Устройство контроля зарядки-разрядки батареи шахтерского фонаря

September 11, 2012 by admin Комментировать »

Зачастую
приобретенные нами мобильные осветительные приборы, использующие энергию
встроенной аккумуляторной батареи, но не оснащенные индикатором ее состояния,
подво­дят нас в самый неподходящий момент. В этой статье автор предлагает
несложное устройство для шахтерского фонаря, позволяющее контролировать процесс
зарядки и состояние аккумуляторной батареи во время эксплуатации.

Схема
устройства приведена на рисунке. Состояние аккумулятор­ной батареи отображает
светодиодный индикатор HL3 красного цвета свечения. Индикатор включен в цепь
питания гене­ратора импульсов, собранного на тран­зисторах VT4, VT5 по схеме
несиммет­ричного мультивибратора. Запуском генератора управляет транзистор VT3 по
сигналу с порогового устройства, которое выполнено на транзисторах VT1, VT2 по
схеме триггера Шмитта Ре­зисторы R2 и R3 обеспечивают необхо­димый гистерезис
напряжения. Вклю­чение светодиода HL2 последовательно в цепь базы транзистора VT2
улучшает стабильность работы триггера. Конден­сатор С1 устраняет ложные
переключе­ния от сетевых помех. Подстроечными резисторами R3 и R4 устанавливают
верхний и нижний пороги переключения Когда батарея заряжена, транзистор VT2 открыт,
транзисторы VT1 и VT3 за­крыты. Напряжение на генераторе и ток через светодиод HL3
крайне малы. При снижении напряжения на выводах бата­реи до 3,3 В и менее
происходит быст­рое переключение порогового устрой­ства в другое устойчивое
состояние в результате действия положительной ОС. В этот момент транзистор VT2 закры­вается,
a VT1 и VT3 открываются. Через открытый транзистор VT3 на генератор поступает
напряжение питания, что при­водит к его запуску. Светодиод HL3 начинает
вспыхивать, сигнализируя о необходимости ее зарядки. При зарядке светодиод
продолжит вспыхивать, пока напряжение на выводах батареи не достигнет примерно
4,8 В. К тому времени напряжение на резисторе R5 воз­растет до значения,
достаточного для переключения порогового устройства в первоначальное состояние.
Транзистор VT3 закроется, светодиод HL3 погаснет, сигнализируя о завершении
зарядки.

 

Аккумуляторная
батарея заряжается от сети через выносной блок питания (адаптер), выходное
напряжение которого поступает на выпрямительный мост VD1 —VD4. Светодиод HL1 зелено­го
цвета свечения служит индикатором подключения к сети. Напряжение за­рядки с
выпрямительного моста посту­пает на выводы батареи через диод VD5, назначение
которого — погасить светодиод HL1 при отключении адапте­ра от сети или от
устройства.

 Выносной
сетевой адаптер — китай­ского производства с выходным напря­жением 9 В и током
нагрузки 300 мА. Транзисторы VT1—VT3, VT5 — любые ма­ломощные структуры p-n-p, VT4
— струк­туры n-р-пnс коэффициентом передачи тока базы не менее 100,
максимальным током коллектора более 100 мА и напря­жением коллектор—база не
менее 20 В. Диоды КД105Б (VD1—VD5) заменимы приборами той же серии с любым бук­венным
индексом. Подойдут диоды серии КД208 и другие, рассчитанные на прямой ток не
менее 500 мА. Светодиоды HL1—HL3 — любые маломощные соответствующего цвета
свечения. Ок­сидные конденсаторы С1, С2 — любые; С2 желательно применить с
небольшим током утечки, например, К53-1 или подобный. Подстроечные резисторы —
СПЗ-16. Постоянные резисторы могут быть любыми, имеющимися в наличии.

 Все
элементы монтируют на плате размерами 125×37,5 мм. Плату устанав­ливают под
крышкой фонаря и закреп­ляют на выводах батареи Для этого в плате предусмотрены
установочные отверстия. На верхней стороне крышки сверлят два отверстия под
светодиоды HL1 и HL3. Выводы светодиодов удли­няют до 32 мм луженым проводом. В
удобном месте вблизи крышки в корпу­се сверлят еще одно отверстие, в кото­ром
закрепляют гнездо питания под вставку адаптера.

Налаживание
устройства удобно проводить с помощью отдельного блока питания с регулируемым
выходным напряжением. Батарею на время нала­живания необходимо отключить. Резис­торы
R3 и R4 устанавливают в положе­ние, соответствующее максимальному сопротивлению,
а резистор R10 — в среднее От блока питания к точкам под­ключения батареи
подают, соблюдая полярность, напряжение 3,3 В. Медлен­но вращая ручку резистора
R4, доби­ваются появления вспышек светодиода HL3 Затем напряжение увеличивают
до 4,8 В и резистором R3 добиваются пога­сания светодиода. Эти регулировки при
напряжениях 3,3 и 4,8 В. возможно, придется повторить несколько раз. В
заключение резистором R10 устанавли­вают желаемую частоту вспышек. Ориентировочное
время зарядки аккумуляторной батареи — около 48 ч.

 От
редакции.
Для предотвращения выхода из строя светодиода HL2 или тран­зистора 
при неосторожной установке движка подстроечного резистора R4 в ниж­нее по схеме
положение последовательно с ним со стороны резистора R3 следует включить постоянный
резистор сопротив­лением 0 51—2 кОм.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты