|
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 an toàn
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ sạc, pin, tế bào điện Thiết kế đề xuất nhấn mạnh vào tính an toàn khi sạc. Thiết bị kiểm tra xem pin đã được kết nối đúng cách chưa, tự động tắt khi sạc xong và dừng sạc khi pin nóng lên trên nhiệt độ cài đặt. Được biết, ngay cả thuật toán sạc nhanh (với dòng điện 1...2C, trong đó C là dung lượng pin) cũng giả định thời lượng của quá trình sạc là 1...5 giờ [1]. Thật khó để tưởng tượng rằng quá trình này sẽ được theo dõi suốt thời gian qua. Và điều này bất chấp thực tế là sạc nhanh là nguy hiểm nhất. Ngay cả khi không tuân thủ chế độ một chút, vỏ pin có thể bị vỡ với tất cả các hậu quả sau đó. Sạc tiêu chuẩn với dòng điện 0,1 C sẽ an toàn hơn đáng kể, nhưng thời lượng sử dụng quá lâu (lên tới 14...16 giờ). Thiết bị được mô tả cung cấp khả năng sạc nhanh (4...7 giờ) cho một pin Ni-Cd hoặc Ni-MH có dung lượng từ 250 đến 1000 mAh. Dòng sạc rộng hoàn toàn không góp phần đảm bảo an toàn cho thiết bị do người dùng có thể gặp lỗi khi cài đặt dòng sạc, do đó, nhiều phương pháp khác nhau được cung cấp để bảo vệ pin và chính bộ sạc. Kết quả là một thiết bị có vẻ phức tạp không cần thiết. Tuy nhiên, sự phức tạp này sẽ được đền đáp bằng thời lượng pin kéo dài và sự yên tâm về tình hình an toàn cháy nổ trong căn hộ. Khả năng chỉ sạc một pin là do mong muốn đảm bảo sạc đầy đủ và một lần nữa là an toàn. Trong số các đặc tính kỹ thuật của thiết bị, cần lưu ý đến chế độ sạc tăng tốc “mềm”, tự động tắt pin sau khi sạc, bảo vệ khỏi kết nối sai cực và quá nhiệt, chỉ báo các chế độ, thông báo bằng âm thanh về chế độ khẩn cấp và cuối cùng là , điện áp cung cấp khá thấp (từ 3,5 B), trong một số trường hợp có thể rất được mong muốn. Sơ đồ của thiết bị được hiển thị trong hình. một.
Phần chính của nó - bộ ổn định dòng điện - bao gồm ba bộ phận: bộ ổn áp chính và hai bộ điều chỉnh dòng điện có thiết kế giống hệt nhau. Bộ điều chỉnh chính (DA6.1, VT3) cung cấp dòng sạc 0,1C và hoạt động trong toàn bộ chu kỳ. Bộ điều chỉnh thứ hai (DA6.2, VT4) - có thể gọi là cưỡng bức - tạo ra dòng điện bằng 0V và bật khi điện áp trên pin lớn hơn 0,6 V nhưng chưa đạt 1,4 V. Tại thời điểm này, cả hai bộ điều chỉnh đều hoạt động và được kết nối song song, cung cấp cho pin tổng dòng điện là 0,4C. Những hạn chế trong hoạt động của bộ điều chỉnh dòng điện cưỡng bức là do những điều sau đây. Nếu pin bị xả nghiêm trọng (điện áp Uacc < 0,6 V), việc sạc pin bằng dòng điện cao là không an toàn, do đó việc sạc được thực hiện với dòng điện 0,1 C chỉ sử dụng bộ điều chỉnh dòng điện chính. Khi điện áp Uacc đạt 1,4 V, bộ điều chỉnh cưỡng bức sẽ tắt vì điện áp này gần đến giới hạn và nên tiến hành sạc thêm với dòng điện tiêu chuẩn 0,1 C. Khi đạt Uacc = 1,48 V, bộ điều chỉnh chính cũng tắt - dừng sạc. Trong trường hợp này, đèn LED HL3 ("Đang sạc") tắt và đèn HL1 ("Đã sạc xong") sáng lên. Điốt VD1, VD2 ngăn không cho pin xả sau khi ngừng sạc. Cả hai bộ điều chỉnh đều là nguồn dòng điện được điều khiển bằng điện áp. Điện áp điều khiển (so với dây nguồn dương) được tạo ra bởi bộ ổn áp chính DA3 và được điều chỉnh bởi biến trở R23 (dòng sạc yêu cầu được đặt tùy thuộc vào dung lượng pin). Điểm đặc biệt của op-amp KR1446UD1A được sử dụng trong bộ điều chỉnh dòng điện [2] là khả năng hoạt động ở điện áp cung cấp thấp (từ 2,5 V đối với đơn cực) và quan trọng nhất là phạm vi tín hiệu đầu vào và đầu ra của chúng gần như bằng tổng của các điện áp cung cấp. Trong trường hợp của chúng tôi, DA6.1 hoạt động với điện áp đầu vào bằng Us - UR25, trong đó Us là điện áp nguồn dương và UR25 là điện áp rơi trên điện trở đo R25. Trên thực tế, cái sau là một “bản sao” của điện áp điều khiển (như đã biết, điện áp ở cả hai đầu vào của op-amp được bao phủ bởi OOS trùng với điện áp bù 25). Như vậy, với dòng sạc 250 mA (đối với pin có dung lượng 25 mAh) UR0,2 = 0,2 V. Điều này có nghĩa là điện áp đầu vào chỉ có thể nhỏ hơn 6.1 V so với điện áp cung cấp dương của op-amp DA1,5 . Các op-amp thông thường cho phép hoạt động với điện áp đầu vào không quá (Us - 2...XNUMX) V. Điều tương tự cũng có thể nói về điện áp đầu ra. Trong quá trình sạc, DA6.1 cung cấp điện áp đầu ra bằng Us - UR25 - UBE VT3, trong đó UBE VT3 là điện áp chuyển tiếp tại điểm nối bộ phát VT3 (0,6...0,8 V). Để dừng hoạt động của bộ điều chỉnh dòng điện, op-amp cung cấp điện áp bằng Us, do đó đóng bóng bán dẫn. Tất cả những điều trên cũng áp dụng cho bộ điều chỉnh cưỡng bức trên DA6.2. Cả hai bộ điều chỉnh đều được tắt lần lượt bởi các bóng bán dẫn VT1 và VT2 (chính xác hơn là điều này được thực hiện bởi VT1, vì khi nó mở, nó sẽ bỏ qua các điện trở R21, R23, từ đó điện áp được cung cấp cho đầu vào của cả hai op-amps). Ở trạng thái tắt, dòng điện đầu ra của bộ điều chỉnh không bằng 25, vì điện áp trên điện trở R1 không bằng XNUMX. Có hai lý do cho việc này. Thứ nhất, điện trở kênh của bóng bán dẫn hiệu ứng trường mở VTXNUMX khác XNUMX, và do đó điện áp USI VT1 là vài milivolt. Lý do thứ hai là điện áp bù 6.1 của op-amp DA25. Kết quả là điện áp trên điện trở R1 phụ thuộc vào dấu của điện áp bù 6.1 và bằng USI VT1446 ± UCM DA1. Trong trường hợp này, tốt hơn nên sử dụng op-amp KR3UD1A, điện áp phân cực của nó không vượt quá ±3 mV, vì vậy khi tắt bộ điều chỉnh, nó sẽ tạo ra dòng điện dư nhỏ XNUMX...XNUMX mA. Bộ điều chỉnh dòng điện cưỡng bức hoạt động theo cách tương tự. Nhờ đó, sau khi sạc xong, bộ ổn định dòng điện sẽ duy trì một điện áp nhất định trên pin, ngăn không cho pin phóng điện do tự phóng điện và rò rỉ dòng điện qua các mạch của thiết bị. Dòng điện thấp như vậy không thể gây hại cho pin. Ngoài ra, tính năng này còn đảm bảo độ ổn định của thiết bị khi tháo pin và cấp điện áp vào. Dòng điện do bộ điều chỉnh chính đặt bằng Ureg/R25, trong đó Ureg là điện áp rơi trên các điện trở R21+R23 (không tính đến điện áp phân cực bằng 6.1 của op-amp DA1, dòng điện đầu vào của nó và dòng điện rò của kênh đóng VT3) Ureg phụ thuộc vào điện áp ổn định DA2,5 ( 21 V) và hệ số chia của bộ chia điện áp R23-RXNUMX (như đã lưu ý là tính từ “cộng” của nguồn điện). Dòng điện do bộ điều chỉnh cưỡng bức đặt được xác định theo cách tương tự. Bây giờ chúng ta chuyển sang phần thứ hai của thiết bị, bao gồm bộ tạo điện áp tham chiếu, bộ so sánh, được sử dụng làm chip op-amp DA4, DA5 và nút logic. Như có thể thấy trên sơ đồ, điện áp từ pin được cung cấp đến đầu vào của bộ so sánh DA4.1-DA4.4 không trực tiếp mà thông qua các điện trở R14, R16-R18, để tránh làm hỏng op-amp khi lắp pin và tắt nguồn bộ sạc. Các điện trở ở đầu vào "tham chiếu" sẽ loại bỏ lỗi do dòng điện đầu vào của op-amp gây ra (nhưng không loại bỏ sự khác biệt về dòng điện đầu vào). Đầu vào “kiểu mẫu” của op-amp DA4.3 không có điện trở như vậy, vì bộ so sánh này không yêu cầu độ chính xác cao. Bộ so sánh DA4.1 