Es wird vorgeschlagen, ein Ladegerät für die Batterie mit Stromstabilisierung herzustellen, das an Strom und Spannung an der Last einstellbar ist. Das Anwendungsspektrum ist umfangreich. Eine der Optionen für seine Verwendung wird in einem bestimmten Beispiel betrachtet.
Bei der Herstellung und Installation der Autoradioeinheit in nach Hause Einstellung "Verwendung des Autoradios in der Heimversion"Ein kleines Problem wurde entdeckt. Es liegt in der Tatsache, dass bei der Herstellung des Radios nichtflüchtiger Speicher noch nicht weit verbreitet war. Die automatische Suche nach Sendern wurde bereits verwendet. Um die Einstellungen im Speicher des Empfängers zu speichern, war daher beim Ausschalten des Empfängers zusätzliche Stromversorgung für die Speicherzellen erforderlich. In AutoDies wurde gelöst, indem die Speichereinheit ständig an die Batterie des Bordnetzwerks angeschlossen wurde. Bei der Installation eines Autoradios in der Wohnung musste ich nach einem Ausweg suchen.
Es ist nicht möglich, Drei-Volt-Batterien zur Stromversorgung der Speicherzellen zu verwenden, ähnlich wie beim Speichern von Speicher in einem Computer. Zur Stromversorgung der Speichereinheit im Autoradio (gemäß Anleitung) sind 3,1 ... 3,5 Volt erforderlich.
Bei der Installation des Akkus liegt ein Problem vor. Wir müssen den Zustand der Batterieladung überwachen und sie regelmäßig zum Aufladen entfernen, was unpraktisch und unpraktisch ist. Daher ist es meiner Meinung nach einfacher, eine Batterie dauerhaft in die hergestellte Einheit des Autoradios einzubauen, ein Ladegerät dafür herzustellen und an derselben Stelle einzubauen.
Infolgedessen war die Aufgabe wie folgt. Es ist erforderlich, ein Ladegerät für die Batterie mit Regulierung und Stabilisierung des Stroms mit einer Begrenzung der maximalen Spannung an der Batterie von 3,6 Volt herzustellen. Der Akku sollte automatisch und nur bei eingeschaltetem Empfänger aufgeladen werden, und sein Speicher sollte ständig gewartet werden. Um eine vollständige Entladung oder Überladung auszuschließen, müssen die Lademodi an den Entladungsgrad der Batterie angepasst werden, d. H. Das Ladegerät sollte anpassungsfähig sein (soweit möglich).
Ladeschaltung.
Die Ladeschaltung zeichnet sich durch maximale Einfachheit und Zugänglichkeit der Komponenten aus, sie enthält grundsätzlich zwei Transistoren und eine einstellbare Zenerdiode. Der Niedrigleistungssteuertransistor VT1 hat die Funktion, den Strom zu regeln und zu stabilisieren. Der Transistor VT2 ist Leistung, der Hauptbatterieladestrom fließt durch ihn. Das Ladegerät enthält auch einen Ausgangsspannungsregler an der Zenerdiode VD1.
Ausgangsspannungsregler
Die Basis des Spannungsreglers bestimmt die gesteuerte Zenerdiode VD1 - TL431. Die Spannungsregelung am TL431 erfolgt mit einem Spannungsteiler R4, R5. Durch Auswahl der Werte dieser Widerstände erreichen wir den notwendigen Einstellbereich. Durch Ändern des Widerstands des Abstimmwiderstands R4 vor dem Einsetzen der Batterie in das Ladegerät stellen wir die maximale Ladespannung (3,6 V) an den Ausgangskontakten X1 und X2 ein.
