Источники питания

Схемы восстановления заряда у батареек

Проблема повторного использования гальванических элементов питания давно волнует любителей электроники. В технической литературе неоднократно публиковались различные методы "оживления" элементов, но, как правило, они помогали только один раз, да и ожидаемой емкости не давали.

В результате экспериментов удалось определить оптимальные токовые режимы регенерации и разработать зарядные устройства, пригодные для большинства элементов. При этом они обретали первоначальную емкость, а иногда и несколько превосходящую ее.

Восстанавливать нужно элементы, а не батареи из них, поскольку даже один из последовательно соединенных элементов батареи, пришедший в негодность (разряженный ниже допустимого уровня) делает невозможным восстановление батареи.

Что касается процесса зарядки, то она должна проводиться асимметричным током с напряжением 2,4...2,45 В. При меньшем напряжении регенерация весьма затягивается и элементы после 8...10 часов не набирают и половинной емкости. При большем же напряжении нередки случаи вскипания элементов, и они приходят в негодность.

Перед началом зарядки элемента необходимо провести его диагностику, смысл которой состоит в определении способности элемента выдерживать определенную нагрузку. Для этого к элементу подключают вначале вольтметр и измеряют остаточное напряжение, которое не должно быть ниже 1 В. (Элемент с меньшим напряжением непригоден к регенерации.) Затем нагружают элемент на 1...2 секунды резистором 10 Ом, и, если напряжение элемента упадет не более чем на 0,2 В, он пригоден к регенерации.

Shemy_vosstanovleniya_zaryada_u_batareek-1.gif

Электрическая схема зарядного устройства, приведенная на рисунке (предложил Б. И. Богомолов), рассчитана на зарядку одновременно шести элементов (G1...G6 типа 373, 316, 332, 343 и других аналогичных им).

Зарядное устройство с дискретной установкой зарядного тока

    При зарядке различных аккумуляторов необходим определенный зарядный ток для каждого из них. Предлагаемое устройство позволяет устанавливать 127 значений тока всего лишь с помощью семи выключателей.

    Это зарядное устройство рассчитано на зарядку любых малогабаритных аккумуляторов с напряжением от 1,5 до 12 В и током зарядки от 1 до 127 мА. К нему можно подключать, например, аккумуляторы Д-0,025, Д-0,06, Д-0,25, Д-0,55, ЦНК-0,45, ЦНК-0,9, а также батареи, составленные из них. Ток зарядки не зависит от числа заряжаемых аккумуляторов и может быть дискретно установлен в указанном выше диапазоне с шагом 1 мА без использования измерителя тока. Нестабильность тока зарядки не превышает 0,5 %. По достижении на аккумуляторе напряжения, соответствующего полной зарядке, процесс автоматически прекращается. Напряжение порога прекращения зарядки в зависимости от типа аккумулятора или батареи можно устанавливать от 1 до 12 В. Процесс зарядки контролируется светодиодом.

    Высокие характеристики нестабильности зарядного тока обеспечивает источник тока, в котором использована микросхема КР142ЕН19 [1]. Эта микросхема отлично работает также в прецизионных источниках тока [2] в диапазоне от нескольких десятков микроампер до нескольких ампер.

    Схема зарядного устройства с указанной микросхемой приведена на рис. 1. Источник тока образуют микросхема DA1, транзисторы VT3, VT4 (они образуют составной транзистор) и токозадающие резисторы R4-R10, подключаемые выключателями SA2-SA8. Сопротивления резисторов подобраны такими, чтобы при подключении одного из них устанавливался ток зарядки, указанный на схеме. Одновременным подключением нескольких резисторов устанавливают суммарный ток. К примеру, при замыкании контактов выключателей SA2, SA4 суммарный ток составит 5 мА, а когда будут замкнуты контакты всех выключателей, суммарный ток достигнет 127 мА.

charger-with-discrete

Рис.1. Принципиальная схема зарядного устройства

 

"Лавинная реанимация" батареек

    Конечно, химические процессы, протекающие в гальванических элементах при их работе, как правило, необратимы, но, тем не менее, восстановить хоть часть их емкости весьма заманчиво. Суть моего "ноу-хау" заключается в том, что при напряжении зарядки в 3...4 раза больше требуемого возникает "лавинный" процесс зарядки, причем даже элементов, полностью разряженных. Два варианта зарядных устройств для "лавинной" зарядки представлены на рис.1 и 2.

