thông qua bảng điều khiển bộ chuyển đổi sau khi hoàn thành cuối cùng mọi công việc lắp đặt. Nếu bạn cần thay đổi kết nối của các chân lập trình hoặc vị trí của công tắc SA1, việc này chỉ nên thực hiện khi điện áp nguồn đã tắt. Bộ nhớ không cần điều chỉnh, vì vậy chúng tôi sẽ mô tả chi tiết hơn các đặc điểm thiết kế của nó. Nó được gắn trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh lá một mặt, bản vẽ được thể hiện trong hình. 4. Bộ nhảy dây được hàn vào trước khi lắp đặt vi mạch DA1 hoặc bảng điều khiển bộ chuyển đổi cho vi mạch đó. Vỏ hoàn thiện được sử dụng từ bộ sạc XM-508. Đèn LED màu xanh lá cây (HL1) và đèn LED màu đỏ (HL2) cũng được lấy từ nó (các đèn tương tự trong nước có thể được chỉ ra trong sơ đồ), cũng như công tắc SA1.
Điện trở R5 nhập khẩu, còn lại là MLT-0,125 hoặc tương đương. Tụ điện oxit - bất kỳ tụ gốm C2, C3 nội địa hoặc nhập khẩu nào có điện áp định mức từ 50 V trở lên. Ngoài những gì được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng bất kỳ bóng bán dẫn nào khác có hệ số truyền dòng điện ít nhất là 50, dòng điện thu cho phép ít nhất là 3 A và điện áp bão hòa không quá 1,5 V ở dòng điện 1 A. Nó được lắp đặt trên một tản nhiệt có kích thước 40x32x8 mm, được làm từ một bộ tản nhiệt làm mát của bộ xử lý Rep-tium-100. Khi một pin được sạc, bóng bán dẫn sẽ tiêu hao khoảng 4 W điện năng, do đó, để tạo điều kiện thuận lợi cho chế độ nhiệt của nó, một quạt cỡ nhỏ để thổi bộ xử lý Pentium-100 mẫu DF1204SM được tích hợp trong vỏ thiết bị, quay êm nhưng rất hiệu quả. ở điện áp cung cấp 6 V. Nếu thiết bị luôn được sử dụng để sạc hai pin thì không cần lắp quạt. Tất nhiên, có thể thực hiện hoàn toàn mà không cần quạt, nhưng trong trường hợp này kích thước của tản nhiệt và theo đó, vỏ thiết bị sẽ phải tăng lên. Khi sạc một pin, phích cắm rút ngắn được lắp trong ngăn thay vì pin kia hoặc ampe kế 2...3 A được kết nối với các cực sạc miễn phí. Văn chương
Tác giả: S. Kosenko, Voronezh
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Các trang trại gió của Scotland đang hoạt động quá mức ▪ Máy in hóa đơn Citizen CT-S310IILAN ▪ Cảm biến hình ảnh SeeDevice PAT-PD ▪ Chip khuếch đại âm thanh nổi kép NCP2809
▪ phần trang web Các chỉ số, cảm biến, máy dò. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Những ý tưởng hiện đại về phòng chống nghiện ma túy. Nguyên tắc cơ bản của cuộc sống an toàn ▪ bài viết Các chân xuất hiện như thế nào? đáp án chi tiết ▪ bài viết Thợ sửa điều hòa thông gió công nghiệp. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ Bài báo Stroboscope. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Năm vòng trên dây buộc. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này