Wenn die entladene Batterie an das Ladegerät angeschlossen ist, fällt die Spannung an den Ausgangskontakten ab und die Batterie beginnt zu verbrauchen, wobei der Strom mit dem Widerstand R2 eingestellt und durch den Widerstand R3 begrenzt wird. Wenn sich die Batteriespannung der vom Regler eingestellten Ausgangsspannung nähert, nimmt der Ladestrom ab, und wenn die Spannung an der Batterie 3,6 V erreicht, ist der Ladestrom praktisch Null.
Dies geschieht aus folgendem Grund. Die gesteuerte Zenerdiode TL431 wird geschlossen, bis ihre Steuerelektrode eine Spannung unter 2,5 V aufweist und den Betrieb des Ladegeräts nicht beeinträchtigt. Beim Laden der Batterie und Annäherung an die Spannung an die zuvor vom Regler eingestellte Ausgangsspannung erreicht das Potential an der Steuerelektrode 2,5 V und die Zenerdiode TL431 beginnt sich zu öffnen. In dieser Hinsicht beginnt der Leistungstransistor VT2 zu schließen, und der durch ihn fließende Ladestrom nimmt allmählich auf nahezu Null ab.
Daher begrenzen wir die maximale Spannung an der Batterie auf eine vorgegebene Spannung und schließen deren Wiederaufladung aus. Dadurch wird die Ladung in den Tropfmodus (0,005 ° C) übertragen, der nur den Speicher unterstützt und die Selbstentladung der Batterie kompensiert.
Stromstabilisator
Der Stromstabilisator hält einen stabilen Ausgangsstrom aufrecht, um die Batterie aufzuladen und gleichzeitig den Einfluss des Spannungsreglers zu beseitigen.
Der Betrieb des Stromstabilisators wird vom Transistor VT1 gesteuert. Die Strombegrenzung begrenzt den Widerstand R3. Es ist ein niederohmiger Widerstand von 0,1 bis 20 Ohm (abhängig von der erforderlichen Leistung des Ladegeräts) und gleichzeitig ein Stromsensor. Wenn die Last angeschlossen ist, wird an diesem Widerstand ein bestimmter Spannungsabfall gebildet, der proportional zum Durchlassstrom ist. Ein solcher Spannungsabfall reicht für den Betrieb des Steuertransistors VT1 aus.
Mit einem Anstieg des Stroms aus irgendeinem Grund und einem entsprechenden Anstieg des Spannungsabfalls über R3 öffnet sich der Transistor VT1 mehr. In dieser Hinsicht beginnt der Leistungstransistor VT2 zu schließen und der durch ihn zur Batterie fließende Strom nimmt ab.
Wenn der Strom durch die Last abnimmt, ist das Gegenteil der Fall.
Somit steuert der Transistor VT1 automatisch den Leistungstransistor und stellt den durch ihn fließenden Strom und die Last so ein, dass der Stromstabilisierungsprozess ausgeführt wird.
In der ersten Stufe erfolgt die Ladung durch einen stabilen Strom (manuell ausgewählt). Wenn die eingestellte Spannung an der Batterie erreicht ist (manuell ausgewählt), wird die Ladung fortgesetzt, während eine stabile Spannung beibehalten und der Wert des Ladestroms verringert wird.
Durch Ändern des Widerstands des Widerstands R2 ist es möglich, den erforderlichen Batterieladestrom manuell einzustellen.
Der Widerstand R1 stellt die Vorspannung für den Leistungstransistor VT2 ein und bestimmt auch den Betriebsstrom der Zenerdiode VD1. Durch Auswahl von R1 wird der Zenerdiodenstrom auf 5 ... 10 mA eingestellt.
Die LEDs im Gerät werden verwendet, um den Ladevorgang visuell zu signalisieren. Das Leuchten der LED1 zeigt den Betrieb des Stromstabilisators und der LED2 den Betrieb des Spannungsreglers an.