Рис.1. Принципиальная схема №1 зарядного устройства

Зарядное устройство для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока 

Сотовые телефоны комплектуются собственными зарядными устройствами. Эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными. Поскольку разновидностей сотовых телефонов много, напряжение питания их аккумуляторов также различно. Так сотовый телефон фирмы Motorola нельзя заряжать с по¬мощью зарядного устройства для сотового телефона фирмы Samsung или Sony Ericsson не только потому, что телефоны имеют разные разъемы для подключения внешнего питания, но, главное, потому, что у этих телефонов различное номинальное напряжение аккумуляторных батарей.
Большинство современных моделей сотовых телефонов имеют встроенное "умное" устройство, автоматически прекращающее зарядку аккумулятора при достижении им полной емкости. Поэтому оставлять такие сотовые теле¬фоны на постоянной подпитке от зарядного устройства практически безопасно для самого телефона и его аккумулятора. То же касается и зарядного устройства, включенного в осветительную сеть 220 В. Потребляемый ток (от сети 220 В) зарядным устройством очень мал, и не превышает 8—10 мА (при полностью заряженном аккумуляторе). Внешне можно лишь зафиксировать незначительный (до +30 °С) нагрев корпуса зарядного устройства при заряд¬ке телефона и охлаждение этого корпуса в режиме насыщенного аккумулятора.
Такое устройство можно собрать как по "классической" схеме, понизив сете¬вое напряжение обычным трансформатором и регулируя пониженное напряжение, так и по более современной импульсной схеме, поставив стабилизатор и высокочастотный преобразователь в высоковольтную часть схемы.
Преимущество "стандартной" компоновки схемы — простота схемы стабилизатора и большая безопасность при настройке схемы. Но есть и недостатки, отсутствующие в импульсной схеме— нужен трансформатор довольно больших размеров, сильный нагрев регулирующего транзистора, чувствительность схемы к колебаниям сетевого напряжения...
Импульсные источники питания работают на высокой частоте — десятки ки¬логерц, поэтому трансформатор может быть буквально "микроскопическим" (трансформатор в виде куба со стороной 20 мм выдает в нагрузку до 3—5 Вт полезной мощности, т. е. до 1 А тока; ток в высоковольтной части схемы в коэффициент трансформации раз (30—40) меньше тока в низковольтной час¬ти). Поэтому нагрев транзистора также значительно меньше, тем более что он работает в ключевом режиме; ну а благодаря ШИМ (широтно-импульсной модуляции) устройство будет нечувствительно к колебаниям сетевого на¬пряжения в пределах 150—250 В и более.
Для тех же, у кого нет штатного зарядного устройства (кто приобрел б/у сотовый телефон на распродаже), будет полезным самодельное зарядное уст¬ройство с индикацией состояния и автоматической регулировкой зарядного тока. Электрическая схема этого простого в повторении и налаживании уст¬ройства представлена на рис. 1.7.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное

Автор: В.Соломыков, г.Киренск-2, Иркутской обл., РЛ № 1/2000.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное разработан на основе схемы регулятора мощности, приведенной в [1]. Он подключается к сети через автоматический выключатель SF1, обеспечивающий номинальный потребляемый ток.

Preobrazovatel'_odnofaznogo_napryajeniya_v_trehfaznoe-1.gif
Рис. 1.

Преобразователь 12-220 В

Автор: О.ЛОКСЕЕВ, г.Бахчисарай, Крым, РЛ 7/2000.

Применение мощных полевых транзисторов позволяет существенно упростить схему и повысить КПД преобразователя. Модернизированная схема приведена на рис.1.

На элементах DD1.1, DD1.2 собран задающий генератор с частотой 500 Гц. Делитель на DD2 формирует две импульсные последовательности частотой 50 Гц со сдвинутыми на 180° фазами для управления силовыми ключами VT1 и VT2 двухтактного преобразователя. Чтобы избежать сквозных токов переключения, между выключением одного ключа и включением другого существует "мертвая зона" - 10% длительности периода.

Preobrazovatel'_12-220_V-1.gif
Рис. 1.

При подаче высокого уровня (логической "1") на вход "Блокировка" оба выходных ключа запираются.

Преобразователь для электробритвы.

Популярная электробритва «Эра» работает только на переменном токе, поэтому ею нельзя пользоваться в автомобиле. Устройство, описанное ниже, предназначено для питания этой электробритвы от автомобильной бортовой сети постоянным напряжением 12 В. Оно потребляет под нагрузкой ток около 2,5 А. Преобразователь содержит задающий генератор на частоту 100 Гц на триггере DD1.1, делитель частоты на 2 на триггере DD1.2, предварительный усилитель на транзисторах VT1, VT2 и усилитель мощности на транзисторах VT3, VT4, нагруженный трансформатором Т1. Задающий генератор обладает весьма высокой стабильностью частоты (не хуже 5 % при изменении питающего напряжения от 6 до 15 В). Делитель частоты одновременно играет роль симметрирующей ступени, позволяя улучшить форму выходного напряжения преобразователя. Микросхема DD1 и транзисторы предварительного усилителя питаются через фильтр R9C3C4. Вторичная обмотка трансформатора Т1 с ион-денсатором С5 и нагрузкой образуют колебательный контур с резонансной частотой около 50 Гц.

Preobrazovatel'_dlya_elektrobritvy.-1.gif

Подкатегории



Яндекс.Метрика
Яндекс цитирования