Pengecas pintar. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengecas Pintar

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengecas, bateri, sel galvanik

Komen artikel

Bateri Ni-Cd digunakan secara meluas untuk menggerakkan peralatan boleh pakai moden. Banyak peranti dihasilkan untuk mengecasnya; peranti serupa juga dipasang oleh radio amatur. Walau bagaimanapun, kebanyakan reka bentuk perindustrian dan amatur direka untuk mengecas semula bateri sahaja. Selalunya mereka tidak dapat mengecasnya sepenuhnya kerana kelemahan sel Ni-Cd yang wujud - yang dipanggil "kesan ingatan". Ia terletak pada hakikat bahawa jika anda mengecas bateri yang separa dinyahcas, ia akan melepaskan tenaga hanya ke tahap dari mana pengecasan bermula. Agar kesan ini tidak berlaku, bateri mesti dinyahcas sepenuhnya (kira-kira 1 V), dan kemudian dicas pada voltan kira-kira 1,4 V. Peranti mikropengawal yang diterangkan di bawah secara automatik menyelesaikan masalah ini. Bateri, yang belum melepaskan sepenuhnya kapasitinya, mula-mula menyahcas sepenuhnya, kemudian mengecasnya ke tahap tertentu, menyemak keupayaannya untuk berfungsi seperti biasa, dan kemudian memutuskan sambungannya daripada peranti.

Peranti yang dicadangkan direka untuk pengecasan bebas serentak empat bateri Ni-Cd dengan kapasiti 600, 800 dan 1200 mAh, tetapi juga boleh digunakan untuk mengecas jenis bateri lain. Keupayaan untuk menukar algoritma pengendalian peranti secara pemrograman menyediakan fleksibiliti yang diperlukan dan kemudahan untuk bekerja dengannya.

Gambarajah skematik pengecas ditunjukkan dalam Rajah 1. Secara fungsional, ia terdiri daripada unit kawalan dan empat sel caj-nyahcas yang sama.

(klik untuk memperbesar)

Unit kawalan mengandungi MK DD1, suis DD2, komparator DA1, penjana voltan rujukan (VT13, VT14), unit isyarat bunyi kerosakan bateri (VT15) dan penimbal DD3. MK mengawal operasi peranti secara keseluruhan, memastikan operasi bebas bagi keempat-empat nod pengecasan. Menukar voltan yang datang dari bateri kepada input bukan penyongsangan DA1 pembanding dijalankan oleh suis DD2. Voltan rujukan terbentuk bergantung kepada kod yang ditentukan oleh isyarat E0 dan E1 yang ditentukan oleh mikropengawal. Penampan DD3 menyediakan penyahgandingan port P1 mikropengawal daripada sel nyahcas cas.

Setiap sel tersebut terdiri daripada penstabil semasa DA2 (selepas ini penamaan kedudukan unsur-unsur sel A1 ditunjukkan), perintang penetapan arus R3 - R5, suis transistor (VT1 - VT3), menukar keadaan nod (mengecas-menyahcas). -kawalan) dan LED HL1 (merah). bercahaya) dan HL2 (hijau), menunjukkan status nod (merah - mengecas, hijau - menyahcas). Suis SA1 dan SA2 membolehkan anda menetapkan arus pengecasan yang diperlukan (dalam kes ini 60, 80 atau 120 mA).

Mari kita lihat operasi peranti dengan lebih terperinci. Apabila kuasa dihidupkan, program menganalisis keadaan bateri G1, secara bergantian membandingkan voltan padanya (isyarat K1) dengan voltan rujukan yang dihasilkan oleh pemacu pada transistor VT13, VT14. Jika voltan bateri kurang daripada 0,7 V, ia "menyimpulkan" bahawa sel itu kosong dan bergerak untuk menganalisis keadaan yang seterusnya. Jika voltan pada bateri lebih daripada 1 V (kes biasa), MK DD1 menghasilkan (melalui penimbal DD3) isyarat R1=1, Z1=1. Dalam kes ini, LED HL2 menyala dan transistor VT1, VT3 terbuka. Yang pertama menyekat saluran pengecasan (DA2, R3-R5, VT2), dan yang kedua menyambungkan perintang R9 selari dengan bateri. Proses pelepasan bermula.

