Предлага се да се направи зарядно за батерията, със стабилизация на тока, регулируема за ток и напрежение при натоварване. Обхватът на приложение е обширен. Една от възможностите за неговото използване се разглежда в конкретен пример.
При производството и монтажа на автомобилното радио в у дома настройка "Използване на автомобилното радио в домашната версия„Открит беше един малък проблем. Той се състои във факта, че при производството на радиото, енергонезависимата памет все още не е била широко разпространена. И автоматичното търсене на станции вече е използвано. Следователно, за да запазите настройките в паметта на приемника, беше необходимо допълнително захранване за клетките от паметта, когато приемникът беше изключен. Най- кола, Това беше решено чрез постоянно свързване на паметта към батерията на бордовата мрежа. Когато монтирах автомобилно радио в апартамента, трябваше да търся изход.
Не е възможно да използвате триволтови батерии за захранване на клетките от паметта, подобно на спестяването на памет в компютър. За захранване на паметта в автомобилното радио (според инструкциите) са необходими 3.1 ... 3.5 волта.
При инсталирането на батерията има проблем. Трябва да наблюдаваме състоянието на заряда на батерията и периодично да я отстраняваме, за да се презареди, което е неудобно и не е практично. Следователно, по мое мнение, е по-лесно постоянно да инсталирате батерия в произведеното устройство на автомобилното радио, да направите зарядно за него и да го инсталирате там.
В резултат задачата беше следната. Необходимо е да се направи зарядно за батерията, с регулиране и стабилизиране на тока, с ограничение на максималното напрежение на батерията от 3,6 волта. Батерията трябва да се зарежда автоматично и само когато приемникът е включен и поддържа паметта му постоянно. За да се изключи пълно разреждане или презареждане, режимите на зареждане трябва да бъдат адаптирани към степента на разреждане на батерията, т.е. Зарядното устройство трябва да е адаптивно (доколкото е възможно).
Верига на зарядното устройство
Веригата на зарядното устройство се характеризира с максимална простота и достъпност на компонентите, основно съдържа два транзистора и регулируем ценеров диод. Управляващият транзистор VT1 с ниска мощност изпълнява функцията на регулиране и стабилизиране на тока. Транзисторът VT2 е захранващ, през него тече основният ток за зареждане на батерията. Също така, зарядното устройство съдържа регулатор на изходното напрежение на ценеровия диод VD1.
Регулатор на изходното напрежение
Основата на регулатора на напрежението определя контролиран зенеров диод VD1 - TL431. Регулирането на напрежението на TL431 се извършва с помощта на разделител на напрежение R4, R5. Избирайки стойностите на тези резистори, ние постигаме необходимия диапазон на регулиране. След това, променяйки съпротивлението на настройващия резистор R4, преди да монтираме батерията в зарядното устройство, ние задаваме границата на напрежението на заряда (3,6 V) на изходните контакти X1 и X2.
Когато изтощената батерия е свързана към зарядното устройство, напрежението на изходните контакти спада и батерията започва да се изразходва, токът е настроен с резистор R2 и ограничен от резистор R3. Когато напрежението на акумулатора се приближи до изходното напрежение, зададено от регулатора, токът на заряд ще намалее и когато напрежението на акумулатора достигне 3,6 V, токът на зареждане ще бъде практически нулев.
Това се случва по следната причина. Контролираният ценеров диод TL431 се затваря, докато неговият контролен електрод няма напрежение под 2,5 V и не влияе върху работата на зарядното устройство. Когато зареждате батерията и приближавате напрежението върху нея, към изходното напрежение, предварително зададено от регулатора, потенциалът на управляващия електрод достига 2,5 V и стабилизиращият диод TL431 започва да се отваря. В тази връзка силовият транзистор VT2 започва да се затваря и зареждащият ток, преминаващ през него, постепенно ще намалее до почти нула.
По този начин ограничаваме максималното напрежение на батерията до предварително определено и изключваме нейното презареждане, прехвърляйки зареждането в режим на капене (0,005С), което поддържа само памет и компенсира саморазреждането на батерията.
Токов стабилизатор
Токовият стабилизатор поддържа стабилен изходен ток за зареждане на батерията, като същевременно елиминира влиянието на регулатора на напрежението.
Работата на стабилизатора на тока се контролира от транзистора VT1. Токовата граница ограничава резистора R3. Това е резистор с ниско съпротивление от 0,1 до 20 ома (в зависимост от необходимата мощност на зарядното устройство) и в същото време е сензор за ток. Когато натоварването е свързано, върху този резистор се образува определен спад на напрежението, пропорционален на преминаващия ток. Такъв спад на напрежението е достатъчен за работата на контролния транзистор VT1.
