ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА

Схемы / Прочие схемы
Administrator
1 543
16-04-2017, 00:03
0

Разрядное устройство для "коногонки" (рис.4). Разряжать батарею щелочных аккумуляторов необходимо до напряжения 2,8 В. Микросхема КР1006ВИ1 (таймер) имеет два входа, переключающих "выход" в различные состояния: вывод 6 переключает выход в "0" при подаче напряжения, превышающего 2/3 напряжения питания; вывод 2 переключает выход в "0" при подаче напряжения ниже 1 /3 питающего напряжения.

Переключения производятся скачком (в конструкцию таймера кроме двух пороговых элементов входит также триггер), промежуточные потенциалы входов не вызывают изменений состояния выхода. Высокое напряжение выхода соответствует лог." 1" (почти напряжение питания на выводе 3, отключенное состояние вывода 7). Низкое напряжение выхода соответствует лог."0" (почти нулевое напряжение на выводе 3, низкое напряжение на выводе 7). Выводы 3 и 7 выдерживают токи до 0,2 А (я на практике нагружал их не более 0,1 А).

Если питать таймер напряжением 12 В, то напряжение вывода 5 будет равно 8 В. Подключением в эту точку стабилитрона по методике [2] мы настраиваем нижний порог переключения на 2,8 В. Верхний же порог напряжения будет 5,6 В (а для "коногонки" максимальное напряжение 5,2 В). Элементы УТ3, VD2, R6, НЬ2 составляют зарядную часть устройства. При токе заряда 1 А для снижения верхнего порога достаточно установить резистор R1, который берет на себя лишние 0,4 В. Входы таймера можно соединять вместе, это повышает надежность и уменьшает количество ошибок при монтаже.

Для принудительного включения режима "разряд" можно кнопкой S2 подать на входы высокое напряжение (кратковременно). Резистор ІГ2 в цепи входов ограничивает импульсы тока в цепи батареи в момент нажатия кнопки. На точность работы таймера он не оказывает влияния, так как входные сопротивления таймера составляют мегомы. Шунтирование входов конденсатором С2 поможет избежать ложных переключений при плохом качестве батареи аккумуляторов и сравнительно мощных лампах в цепи заряда и разряда. Конденсатор С1 уменьшает колебания опорного напряжения.

При подключении батареи схема таймера окажется в состоянии "0" или "1" по выходу (это зависит и от того, что раньше было подключено - батарея или источник питания). Если выход имеет высокий потенциал, транзистор УГ1 - открыт, а УГ2 - закрыт, разряд батареи не происходит. Высокое напряжение выхода открывает транзистор УГ3, который через диод VD2 запитывает батарею зарядным током, ограниченным лампой накаливания И1. На входы таймера подводится напряжение на 0,4 В больше, чем напряжение батареи. Заряд батареи будет происходить до достижения напряжения 5,2 В, точнее до подачи на входы таймера напряжения выше 5,6 В. С этого момента выход таймера переключается в "0".

Низкое выходное напряжение закрывает транзистор VII, поэтому 2 открывается через резистор 1?5. Через лампу НИ при замкнутом S1 батарея может разряжаться. Поскольку 3 закрыт - заряда нет. Напряжение батареи подводится к входам микросхемы. При снижении напряжения батареи ниже 2,8 В произойдет обратное переключение выхода таймера. Таким образом процесс тренировки батареи происходит многократно. Для его прекращения достаточно разомкнуть цепь разряда выключателем S1.

Схема построена так, чтобы при исчезновении питающего напряжения не происходил разряд батареи.

Существенное замечание: иногда "банки" аккумуляторной батареи могут давать трещины и протекать, поэтому следует под батареей оставить место и емкость для электролита (не ставить батарею на металл). При замыкании банок может происходить их сильный саморазогрев, поэтому лучше всего поставить фонарь на керамические плитки, которые уложены на дно металлического "корыта". Без выполнения этих условий нельзя оставлять установку включенной.

Схему можно легко модернизировать (рис.5). Введение в разрыв точки "А" фрагмента с тиристором позволяет автоматически запретить разряд после одного разрядного цикла. В момент включения режима "разряд" при помощи кнопки S2 другая секция контактов кнопки производит запуск тиристора VS1. Поскольку таймер переключился в режим разряда, транзистор УТ1 закрыт, и плюс питания через 1Г5 подводится к аноду тиристора. После замыкания контактов S2 тиристор останется во включенном состоянии, ток тиристора запитывает базу УТ2. В момент завершения разряда выход таймера переключится в "1", поэтому транзистор УТ1 входит в насыщение - ток через тиристор УБ1 падает до нуля, теперь цепь разряда не сможет включиться даже в момент окончания заряда. Резистор 1Г8 соединяет базу УТ2 с корпусом для его более надежного закрывания. После такой модернизации устройство будет производить один тренировочный цикл разряд-заряд, и батарея будет находиться в готовности к работе.

Так же просто включить часы для отсчета времени разряда (это нужно для контроля качества работы фонаря). Снимаемое с разрядной лампы 1 напряжение при помощи светодиода 3 стабилизируется, и этим напряжением питаются электронно-механические часы "Слава". В момент пуска следует повернуть корпус часов для начала колебаний маятника. Прекращение разряда вызовет остановку часов. Если по показаниям часов будет видно, что длительность разряда была небольшой, нужно проверить не было ли прекращения подачи электроэнергии.

Общее замечание: напряжения, стабилизируемые светодиодами, немного различаются. Если напряжения на светодиоде недостаточно для работы часов, можно немного добавить тока через ограничительный резистор, подключить параллельно светодиоду конденсатор 10 мкФ. Следует также учитывать, что напряжение на зеленых светодиодах ближе к 2 В, а на синих может превысить 2 В.

Литература

Горейко Н.П. Блоки питания//Радюаматор-Электрик. - 2000. - №7. - С.2.
Горейко Н.П. Зарядное устройство века грядущего//Радюаматор-Электрик. - 2001. - № 5. - С.20-21.

Обсудить на форуме