Dalam mod nyahcas dan mengecas, voltan pada bateri diukur sekali setiap 4 saat. Kitaran pengukuran (isyarat Z1=1, R1=0) adalah lebih kurang 1 s, iaitu masa untuk menservis satu bateri bersama-sama dengan kelewatan ialah 1 s. Pada masa ini, voltan pada bateri diukur, dan bergantung pada nilainya, mikropengawal memutuskan sama ada untuk meneruskan nyahcas (mengecas) bateri atau mematikannya (jika pengecasan selesai). Ini jelas kelihatan dari cahaya LED. Pencahayaan berkala LED hijau (HL2) menunjukkan bahawa bateri sel ini berada dalam mod nyahcas, dan LED merah (HL1) berada dalam mod pengecasan.

Tetapi mari kita kembali ke mod pelepasan. Isyarat K1 (voltan pada bateri yang dinyahcas) melalui suis DD2 dibekalkan kepada input bukan penyongsangan DA1, di mana ia dibandingkan dengan voltan rujukan (kira-kira 1 V) yang dibekalkan kepada input penyongsangan daripada pemacu pada transistor VT13 dan VT14 (yang pertama dibuka, dan yang kedua ditutup) . Pada masa nilai voltan yang ditetapkan dicapai, pembanding mengeluarkan isyarat bahawa proses nyahcas telah selesai dan MK menukar peranti kepada mod pengecasan (isyarat R1 dan Z1 mengambil nilai logik 0). Dalam kes ini, LED HL1 menyala, transistor VT1, VT3 ditutup dan VT2 terbuka.

Dalam proses prototaip peranti dan mengujinya dalam operasi dengan bateri dengan kapasiti yang berbeza dan dari syarikat yang berbeza, didapati bahawa cas bateri maksimum sepadan dengan voltan rujukan kira-kira 1,45 V (dengan mengambil kira kerugian dalam litar pengukur). Jika perlu, ia boleh diubah dalam satu arah atau yang lain menggunakan perintang pemangkasan R44.

Apabila voltan pada bateri G1 mencapai lebih kurang 1,45 V, pengecasan akan berhenti. Kemudian untuk beberapa lama (kira-kira 8... 10 s) sel bertukar kepada mod nyahcas (LED HL2 menyala) dengan kawalan voltan pada bateri. Jika ia tidak berubah dengan ketara pada masa ini, pengecasan akan tamat (kedua-dua LED tidak menyala). Jika voltan turun dengan mendadak (kepada 1... 1,1 V), yang menunjukkan kerosakan bateri, maka isyarat bunyi dikeluarkan dan LED HL2 mula berkelip.

Peranti mempunyai mod pengecasan paksa. Ia digunakan apabila bateri dinyahcas kepada voltan kurang daripada 1 V atau ia perlu dicas semula dengan segera (memintas proses nyahcas kepada 1 V). Menghidupkan pengecasan paksa dilakukan oleh butang SB1 (terus tekan sehingga LED HL1 menyala).

Pemilihan arus pengecasan bersamaan dengan kapasiti bateri 0,1 dijalankan oleh suis SA1 dan SA2 oleh perintang shunting R4 dengan perintang R3 dan R5. Dalam kedudukan suis yang ditunjukkan dalam rajah, arus pengecasan ditentukan oleh rintangan perintang R4 dan bersamaan dengan 60 mA. Menutup sesentuh suis SA1 membawa kepada peningkatan arus pengecasan kepada 80 mA, dan kedua-duanya (SA1 dan SA2) kepada 110... 120 mA. Arus keluaran maksimum pengawal selia voltan 78L05 ialah 100 mA, tetapi dalam mod pengawal selia semasa ia boleh mengendalikan 120 mA dengan haba yang agak sedikit (dalam secubit, anda boleh meletakkan heatsink kecil di atasnya).

Bahagian pengecas dipasang pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca kerajang dua muka (Gamb. 2).

Pengecas Pintar

Papan direka bentuk untuk menggunakan perintang kekal MLT, penalaan SPZ-19a, kapasitor K50-35 (C1, C4), KD-1 (C2, C3) dan KM (lain-lain), bahagian dua pin daripada palam PLS-40 (XP1), butang B38 atau B32 (SB1), suis slaid miniatur VDMZ-2V (SA1-SA8). Litar tetapan frekuensi penjana MC terbina dalam menggunakan resonator kuarza dengan frekuensi 3,58 MHz, tetapi ia juga mungkin untuk menggunakan mana-mana yang lain dengan frekuensi dari 3 hingga 8 MHz (dalam kes ini, beberapa pemalar akan mempunyai untuk diubah dalam program). Sebagai pemancar bunyi BF1, anda boleh menggunakan telefon jenis TM-2B atau pemancar piezo ZP-31. Untuk menyambungkan DD1 MK, panel 20-pin digunakan.