С увеличаване на тока, по някаква причина и съответно увеличение на спада на напрежението през R3, транзисторът VT1 се отваря повече. В тази връзка силовият транзистор VT2 започва да се затваря, а токът, преминаващ през него към батерията, намалява.
Когато токът намалява през товара, важи обратното.
По този начин транзисторът VT1 автоматично управлява силовия транзистор, регулирайки тока, преминаващ през него, и натоварването, така че се извършва процесът на стабилизиране на тока.
На първия етап зарядът се осъществява от стабилен ток (избран ръчно). При достигане на зададеното напрежение на акумулатора (избрано ръчно), зарядът продължава, като поддържа стабилно напрежение и намалява стойността на тока на заряд.
Чрез промяна на съпротивлението на резистора R2 е възможно ръчно да настроите необходимия ток за зареждане на батерията.
Резисторът R1 задава напрежението на отклонение за силовия транзистор VT2, а също така определя работния ток на ценеровия диод VD1. Избирайки R1, токът на ценеровия диод се задава в рамките на 5 ... 10 mA.
Светодиодите в устройството служат за визуално сигнализиране на процеса на зареждане. Сиянието на LED1 показва работата на стабилизатора на тока, а LED2 - работата на регулатора на напрежението.
Като управляващи (мощност) NPN транзистори могат да се използват както вътрешни, така и внесени транзистори с малка мощност (средна мощност) със съответните характеристики на тока и напрежението. Силовият транзистор VT2 ще се нагрява при големи натоварвания и трябва да бъде инсталиран на радиатор. Диод VD2 предпазва батерията от разреждане, когато приемникът и зарядното устройство са изключени. Кабелите на батерията са свързани към паметта на приемника.
Производство на зарядно устройство
1. Избор на батерия
За захранване на паметта в автомобилното радио използваме три серийно свързани NiMH батерии с общо номинално напрежение 3,6 волта (1,2 x 3) и капацитет над 2,0 Ah. Разрядът на всеки елемент на батерията е разрешен до 0,9 волта, а на цялата батерия до (0,9 х 3) 2,7 волта. Възможно е пълно зареждане на батерията до (1,8 x 3) 5,4 волта. По този начин, като настроим регулатора на напрежението на зарядното устройство на 3,6 волта, гарантирано ще изключим презареждането на батерията, без дори да я изключваме от устройството.
Има и някаква защита по отношение на пълното разреждане на батериите. При захранващо напрежение от 3.0 волта настройките за автоматично търсене в приемника се губят, което се забелязва следващия път, когато го включите. Минималното зареждане в батерията все още остава. В този случай работата на устройството трябва да се коригира. За да направите това, трябва само леко да увеличите тока на зареждане.
2. Монтаж и проверка на работата на веригата
Избираме детайлите според горната диаграма. Сглобяване на веригата на зарядното устройство на универсална платка. Проверяваме работата на веригата, като настройваме елемента на батерията като товар. Избирайки стойностите на резисторите R4, R5, ние постигаме възможността да регулираме изходното напрежение в целия диапазон. Инсталирайки цялата батерия на батериите, проверяваме възможността и стойностите при регулиране на тока на зареждане. С рейтинг R3 съгласно горната диаграма, токът се регулира от 0 до 350 mA с изходно напрежение от 3,2 до 9 -11 волта.
Изрязваме от универсалната дъска и подготвяме работна дъска за сглобяване.
3. Извършваме инсталирането на веригата върху работната дъска.
Ако има свободно пространство и за подобряване на температурния режим на частите, е възможно да се разграничи от веригата блок от части, които имат голяма топлинна емисия. В този случай това е силов транзистор на радиатора и резистор R3 (съставен от два ниско захранвани, свързани паралелно). Тези части са сглобени на отделна дъска с опции, инсталирана далеч от основната платка. Останалите части са сглобени на основната платка.
4. Заключителен монтаж.
Ние сглобяваме цялата верига в работещата версия и проверяваме работата на сглобеното зарядно.
Инсталираме работната верига в предварително произведеното радио устройство в домашната версия. Тъй като устройството на автомобилното радио е неподвижно и изваждането му е трудоемка задача, задвижващата платка на устройството се намира в случая на устройството, близо до прозореца под кухненския часовник. Когато сваляте часовника от прозореца, който отнема 3 секунди, достъпът до работните индикатори и регулирането на тока и напрежението е безплатен.