Als Steuer-NPN-Transistoren (Leistungs-NPN-Transistoren) können sowohl inländische als auch importierte Niedrigleistungs-Transistoren (mittlere Leistung) mit den entsprechenden Strom- und Spannungseigenschaften verwendet werden. Der VT2-Leistungstransistor erwärmt sich unter starker Last und muss an einem Kühler installiert werden. Die VD2-Diode schützt den Akku vor Entladung, wenn der Empfänger und das Ladegerät ausgeschaltet werden. Die Batteriekabel sind mit der Empfängerspeichereinheit verbunden.
Herstellung des Ladegeräts
1. Batterieauswahl
Zur Stromversorgung der Speichereinheit im Autoradio verwenden wir drei in Reihe geschaltete NiMH-Batterien mit einer Gesamtnennspannung von 3,6 Volt (1,2 x 3) und einer Kapazität von mehr als 2,0 Ah. Die Entladung jedes Batterieelements ist bis zu 0,9 Volt und die gesamte Batterie bis zu (0,9 x 3) 2,7 Volt zulässig. Eine vollständige Akkuladung ist bis zu (1,8 x 3) 5,4 Volt möglich. Wenn Sie den Spannungsregler des Ladegeräts auf 3,6 Volt einstellen, wird das Aufladen des Akkus garantiert ausgeschlossen, ohne ihn vom Gerät zu trennen.
Es gibt auch einen gewissen Schutz hinsichtlich der vollständigen Entladung von Batterien. Bei einer Versorgungsspannung von 3,0 Volt gehen die Einstellungen für die automatische Suche im Empfänger verloren, was sich beim nächsten Einschalten bemerkbar macht. Die Mindestladung im Akku bleibt bestehen. In diesem Fall muss der Betrieb des Geräts angepasst werden. Dazu müssen Sie den Ladestrom nur geringfügig erhöhen.
2. Montage und Überprüfung des Betriebs der Schaltung
Wir wählen die Details gemäß dem obigen Diagramm aus. Montage der Ladeschaltung auf einer Universalplatine. Wir überprüfen den Betrieb der Schaltung, indem wir das Batterieelement als Last einstellen. Durch Auswahl der Werte der Widerstände R4, R5 können wir die Ausgangsspannung im gesamten Bereich einstellen. Nachdem wir die gesamte Batterie der Batterien eingelegt haben, prüfen wir die Möglichkeit und die Werte beim Einstellen des Ladestroms. Bei einer Nennleistung von R3 gemäß obigem Diagramm wird der Strom von 0 bis 350 mA mit einer Ausgangsspannung von 3,2 bis 9 bis 11 Volt geregelt.
Wir schneiden aus der Universalplatine aus und bereiten eine Arbeitsplatine für die Montage vor.
3. Wir führen die Installation der Schaltung auf der Arbeitsplatine durch.
Wenn freier Raum vorhanden ist und um das Temperaturregime der Teile zu verbessern, ist es möglich, einen Teilblock mit einer großen Wärmeabgabe von der Schaltung zu unterscheiden. In diesem Fall handelt es sich um einen Leistungstransistor am Kühler und am Widerstand R3 (bestehend aus zwei parallel geschalteten unteren Leistungen). Diese Teile werden auf einer separaten Optionskarte montiert, die von der Hauptplatine entfernt installiert ist. Die restlichen Teile werden auf der Hauptplatine montiert.
4. Endmontage.
Wir bauen die gesamte Schaltung in der Arbeitsversion zusammen und überprüfen die Funktion des zusammengebauten Ladegeräts.
Wir installieren die Arbeitsschaltung in der zuvor hergestellten Funkeinheit in der Heimversion. Da die Einheit des Autoradios stationär ist und das Entfernen eine mühsame Aufgabe ist, befindet sich die Laufwerksplatine des Geräts im Fall der Einheit in der Nähe des Fensters unter der Küchenuhr. Wenn Sie die Uhr aus dem Fenster entfernen, was 3 Sekunden dauert, ist der Zugriff auf die Betriebsanzeigen und die Einstellung von Strom und Spannung frei.