xác định thời điểm tắt bộ điều chỉnh dòng điện cưỡng bức (khi điện áp pin đạt 1,4 V), DA4.2 xác định thời điểm kết thúc quá trình sạc và phát ra tín hiệu tắt bộ điều chỉnh dòng điện chính. Điện trở R24, tạo ra phản hồi dương, tạo thành độ trễ nhỏ (khoảng 40 mV), giúp tránh trạng thái không ổn định của bộ so sánh sau khi ngừng sạc. Bộ so sánh DA4.3 phát ra tín hiệu để bật bộ điều chỉnh dòng điện cưỡng bức khi điện áp trên pin vượt quá 0,6 V và DA4.4 “kiểm tra” kết nối chính xác của pin: nếu cực sai, bộ điều chỉnh dòng điện sẽ được bật tắt và chuông áp điện HA1 phát ra tín hiệu âm thanh cảnh báo. Để xác định cực tính, khả năng hoạt động của op-amp KR1401UD2A với điện áp đầu vào thấp hơn điện áp cung cấp có cực âm được sử dụng. Một tính năng quan trọng của thiết bị được mô tả là kiểm soát nhiệt độ của pin đang được sạc. Nó được thực hiện bằng cảm biến nhiệt độ DA2 và op-amp DA5.1. LM335Z là bộ điều chỉnh điện áp tích hợp có đặc tính nhiệt độ tuyến tính: điện áp đầu ra của nó tăng thêm 10 mV khi nhiệt độ tăng lên mỗi độ C. Ở nhiệt độ +25°C (298 K), điện áp đầu ra là 2,98 V. Khi pin nóng lên khoảng +33°C, bộ so sánh DA5.1 được kích hoạt, dừng sạc, đèn LED HL2 ("Quá nóng" ) sáng lên và phát ra tín hiệu âm thanh (chẳng hạn như khi kết nối pin bị phân cực sai). Điện áp tham chiếu tới bộ so sánh đến từ trình điều khiển được tạo trên DA1. Một thiết bị logic trên các phần tử của chip DD1 xử lý tín hiệu đến từ bộ so sánh, điều khiển đèn LED, chuông và bộ điều chỉnh dòng điện. Thay vì K1401UD2A, thiết bị có thể sử dụng vi mạch K1401UD2B, cũng như LM124 tương tự nước ngoài. KR1446UD1A có thể được thay thế bằng vi mạch thuộc dòng này có chỉ số B hoặc C, tuy nhiên, có thể dòng điện dư (sau khi tắt bộ điều chỉnh dòng điện) sẽ quá lớn hoặc hoàn toàn không tồn tại. Cả hai đều không mong muốn. KR142EN19A có thể được thay thế bằng TL431 tương tự nước ngoài ở bất kỳ phiên bản nào. Ngoài những bóng bán dẫn được chỉ ra trong sơ đồ, thiết bị có thể sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường dòng KP303 với các chỉ số chữ cái khác, tuy nhiên, điện áp cắt của chúng không quá 3 và tốt nhất là không nhỏ hơn 0,5 V. KT814A có thể được thay thế bằng các bóng bán dẫn thuộc dòng này có chỉ số B, V. Ví dụ được sử dụng trong bộ điều chỉnh dòng cưỡng bức (VT4) phải có hệ số truyền dòng cơ sở tĩnh ít nhất là 70 với dòng phát là 300 mA. Nếu điều kiện này được đáp ứng thì có thể sử dụng bóng bán dẫn dòng KT816. KT3107A có thể hoán đổi với bất kỳ thiết bị nào trong dòng sản phẩm này. Điốt KD212 - với bất kỳ chỉ số chữ cái nào. Đèn LED L-53LYD (màu vàng) và L-53LID (màu đỏ) của Kingbright có đặc điểm là dòng điện hoạt động thấp (thông số ánh sáng được chuẩn hóa ở dòng điện 2 mA) và có thể được thay thế bằng đèn tương tự có dòng chuyển tiếp tối đa cho phép ít nhất là 7mA. HL3 - bất kỳ đèn LED màu xanh lá cây nào. Bộ phát áp điện HA1 - NPM14AX của JL World có tích hợp máy phát 3H (mức tiêu thụ dòng điện - không quá 7 mA). Để đặt dòng sạc (R23), nên sử dụng điện trở thay đổi quấn dây, ví dụ: PPZ-40, PPZ-41 và đặt điện áp tham chiếu (R3, R6, R11) - quấn dây nhiều vòng SP5- 2, SP5-3 và tương tự. Các bộ phận của bộ sạc được gắn trên một bảng mạch in đặt trong một hộp nhựa. Ngăn chứa pin sạc mở, các tiếp điểm có cùng mục đích của Avometer M4317 trong nước được sử dụng làm tiếp điểm. Phải đặc biệt chú ý đến việc gắn cảm biến nhiệt độ DA2 (Hình 2, mục 4).
