Bộ sạc thông minh. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Bộ sạc thông minh

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ sạc, pin, tế bào điện

Bình luận bài viết

Pin Ni-Cd được sử dụng rộng rãi để cung cấp năng lượng cho thiết bị đeo hiện đại. Để sạc chúng, nhiều thiết bị được sản xuất, các thiết bị tương tự và đài nghiệp dư được lắp ráp. Tuy nhiên, hầu hết các thiết kế công nghiệp và nghiệp dư được thiết kế để sạc pin đơn giản. Thường thì họ không thể sạc đầy chúng do nhược điểm cố hữu của các tế bào Ni-Cd - cái gọi là "hiệu ứng bộ nhớ". Nó bao gồm thực tế là nếu bạn sạc pin đã xả hết, thì nó sẽ chỉ cung cấp năng lượng ở mức mà quá trình sạc bắt đầu. Để hiệu ứng này không xuất hiện, pin phải được xả hết (đến khoảng 1 V), sau đó được sạc đến điện áp khoảng 1,4 V. Thiết bị vi điều khiển được mô tả bên dưới sẽ tự động giải quyết vấn đề này. Đầu tiên, pin chưa hết dung lượng sẽ được xả hết hoàn toàn, sau đó được sạc đến mức định trước, kiểm tra khả năng hoạt động bình thường của pin rồi ngắt kết nối khỏi thiết bị.

Thiết bị được đề xuất được thiết kế để sạc độc lập đồng thời bốn pin Ni-Cd có dung lượng 600, 800 và 1200 mAh, nhưng cũng có thể được sử dụng để sạc các loại pin khác. Khả năng thay đổi thuật toán vận hành thiết bị theo chương trình mang lại sự linh hoạt cần thiết và dễ dàng làm việc với nó.

Sơ đồ nguyên lý của bộ sạc được hiển thị trong Hình.1. Về mặt chức năng, nó bao gồm một bộ điều khiển và bốn ô phóng điện giống hệt nhau.

(bấm vào để phóng to)

Bộ điều khiển chứa MK DD1, công tắc DD2, bộ so sánh DA1, bộ tạo điện áp mẫu (VT13, VT14), bộ báo hiệu âm thanh lỗi pin (VT15) và bộ đệm DD3. MK kiểm soát toàn bộ hoạt động của thiết bị, đảm bảo hoạt động độc lập của cả bốn nút sạc. Việc chuyển đổi điện áp đến từ pin sang đầu vào không đảo ngược của bộ so sánh DA1 được thực hiện bằng công tắc DD2. Điện áp tham chiếu được hình thành tùy thuộc vào mã được xác định bởi các tín hiệu E0 và E1 do vi điều khiển chỉ định. Bộ đệm DD3 cung cấp khả năng tách cổng P1 của bộ vi điều khiển khỏi các ô phóng điện.

Mỗi ô như vậy bao gồm một bộ ổn định dòng điện DA2 (sau đây chỉ định vị trí của các phần tử của ô A1), điện trở cài đặt dòng điện R3 - R5, công tắc bóng bán dẫn (VT1 - VT3), chuyển đổi trạng thái nút (điều khiển sạc-xả) và đèn LED HL1 (sáng đỏ) và HL2 (xanh lá cây), biểu thị trạng thái của nút (đỏ - sạc, xanh lục - xả). Công tắc SA1 và SA2 cho phép bạn đặt dòng sạc cần thiết (trong trường hợp này là 60, 80 hoặc 120 mA).

