Siūloma pagaminti akumuliatoriaus įkroviklį su stabilizuota srove, reguliuojamą pagal srovę ir įtampą esant apkrovai. Taikymo sritis yra plati. Konkrečiame pavyzdyje nagrinėjama viena iš jo naudojimo galimybių.
Gaminant ir montuojant automobilių radijo imtuvą namo nustatymas "Automobilinio radijo naudojimas namų versijoje„Buvo nustatyta viena nedidelė problema. Tai slypi tame, kad gaminant radiją nestabili atmintis dar nebuvo paplitusi. Ir jau buvo naudojama automatinė stočių paieška. Taigi, norint išsaugoti nustatymus imtuvo atmintyje, atminties ląstelėms reikėjo papildomos energijos, kai imtuvas buvo išjungtas. Į automobilis, Tai buvo išspręsta nuolat prijungiant atminties įrenginį prie įmontuoto tinklo akumuliatoriaus. Įrenginėdamas bute automobilio radiją, turėjau ieškoti išeities.
Atminties elementams maitinti negalima naudoti trijų voltų akumuliatorių, panašiai kaip taupant atmintį kompiuteryje. Norint įjungti atmintį iš automobilio radijo (pagal instrukcijas), reikia 3,1 ... 3,5 volto.
Įdėjus akumuliatorių kyla problemų. Turime stebėti akumuliatoriaus įkrovos būseną ir periodiškai ją išimti, kad būtų galima įkrauti, o tai yra nepatogu ir nėra praktiška. Todėl, mano manymu, paprasčiau visam laikui įmontuoti akumuliatorių į pagamintą automobilio radijo imtuvą, pasidaryti jam įkroviklį ir sumontuoti toje pačioje vietoje.
Dėl to užduotis buvo tokia. Būtina pagaminti akumuliatoriaus įkroviklį, reguliuojant ir stabilizuojant srovę, ribojant akumuliatoriaus maksimalią įtampą 3,6 voltais. Akumuliatorius turėtų būti įkraunamas automatiškai ir tik įjungus imtuvą, o jo atmintis turėtų būti nuolat prižiūrima. Norint neįtraukti visiško iškrovimo ar perkrovimo, įkrovimo režimai turi būti pritaikyti atsižvelgiant į akumuliatoriaus išsikrovimo laipsnį, t. Įkroviklis turėtų būti pritaikomas (kiek įmanoma).
Įkroviklio grandinė.
Įkroviklio grandinė pasižymi maksimaliu komponentų paprastumu ir prieinamumu, iš esmės joje yra du tranzistoriai ir reguliuojamas Zenerio diodas. Mažo galingumo valdymo tranzistorius VT1 atlieka srovės reguliavimo ir stabilizavimo funkciją. Tranzistorius VT2 yra galingas, per jį teka pagrindinė akumuliatoriaus įkrovimo srovė. Taip pat įkroviklis turi išėjimo įtampos reguliatorių, esantį „Zener“ diode VD1.
Išėjimo įtampos reguliatorius
Įtampos reguliatoriaus pagrindas nustato kontroliuojamą Zenerio diodą VD1 - TL431. TL431 įtampos reguliavimas atliekamas naudojant įtampos daliklį R4, R5. Pasirinkę šių rezistorių vertes, pasiekiame reikiamą reguliavimo diapazoną. Tada, pakeisdami tuningo rezistoriaus R4 varžą, prieš įdėdami akumuliatorių į įkroviklį, išvesties kontaktuose X1 ir X2 nustatome maksimalią įkrovimo įtampą (3,6 V).
Kai išsikrovusi baterija prijungiama prie įkroviklio, išėjimo kontaktų įtampa krinta ir baterija pradeda išeiti, o srovė nustatyta su rezistoriumi R2 ir apribota rezistoriumi R3. Kai akumuliatoriaus įtampa artėja prie reguliatoriaus nustatytos išėjimo įtampos, įkrovimo srovė sumažės, o kai akumuliatoriaus įtampa pasieks 3,6 V, įkrovimo srovė bus praktiškai lygi nuliui.
Tai atsitinka dėl šios priežasties. Valdomas zenerio diodas TL431 yra uždarytas, kol jo valdymo elektrodo įtampa yra mažesnė nei 2,5 V, ir tai neturi įtakos įkroviklio veikimui. Įkraunant akumuliatorių ir artėjant prie jame esančios įtampos, prie išėjimo įtampos, kurią anksčiau nustatė reguliatorius, valdymo elektrodo potencialas pasiekia 2,5 V, o TL431 zenerio diodas pradeda atsidaryti. Šiuo atžvilgiu galios tranzistorius VT2 pradeda užsidaryti, o per jį tekanti įkrovimo srovė pamažu sumažės iki beveik nulio.
Taigi, mes ribojame maksimalią akumuliatoriaus įtampą iki iš anksto nustatytos ir neįtraukiame jos įkrovimo, perkeldami įkrovimą į lašėjimo režimą (0,005C), kuris palaiko tik atmintį ir kompensuoja akumuliatoriaus savaiminį išsikrovimą.
Srovės stabilizatorius
Srovės stabilizatorius palaiko stabilią išėjimo srovę akumuliatoriui įkrauti, pašalindamas įtampos reguliatoriaus įtaką.
Srovės stabilizatoriaus veikimą kontroliuoja tranzistorius VT1. Dabartinė riba riboja rezistorių R3. Tai yra mažo atsparumo rezistorius nuo 0,1 iki 20 omų (atsižvelgiant į reikalingą įkroviklio galią) ir tuo pačiu metu yra srovės jutiklis. Kai apkrova yra prijungta, šiame rezistoriuje susidaro tam tikras įtampos kritimas, proporcingas praeinančiai srovei. Tokio įtampos kritimo pakanka valdymo tranzistoriaus VT1 veikimui.
