Как известно , никель - кадмиевые ( Ni-Cd ) аккумуляторы обладают " памятью": не будучи разряжены до напряжения 1 В , они не могут принять полный заряд . Поэтому в наиболее совершенных зарядных устройствах каждый такой аккумулятор предварительно разряжают до указанного напряжения Разрядное устройство является также основой измерителей емкости аккумуляторов.

На рис . 1 изображена принципиальная схема устройства , разряжающего Ni - Cd аккумулятор до напряжения U = 1 В в автоматическом режиме .

Через резистор R4 и участок коллектор-эмиттер открытого транзистора VT2 аккумулятор разряжается током (при напряжении аккумулятора 1,1 В , U ( нас ) = 0,3 В и сопротивлении резистора R4, равном 8,2 Ом — примерно 100 мА ). При желании, заменив R4 резистором меньшего сопротивления (и соответственно с большей рассеиваемой мощностью), ток разрядки можно увеличить .

Как видно, напряжение аккумулятора подведено к неинвертирующему входу компаратора DA 1, а на его инвертирующий вход подано образцовое напряжение 1 В с движка подстроенного резистора R 6. Пока напряжение аккумулятора превышает Uoбp более чем на 40 мкВ (40 мкВ — область линейного , "некомпараторного" режима работы К 554 САЗ), выходное напряжение компаратора U(вых) практически равно напряжению питания (вывод 9 соединен с открытым коллектором его выходного транзистора, закрытого в этом режиме). Почти такое же напряжение присутствует на эмиттере транзистора VT1, которое создает в базе транзистора VT2 ток = 4,8 мА , достаточный для удержания его в режиме глубокого насыщения .

При снижении напряжения аккумулятора до значения (UG1 + 40 мкВ) < Uoбp ситуация резко меняется : U (вых) становится близким к 0, транзисторы VT1 и VT2 закрываются и разрядка аккумулятора G1 прекращается . Открывшийся транзистор VT3 включает светодиод (сигнал окончания разрядки), и на резистор R6 поступает напряжение смещения примерно 0,08 В. Таким образом, введенная положительная обратная связь организует гистерезисный режим работы компаратора, который исключает частые его переключения . Конечно, U R10 может быть и меньше (для этого достаточно уменьшить сопротивление резистора R 10). Вместо указанных на схеме КТ 3102 ЕМ (VT1) и КТ 3107 Д (VT3) в устройстве можно применить другие маломощные транзисторы соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока больше 50. Несколько жестче требования к транзистору VT2: при h 21 э = 50... 100 он должен иметь напряжение насыщения U к э (нас) не более 0,2...0,3 В . При увеличении тока разрядки, возможно, потребуется несколько уменьшить сопротивление резистора R2. Светодиод АЛ 307 КМ заменим любым другим . Печатную плату устройства ( рис . 2) изготавливают из дву - сторонне фольгированного стеклотекстолита .

Фольгу на стороне деталей используют в качестве общего провода, места припайки к ней выводов деталей и проводов показаны черными квадратами (перед установкой на место выводы 2 и 6 микросхемы DA1 отгибают под прямым углом ). Во избежание замыканий фольгу в непосредственной близости от отверстий под выводы деталей, не подлежащие соединению с общим проводом ,необходимо удалить (это можно сделать как травлением, так и зенковкой кромок отверстий после травления).

Налаживание правильно собранного устройства сводится к установке требуемого образцового напряжения на выводе 4 DA1. Удобнее всего это сделать с помощью цифрового вольтметра (нуж­ ны и его точность, и высокое входное сопротивление) : подключив вольтметр к движку подстроечного резистора R6, устанавливают U обр = 1 В + U R10 , если светодиод HL1 горит, или Uoбр = 1 В , если он не светится . Можно воспользоваться и обычным вольтметром , контролируя им напряжение на разряжаемом аккумуляторе : при UG1 = 1 В движок резистора R6 (установленный предварительно в верхнее по схеме положение) медленно поворачивают до включения светодиода и оставляют в этой позиции .

Процесс разрядки аккумулятора можно считать законченным уже при первых включениях светодиода HL1 ( напряжение на аккумуляторе без нагрузки частично восстанавливается , но лишь до значения 1 В + U R10. после чего разрядная цепь включается снова). Непрерывное свечение HL1 свидетельствует о том , что ЭДС аккумулятора не превышает 1 В + U R10 .

Разрядка аккумулятора, особенно в форсированном режиме, происходит довольно быстро . Поэтому все элементы аккумуляторной батареи (в современной аппаратуре их обычно не более трех - четырех ) могут быть разряжены последовательно, один за другим , без большой потери времени .

на главную | обсудить на форуме

Rodionyich ©