Hãy xem xét hoạt động của thiết bị chi tiết hơn. Khi bật nguồn, chương trình sẽ phân tích trạng thái của pin G1, lần lượt so sánh điện áp trên nó (tín hiệu K1) với điện áp tham chiếu do bộ định hình tạo ra trên các bóng bán dẫn VT13, VT14. Nếu điện áp trên pin nhỏ hơn 0,7 V, nó "kết luận" rằng ô trống và tiến hành phân tích trạng thái của ô tiếp theo. Nếu điện áp trên pin lớn hơn 1 V (trường hợp thông thường), MK DD1 phát tín hiệu (thông qua bộ đệm DD3) R1=1, Z1=1. Trong trường hợp này, đèn LED HL2 sáng lên và các bóng bán dẫn VT1, VT3 mở. Cái đầu tiên chặn kênh sạc (DA2, R3-R5, VT2) và cái thứ hai kết nối điện trở R9 song song với pin. Quá trình xả bắt đầu.

Ở chế độ xả và sạc, điện áp trên pin được đo cứ sau 4 giây. Chu kỳ đo (tín hiệu Z1=1, R1=0) xấp xỉ 1 giây, tức là thời gian để bảo dưỡng một pin, bao gồm cả độ trễ, là 1 giây. Tại thời điểm này, điện áp của pin được đo và tùy thuộc vào giá trị của nó, bộ vi điều khiển sẽ quyết định tiếp tục xả (sạc) pin hay tắt (nếu đã sạc xong). Điều này được thấy rõ bởi sự phát sáng của đèn LED. Ánh sáng định kỳ của đèn LED màu xanh lá cây (HL2) cho biết pin của ô này đang ở chế độ xả và pin màu đỏ (HL1) ở chế độ sạc.

Nhưng trở lại chế độ xả. Tín hiệu K1 (điện áp trên pin được xả) thông qua công tắc DD2 được đưa đến đầu vào không đảo ngược của bộ so sánh DA1, tại đó nó được so sánh với điện áp tham chiếu (khoảng 1 V) được cung cấp cho đầu vào đảo ngược từ bộ tạo hình trên các bóng bán dẫn VT13 và VT14 (cái thứ nhất mở và cái thứ hai đóng). Tại thời điểm đạt đến giá trị điện áp cài đặt, bộ so sánh đưa ra tín hiệu về việc hoàn thành quá trình phóng điện và MC chuyển thiết bị sang chế độ sạc (tín hiệu R1 và Z1 lấy giá trị log. 0). Trong trường hợp này, đèn LED HL1 sáng lên, các bóng bán dẫn VT1, VT3 đóng và VT2 mở.

Trong quá trình tạo mẫu thiết bị và thử nghiệm hoạt động với các loại pin có dung lượng khác nhau và của các hãng khác nhau, người ta thấy rằng mức sạc pin tối đa tương ứng với điện áp mẫu khoảng 1,45 V (có tính đến tổn thất trong mạch đo). Nếu cần, nó có thể được thay đổi theo hướng này hay hướng khác bằng điện trở điều chỉnh R44.

Khi điện áp trên pin G1 đạt xấp xỉ 1,45 V, quá trình sạc sẽ dừng lại. Sau đó, trong một thời gian (khoảng 8 ... 10 giây), tế bào chuyển sang chế độ phóng điện (đèn LED HL2 sáng lên) với sự kiểm soát của điện áp pin. Nếu nó không thay đổi đáng kể trong thời gian này, quá trình sạc sẽ kết thúc (cả hai đèn LED đều không sáng). Nếu điện áp giảm mạnh (lên đến 1 ... 1,1 V), điều này cho thấy pin bị trục trặc, thì tín hiệu âm thanh sẽ được phát ra và đèn LED HL2 bắt đầu nhấp nháy.

Thiết bị có chế độ sạc bắt buộc. Nó được sử dụng khi pin được xả xuống điện áp dưới 1 V hoặc cần được sạc lại khẩn cấp (bỏ qua quá trình xả xuống 1 V). Việc bật để sạc cưỡng bức được thực hiện bằng nút SB1 (được nhấn giữ cho đến khi đèn LED HL1 sáng lên).