Padidėjus srovei, dėl tam tikrų priežasčių ir atitinkamai padidėjus įtampos kritimui per R3, tranzistorius VT1 atidaromas daugiau. Šiuo atžvilgiu galios tranzistorius VT2 pradeda užsidaryti, o srovė, einanti per jį į akumuliatorių, sumažėja.
Kai srovė mažėja per apkrovą, yra atvirkščiai.
Taigi tranzistorius VT1 automatiškai kontroliuoja galios tranzistorių, sureguliuodamas per jį tekančią srovę ir apkrovą, todėl vykdomas srovės stabilizavimo procesas.
Pirmajame etape įkrovimas atliekamas stabilia srove (pasirenkama rankiniu būdu). Kai pasiekiama nustatyta akumuliatoriaus įtampa (pasirenkama rankiniu būdu), įkrovimas tęsiamas išlaikant stabilią įtampą ir mažinant įkrovimo srovės vertę.
Pakeitus rezistoriaus R2 varžą, galima rankiniu būdu nustatyti reikiamą akumuliatoriaus įkrovimo srovę.
Rezistorius R1 nustato galios tranzistoriaus VT2 šališkąją įtampą, taip pat nustato zenerio diodo VD1 darbinę srovę. Pasirinkus R1, Zenerio diodo srovė nustatoma per 5 ... 10 mA.
Prietaiso šviesos diodai naudojami vizualiam signalui apie įkrovimo procesą. LED1 švytėjimas rodo srovės stabilizatoriaus veikimą, o LED2 - įtampos reguliatoriaus veikimą.
Kaip valdymo (galios) NPN tranzistoriai, galima naudoti tiek vietinius, tiek importuotus mažos galios (vidutinės galios) tranzistorius, turinčius atitinkamas srovės ir įtampos charakteristikas. VT2 galios tranzistorius įkaista labai veikiant, todėl jį reikia sumontuoti ant radiatoriaus. VD2 diodas apsaugo akumuliatorių nuo išsikrovimo, kai imtuvas ir įkroviklis yra išjungti. Baterijų laidai yra prijungti prie imtuvo atminties.
Įkroviklio gamyba
1. Baterijos pasirinkimas
Norėdami įjungti atmintį iš automobilio radijo, naudojame tris serijiniu būdu sujungtas NiMH baterijas, kurių bendra vardinė įtampa yra 3,6 volto (1,2 x 3) ir talpa didesnė kaip 2,0 Ah. Kiekvieną akumuliatoriaus elementą galima iškrauti iki 0,9 volto, o visą bateriją - iki (0,9 x 3) 2,7 volto. Visiškas akumuliatoriaus įkrovimas galimas iki (1,8 x 3) 5,4 volto. Taigi, nustatę įkroviklio įtampos reguliatorių ties 3,6 voltais, garantuojame, kad neįkrausime akumuliatoriaus net neatjungdami jo nuo įrenginio.
Taip pat yra tam tikra apsauga, kai baterijos visiškai išsikrauna. Kai maitinimo įtampa siekia 3,0 voltų, prarandami imtuvo automatinės paieškos nustatymai, kurie pastebimi kitą kartą įjungiant. Vis tiek išlieka minimalus akumuliatoriaus įkrovimas. Tokiu atveju reikia pakoreguoti įrenginio veikimą. Norėdami tai padaryti, jums reikia tik šiek tiek padidinti įkrovimo srovę.
2. Grandinės veikimo surinkimas ir patikrinimas
Išsami informacija pasirenkama pagal aukščiau pateiktą diagramą. Įkroviklio grandinės surinkimas ant universaliosios plokštės. Mes patikriname grandinės veikimą, nustatydami akumuliatoriaus elementą kaip apkrovą. Pasirinkę varžų R4, R5 reikšmes, pasiekiame galimybę sureguliuoti išėjimo įtampą visame diapazone. Įdiegę visą akumuliatorių bateriją, reguliuodami įkrovimo srovę patikriname galimybę ir vertes. R3 vertinimas pagal aukščiau pateiktą diagramą reguliuojamas nuo 0 iki 350 mA, kai išėjimo įtampa yra nuo 3,2 iki 9 -11 voltų.
Mes išpjauname iš universaliosios plokštės ir paruošiame darbinę plokštę surinkimui.
3. Mes atliekame grandinės montavimą ant darbinės plokštės.
Jei yra laisvos vietos ir norint pagerinti dalių temperatūros režimą, galima iš grandinės atskirti bloką, kurio dalys išskiria daug šilumos. Tokiu atveju tai yra radiatoriaus galios tranzistorius ir rezistorius R3 (sudarytas iš dviejų mažesnių galių, sujungtų lygiagrečiai). Šios dalys surenkamos ant atskiros papildomos lentos, sumontuotos toliau nuo pagrindinės plokštės. Likusios dalys surenkamos ant pagrindinės plokštės.
4. Galutinis surinkimas.
Mes surenkame visą grandinę darbine versija ir patikriname surinkto įkroviklio veikimą.
Mes montuojame darbinę grandinę į anksčiau pagamintą radijo vienetą namų versijoje. Kadangi automobilinio radijo imtuvas yra nejudantis, o jo išėmimas yra daug pastangų reikalaujanti priemonė, prietaiso disko plokštė yra įrenginio dėkle, prie lango, esančio po virtuvės laikrodžiu. Pašalinant laikrodį nuo lango, kuris užtrunka 3 sekundes, prieiga prie veikimo indikatorių ir srovės bei įtampos reguliavimas yra nemokamas.