Vi mạch LM335Z có vỏ “bóng bán dẫn” bằng nhựa KT-26 (TO-92). Nó được gắn mặt phẳng của nó vào tiếp điểm dương 2 của ngăn chứa pin thông qua một lớp mỏng keo dẫn nhiệt không làm khô. Nếu có điện trở thấp giữa cực dương 1 và cực 2 của pin thì tiếp xúc nhiệt sẽ tốt. Cần phải nhớ rằng khối lượng và diện tích bề mặt của phần tiếp xúc và các bộ phận kim loại liền kề phải càng nhỏ càng tốt. Điều này sẽ đảm bảo ít thất thoát nhiệt “trong suốt quá trình” từ pin đến cảm biến và do đó, tăng độ chính xác của việc xác định nhiệt độ. Vì mục đích này mà vòng đệm điện môi 6 được đặt dưới đầu vít 2 cố định tiếp điểm 8 vào đế 7. Cảm biến 4 được “gắn” vào tiếp điểm bằng một đoạn dây MGTF 5 (các đầu của nó được hàn vào tiếp điểm) và được phủ một lớp keo epoxy mỏng xung quanh chu vi của thân máy. Thành của vỏ 3 đóng vai trò là điểm dừng, hạn chế sự uốn cong của phần tiếp xúc 2. Khi sạc, bóng bán dẫn VT4 giải phóng công suất lên tới 1,5 W nên nó được gắn thẳng đứng trên một tấm duralumin có kích thước 20x30x0,8 mm. Ở thành trên của thân thiết bị có đèn LED HL1 - HL3 và biến trở R23, núm điều khiển được trang bị thang đo tròn để cài đặt dòng sạc. Trong phiên bản của tác giả, thang đo được chia theo giá trị dung lượng (từ 250 đến 1000 mAh), điều này giúp tránh sai sót khi cài đặt dòng điện dễ dàng hơn. Chuông áp điện HA1 có kích thước nhỏ và có dây dẫn cứng nên được lắp đặt trên bảng mà không cần buộc thêm bất kỳ dây dẫn nào. Việc thiết lập thiết bị bắt đầu bằng việc hiệu chỉnh cảm biến nhiệt độ DA2. Đầu tiên, đặt điện áp tham chiếu UT ở chân 3 của DA5.1. Để thực hiện việc này, đặt một điện áp không đổi 4,5...5,5 V vào đầu vào, đo nhiệt độ T (tính bằng độ Kelvin) tại vị trí lắp đặt bộ sạc và tính điện áp tham chiếu Uobr = T/100 tương ứng với nhiệt độ này . Nhắc lại rằng nhiệt độ tính bằng độ Kelvin bằng nhiệt độ tính bằng độ C + 273. Sau đó đo điện áp thực Umea ở chân 2 của DA2 (hoặc tương tự ở cùng chân của DA5.1) và tính toán sự thay đổi đặc tính nhiệt độ của DA2 theo công thức Δ = Uobr - Uiz. Sau đó, điện trở R3 đặt điện áp tham chiếu UT = 3,06 - Δ (có tính đến dấu dịch chuyển). Sau đó, sử dụng điện trở R6 và R11 đã điều chỉnh, điện áp tham chiếu được đặt tuần tự thành 1,4 và 1,48 V (độ lệch cho phép không quá ± 0,02 V). Cuối cùng, thang đo của biến trở R23 được hiệu chỉnh. Để thực hiện việc này, hãy nối ampe kế với các tiếp điểm của ngăn chứa pin, đặt điện áp 4,5...5,5 V vào đầu vào và xoay thanh trượt của điện trở R23 để đạt được dòng điện 25 mA. Trên thang đo, vạch tương ứng với giá trị hiện tại này được chỉ định là 250 mAh. Các mốc 350, 500, 750 và 1000 mAh được hiệu chỉnh theo cách tương tự. Văn chương
Tác giả: M.Bogdanov, Sarov, vùng Nizhny Novgorod.
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
▪ Học trực tuyến hiệu quả hơn truyền thống ▪ Sống lâu hơn trong không khí sạch
▪ phần của trang Cuộc đời của các nhà vật lý đáng chú ý. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Hoài niệm về tương lai. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Con người cần gì để hạnh phúc? đáp án chi tiết ▪ bài viết Chăm sóc ngựa và công việc vận chuyển. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Vâng lời nút. 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