Việc lựa chọn dòng sạc bằng 0,1 dung lượng pin được thực hiện bởi các công tắc SA1 và SA2 bằng cách đảo chiều điện trở R4 với điện trở R3 và R5. Ở vị trí của các công tắc được hiển thị trong sơ đồ, dòng sạc được xác định bởi điện trở của điện trở R4 và bằng 60 mA. Đóng các tiếp điểm của công tắc SA1 dẫn đến tăng dòng sạc lên tới 80 mA và cả hai (SA1 và SA2) - lên tới 110 ... 120 mA. Dòng điện đầu ra tối đa của bộ điều chỉnh điện áp 78L05 là 100 mA, tuy nhiên, ở chế độ điều chỉnh dòng điện, nó vượt qua 120 mA với mức nhiệt tương đối ít (trong trường hợp cực đoan, bạn có thể đặt một bộ tản nhiệt nhỏ lên nó).

Các bộ phận của bộ sạc được gắn trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh lá mỏng hai mặt (Hình 2).

Bộ sạc thông minh

Bo mạch được thiết kế để sử dụng điện trở MLT không đổi, tông đơ SDR-19a, tụ điện K50-35 (C1, C4), KD-1 (C2, C3) và KM (các loại khác), phần hai chân từ phích cắm PLS-40 (XP1), nút B38 hoặc B32 (SB1), công tắc trượt thu nhỏ VDMZ-2V (SA1-SA8). Trong mạch cài đặt tần số của bộ tạo dao động MK tích hợp, bộ cộng hưởng thạch anh có tần số 3,58 MHz được sử dụng, nhưng bất kỳ loại nào khác có tần số từ 3 đến 8 MHz cũng được chấp nhận (trong trường hợp này, một số hằng số sẽ phải được thay đổi trong chương trình). Là bộ phát âm thanh BF1, bạn có thể sử dụng điện thoại loại TM-2V hoặc bộ phát piezo ZP-31. Để kết nối MK DD1, hãy sử dụng bảng điều khiển 20 chân.

Mã "firmware" ROM MK được hiển thị trong bảng.

(bấm vào để phóng to)

Mã nguồn chương trình

Hầu hết các điện trở được lắp vuông góc với bo mạch. Dây nhảy được luồn vào các lỗ được đánh dấu ở mặt dưới (trong Hình 2) của bản vẽ có bốn điểm, kết nối các dây dẫn đã in ở các mặt khác nhau của bảng.

Việc thiết lập thiết bị dẫn đến việc đặt điện áp tham chiếu và các giá trị cần thiết của dòng sạc và dòng xả. Điện áp tham chiếu (xem bảng ở phần dưới bên trái của Hình 1) được đặt bằng cách cắt điện trở R42, R43, R44 và lựa chọn điện trở R41. Làm điều này mà không có MK, tạm thời xóa nó khỏi bảng điều khiển. Hai dây dẫn được đưa vào các khe 2 và 3 của nó (hoặc được hàn vào các miếng đệm tương ứng của bảng) và được kết nối thông qua các điện trở có điện trở 10 kOhm với nguồn điện áp +5 V. Sau đó, nguồn được cung cấp cho bảng và kết nối các tiếp điểm của bảng được đặt tên theo nhiều cách kết hợp khác nhau với một dây chung (mã 00, 01, 10, 11), sử dụng các điện trở được điều chỉnh, đặt điện áp được chỉ định trên mạch tại điểm K (chân 4 của chip DA1; E0 là lớn nhất bit đáng kể , E1 - đàn em).