Kod "perisian tegar" MK ROM ditunjukkan dalam jadual.

(klik untuk memperbesar)

Kod sumber program

Kebanyakan perintang dipasang berserenjang dengan papan. Pelompat wayar dimasukkan ke dalam lubang yang ditandakan di bahagian bawah (mengikut Rajah 2) lukisan dengan empat titik, menyambungkan konduktor bercetak pada sisi papan yang berbeza.

Penyediaan peranti bergantung kepada menetapkan voltan rujukan dan nilai pengecasan dan nyahcas yang diperlukan. Voltan rujukan (lihat jadual di bahagian kiri bawah Rajah 1) ditetapkan dengan memotong perintang R42, R43, R44 dan memilih perintang R41. Mereka melakukan ini tanpa MK, mengalihkannya buat sementara waktu daripada panel. Dua konduktor dimasukkan ke dalam soketnya 2 dan 3 (atau dipateri ke pad sentuhan papan yang sepadan) dan disambungkan melalui perintang dengan rintangan 10 kOhm kepada sumber voltan +5 V. Kemudian kuasa dibekalkan ke papan dan, menyambungkan kenalan panel yang dinamakan dalam kombinasi yang berbeza dengan wayar biasa (kod 00, 01, 10, 11), menggunakan perintang terlaras, tetapkan voltan yang ditunjukkan pada rajah pada titik K (pin 4 cip DA1; E0 adalah yang paling ketara bit, E1 ialah bit paling tidak ketara).

Arus pengecasan yang diperlukan ditetapkan dengan memilih perintang R3 - R5. Untuk melakukan ini, pasangkan bateri yang dilepaskan kepada 1 V ke dalam mana-mana sel, masukkan jalur gentian kaca kerajang dua muka (atau getinax) dengan kepingan wayar pelekap yang dipateri pada kerajang antara terminal positifnya dan kenalan yang sepadan, dan sambungkan miliammeter dengan had ukuran 150...300 ke hujung bebas yang terakhir. mA. Perintang R4 digantikan sementara dengan perintang yang ditala dengan rintangan 270...330 Ohm (sebaik-baiknya wayar berbilang pusingan) dan, menghidupkan mod pengecasan paksa dengan butang SB1, mereka memilih rintangan seperti bahagian perintang. dimasukkan ke dalam litar di mana arus pengecasan adalah sama dengan 6 mA (untuk bateri dengan kapasiti 600 mA h). Kemudian mereka menyolder dalam perintang malar rintangan yang sama sebaliknya, menggantikannya dengan perintang penalaan R3 dan, dengan menutup kenalan suis SA1, mencapai peningkatan arus kepada 80 mA (untuk bateri dengan kapasiti 800 mAh). Akhirnya, dengan kenalan kedua-dua suis SA1 dan SA2 ditutup, rintangan perintang R5 dipilih sepadan dengan arus pengecasan 120 mA (untuk bateri dengan kapasiti 1200 mAh). Perintang litar pengecasan dan baki tiga sel dipilih dengan cara yang sama.

Arus nyahcas (kira-kira 60 mA pada voltan bateri 1,2 V) ditetapkan dengan memilih perintang R9. Untuk mempercepatkan pelepasan bateri dengan kapasiti 800 dan 1200 mAh (dalam kes pertama dengan arus 80, dan dalam kedua - 120 mA), dua lagi perintang boleh dimasukkan ke dalam litar pengumpul transistor VT3, disambungkan selari dengan R9 menggunakan suis serupa dengan SA1, SA2 (secara semula jadi, sama Dalam kes ini, perubahan mesti dibuat pada litar bit sel yang tinggal).

Kesimpulannya, perlu diingatkan bahawa peranti yang diterangkan mampu mengecas bateri dengan kapasiti yang lebih besar. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk menggantikan DA2-DA5 dengan penstabil untuk arus yang lebih tinggi (300...400 mA), dan transistor utama dengan yang lebih berkuasa.

Pengarang: M. Demenev, I. Koroleva

Lihat artikel lain bahagian Pengecas, bateri, sel galvanik.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Ancaman serpihan angkasa kepada medan magnet Bumi 01.05.2024

Semakin kerap kita mendengar tentang peningkatan jumlah serpihan angkasa yang mengelilingi planet kita. Walau bagaimanapun, bukan sahaja satelit aktif dan kapal angkasa yang menyumbang kepada masalah ini, tetapi juga serpihan dari misi lama. Bilangan satelit yang semakin meningkat yang dilancarkan oleh syarikat seperti SpaceX mewujudkan bukan sahaja peluang untuk pembangunan Internet, tetapi juga ancaman serius terhadap keselamatan angkasa. Pakar kini mengalihkan perhatian mereka kepada implikasi yang berpotensi untuk medan magnet Bumi. Dr. Jonathan McDowell dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian menekankan bahawa syarikat sedang menggunakan buruj satelit dengan pantas, dan bilangan satelit boleh meningkat kepada 100 dalam dekad akan datang. Perkembangan pesat satelit kosmik ini boleh membawa kepada pencemaran persekitaran plasma Bumi dengan serpihan berbahaya dan ancaman kepada kestabilan magnetosfera. Serpihan logam daripada roket terpakai boleh mengganggu ionosfera dan magnetosfera. Kedua-dua sistem ini memainkan peranan penting dalam melindungi atmosfera dan mengekalkan ...>>

Pemejalan bahan pukal 30.04.2024

Terdapat beberapa misteri dalam dunia sains, dan salah satunya ialah kelakuan aneh bahan pukal. Mereka mungkin berkelakuan seperti pepejal tetapi tiba-tiba bertukar menjadi cecair yang mengalir. Fenomena ini telah menarik perhatian ramai penyelidik, dan akhirnya kita mungkin semakin hampir untuk menyelesaikan misteri ini. Bayangkan pasir dalam jam pasir. Ia biasanya mengalir dengan bebas, tetapi dalam beberapa kes zarahnya mula tersekat, bertukar daripada cecair kepada pepejal. Peralihan ini mempunyai implikasi penting untuk banyak bidang, daripada pengeluaran dadah kepada pembinaan. Penyelidik dari Amerika Syarikat telah cuba untuk menerangkan fenomena ini dan lebih dekat untuk memahaminya. Dalam kajian itu, saintis menjalankan simulasi di makmal menggunakan data daripada beg manik polistirena. Mereka mendapati bahawa getaran dalam set ini mempunyai frekuensi tertentu, bermakna hanya jenis getaran tertentu boleh bergerak melalui bahan. Menerima ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Cip revolusioner untuk satu sen 27.08.2012

Peranti elektronik murah yang boleh dicetak dalam jutaan boleh mengubah cara anda berinteraksi dengan objek harian. Peranti yang dipanggil rectenna (antena dengan penerus terbina dalam) telah dicipta oleh pakar dari Universiti Kebangsaan Suncheon dan Paru. Pada harga hanya satu sen sekeping, peranti ini boleh diletakkan pada mana-mana item: pembungkusan makanan, pakaian, logo, papan tanda, majalah dan banyak lagi.

Peranti adalah gabungan antena dan penerus, i.e. menghantar dan menerima maklumat serta boleh menukar arus ulang alik kepada arus terus. Rectenna boleh dicetak pada filem plastik dengan 5 e-dakwat berbeza. Rectenna boleh menukar pancaran radio terus kepada voltan elektrik, khususnya, antena baharu boleh memberikan sekurang-kurangnya 0,3 watt.

Peranti baharu akan membolehkan orang ramai "berkomunikasi" secara langsung dengan objek sekeliling, merujuk kepada mereka menggunakan, sebagai contoh, telefon pintar. Dengan cara ini adalah mungkin untuk mengetahui segala-galanya tentang asal usul produk, menu restoran atau kandungan penerbitan bercetak.

Teknologi baharu ini hampir sama dengan kod QR, membolehkan pengguna mengambil gambar kod bar berbentuk segi empat sama menggunakan telefon pintar mereka. Perbezaannya ialah peranti itu mempunyai cip kecil yang boleh mengandungi maklumat digital sendiri. Pada masa yang sama, rectenna adalah murah dan tidak memerlukan sumber kuasa yang berasingan. Peranti baharu boleh dibuat menggunakan percetakan mesra alam, dan dalam kuantiti yang banyak. Oleh itu, dalam masa terdekat, kebanyakan perkara dan produk yang kita tahu, terima kasih kepada rectenna, akan menerima banyak fungsi tambahan.

Berita menarik lain:

▪ Drone secara automatik akan terbang ke tempat kejadian pertempuran

▪ Plastik mesra alam daripada sisa ikan

▪ Letakkan kincir angin dengan ketat

▪ Hati tidak tertakluk kepada penuaan

▪ Robot untuk pemindahan mangsa yang cedera

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Elektrik untuk pemula. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Theodor Gottlieb von Hippel. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Dari mana datangnya perkataan bangsat? Jawapan terperinci

▪ artikel Operasi penggerudian serentak. Arahan standard mengenai perlindungan buruh