Dòng sạc cần thiết được đặt bằng cách chọn các điện trở R3 - R5. Để làm điều này, một pin xả đến 1 V được lắp vào bất kỳ ô nào, một dải sợi thủy tinh hai mặt (hoặc getinaks) với các đoạn dây gắn được hàn vào lá được chèn vào giữa cực dương của nó và tiếp điểm tương ứng, và một milliammeter có giới hạn đo 150 ... 300 mA được kết nối với các đầu tự do của cái sau. Điện trở R4 tạm thời được thay thế bằng điện trở điều chỉnh có điện trở 270 ... 330 Ohms (tốt nhất là dây nhiều vòng) và bằng cách bật chế độ sạc cưỡng bức bằng nút SB1, điện trở của phần điện trở được đưa vào mạch được chọn tại đó dòng sạc là 6 mA (đối với pin có dung lượng 600 mAh). Sau đó, một điện trở không đổi có điện trở đóng được hàn vào vị trí của nó, thay thế bằng điện trở điều chỉnh R3 và bằng cách đóng các tiếp điểm của công tắc SA1, dòng điện được tăng lên 80 mA (đối với pin có dung lượng 800 mAh). Cuối cùng, khi đóng tiếp điểm của cả hai công tắc SA1 và SA2, điện trở của điện trở R5 được chọn, tương ứng với dòng sạc 120 mA (đối với pin có dung lượng 1200 mAh). Tương tự, các điện trở của mạch sạc và ba ô còn lại được chọn.

Dòng xả (khoảng 60 mA ở điện áp pin 1,2 V) được đặt bằng cách chọn điện trở R9. Để tăng tốc độ xả của pin có dung lượng 800 và 1200 mAh (trong trường hợp thứ nhất, dòng điện là 80 và trong trường hợp thứ hai - 120 mA), có thể thêm hai điện trở nữa vào mạch thu của bóng bán dẫn VT3, được kết nối song song với R9 bằng các công tắc tương tự như SA1, SA2 (tất nhiên, những thay đổi tương tự trong trường hợp này phải được thực hiện đối với mạch xả của các ô còn lại).

Tóm lại, cần lưu ý rằng thiết bị được mô tả có khả năng sạc pin với dung lượng lớn hơn. Để làm điều này, cần phải thay thế DA2-DA5 bằng các bộ ổn định cho dòng điện cao hơn (300 ... 400 mA) và các bóng bán dẫn chính bằng các bóng bán dẫn mạnh hơn.

Tác giả: M. Demenev, I. Koroleva

Xem các bài viết khác razdela Bộ sạc, pin, tế bào điện.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Tai nghe Logitech G Pro X 10.07.2019

Logitech đã giới thiệu tai nghe Logitech G Pro X, được thiết kế dành riêng cho người dùng dành nhiều thời gian chơi game trên máy tính - đặc biệt, dành cho các game thủ tham gia các giải đấu và thi đấu đồng đội.

Người ta cáo buộc rằng khi tạo ra các mặt hàng mới, người ta đặc biệt chú ý đến sự thoải mái trong thời gian mặc kéo dài, cũng như chất lượng của giọng nói và âm thanh. Đặc biệt, một micrô Blue VO! CE có thể tháo rời đặc biệt đã được sử dụng, cho phép cải thiện đáng kể chất lượng giọng nói.

Tính mới thuộc loại overhead. Các bộ phát 50 mm được thiết kế đặc biệt với nam châm neodymium được sử dụng. Dải tần số có thể tái tạo mở rộng từ 20 Hz đến 20 kHz.

Gói này bao gồm bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự (DAC) bên ngoài với giao diện USB và cáp kết nối dài 2 mét với bộ điều khiển để điều chỉnh mức âm lượng và tắt tiếng nhanh chóng.

Thiết kế sử dụng chất liệu nhôm và bộ nhớ hình dạng. Máy nặng xấp xỉ 320 gram (không kèm theo cáp kết nối).

Tai nghe Logitech G Pro X sẽ có sẵn với giá ước tính là $ 130.

Tin tức thú vị khác:

▪ Nhà máy điện sóng lớn nhất thế giới sẽ được xây dựng

▪ Lễ hội xe tải nhỏ 2022

▪ Làm sạch nước uống từ thuốc

▪ Samsung Galaxy Note 7 cháy nổ đã được bán trở lại

▪ Khoai tây “đánh thức” gen chống mốc sương thành công

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Bộ sạc, pin, pin. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Miễn dịch học đại cương và lâm sàng. Giường cũi

▪ bài viết Thư viện có nguồn gốc như thế nào? đáp án chi tiết

▪ Bài viết của Takka. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng