具有离散充电电流设置的 1-127 毫安充电器。方案、说明

充电器 1-127 毫安，具有离散充电电流设置。无线电电子电气工程百科全书

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对不同的电池进行充电时，每个电池都需要一定的充电电流。建议的设备允许您设置 127 个电流值，只需 XNUMX 个开关。

该充电器设计用于以 1,5 至 12 V 的电压和 1 至 127 mA 的充电电流为任何小型电池充电。例如，可以连接电池D-0,025、D-0,06、D-0,25、D-0,55、TsNK-0,45、TsNK-0,9，以及由它们组成的电池。充电电流不依赖于可充电电池的数量，并且可以在不使用电流表的情况下以 1 mA 的步长在上述范围内离散设置。充电电流的不稳定性不超过0,5%。当电池达到完全充电对应的电压时，该过程自动停止。充电终止阈值电压可设置为 1 至 12 V，具体取决于电池或电池的类型。充电过程由 LED 控制。

使用 KR142EN19 微电路的电流源提供了充电电流不稳定性的高特性 [1]。该微电路在几十微安到几安培范围内的精密电流源 [2] 中也能很好地工作。

带有所示微电路的充电器示意图如图 1 所示。 1、电流源由DA3芯片、三极管VT4、VT4（它们组成一个复合三极管）和电流设定电阻R10-R2组成，通过开关SA8-SA2连接。选择电阻器的电阻，以便在连接其中一个时，设置图中所示的充电电流。通过同时连接多个电阻，设定总电流。例如，开关SA4、SA5的触点闭合时，总电流为127mA，当所有开关的触点闭合时，总电流达到XNUMXmA。

具有离散充电电流设置的 1-127 毫安充电器。充电器示意图
米。一、充电器示意图

如有必要，可以更改电流设置的离散性，例如，使其等于 2、3、5 mA。在这种情况下，相应的电流设置电阻的电阻由公式确定

R \uXNUMXd Uop / Izar（欧姆），

其中 Uop 是 DA1 微电路的参考电压（约 2,5 V）； Izar——充电电流，A。

在选择不同的离散度时，应考虑到充电电流的每个后续值必须是前一个值的两倍，例如3、6、12、24等。

通过晶体管 VT1 上的一个键为 DA2 芯片供电，电阻器 R3 设置其工作模式。可充电电池G1通过插座（或夹子）X2和X5连接到电流源的输出端。如果设备意外关闭，VD3 二极管可防止电池放电。由于电池是从一个稳定的电源充电的，晶体管VT4、VT5集电极上的电压将等于电源和电池之间的电压差。这个电压通过射极跟随器，在晶体管 VT6 上产生，被馈送到比较器的输入端（引脚 1006），组装在定时器 KR1VI3 [5] 上。比较器的另一个输入端（引脚 16）由可变电阻器 RXNUMX 的引擎提供参考电压。

在电池充电开始时，晶体管 VT3、VT4 以及比较器引脚 6 的集电极电压大于提供给其引脚 5 的参考电压。同时，低电平设置为比较器（引脚 3）的输出，它使晶体管 VT1 保持闭合。结果，晶体管 VT2 开路，打开电流源，电池开始充电。 HL2 LED 亮起，控制电流源的运行和充电过程。

随着电池充电，晶体管 VT3、VT4 的集电极电压以及比较器引脚 6 的电压相应降低。一旦它降低到引脚 5 设置的电压，比较器就会工作。在比较器的引脚 3 处，将设置一个高电平，这将打开晶体管 VT1。晶体管 VT2 将关闭，电流源将关闭。 HL2 LED 将熄灭，表示充电过程结束。

当电池电压下降到调谐电阻 R14 设置的滞后电压值时，充电过程将重新开始。

该设备的电源由一个降压变压器 T1 和两个稳压器组成 - 在元件 VT7、VT8、DA3 和 DA4 芯片上。第一个稳定器用作DA2芯片的电源和电池充电源。调谐电阻器 R21 设置稳定器的输出电压。要在 1 到 12 V 范围内为电池充电，并且要使电流源正常工作，它必须是 16 V。

晶体管 VT7 在输出端受到保护以防止短路。在稳定器正常工作期间，该晶体管关闭，因为其发射极的电压大于基极的电压。发生短路时，发射极电压小于基极电压，三极管打开，集电极电压急剧下降，导致三极管VT8闭合，禁止工作。 DA3芯片。

二极管 VD4 用于增加晶体管 VT7 发射极 - 基极的击穿电压，因为大多数晶体管的这种电压不超过 8 V。二极管 VD3 正向连接，补偿二极管 VD4 上的电压降，并一起用二极管 VD2 在晶体管 VT7 的基极上产生一个初始偏置。

第二个稳定器用于为 DA1 芯片及其控件供电。

HL1 LED 指示设备已连接到网络。

除了设备图中所示的那些，允许使用任何 KT1、KT2、KT6 系列晶体管代替晶体管 VT312、VT315、VT342，代替 VT5、VT7 - 任何同系列，但允许的集电极-发射极电压至少为 25 V，放置 VT3 - 系列 KT342、KT3102，基极电流传输比至少为 100，放置 VT4、VT8 - 任何指定系列。 LED - 任何 AL307 系列。变压器 T1 - 现成的或自制的，它必须在 18 ... 20 mA 的负载电流下在次级绕组上提供 200 ... 400 V 的电压。二极管电桥 VD1 - KTS405 系列，具有任意字母索引。开关 SA1 - MTZ、TP1-1，其余 - 类型 MT1、TP1-1 或类似。固定电阻器 - MLT，变量 R14、R16 - SP1-1、SP4-1 A 组，调谐 R21 - SPZ-1。

该设备的大部分部件安装在两块由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，厚度为 1,5 毫米。在一块板上（图 2）组装了设备的主要部分，在另一块板上（图 3）组装了一个稳压器。 VT4 晶体管安装在 4 ... 5 mm 厚的铝板上，与印刷电路板尺寸相同。板本身从上方连接到板上 3 ... 5 毫米高的机架上。由于晶体管的集电极连接到板上，因此需要去除固定板的孔处的箔片，如果设备安装在金属外壳中，还要对板进行绝缘。

具有离散充电电流设置的 1-127 毫安充电器。 1号PCB（设备主体组装完毕）
米。 2. 1号印刷电路板（装置主体组装完毕）

具有离散充电电流设置的 1-127 毫安充电器。 2号印刷电路板（稳压器要）
米。 3.印刷电路板2号（稳压器要去）

VT8 晶体管安装在一个小型散热器上，该散热器与变压器一样，安装在设备外壳的底盖上。外壳本身可以是任何设计，其尺寸决定了所用元件的尺寸。

设置充电器首先要检查 DA3 芯片上的稳压器，但不要将其连接到主板。在没有安装错误和可维修部件的情况下，应在微电路的引脚 1 上施加大约 2,5 V 的电压。然后，通过微调电阻 R21，在稳定器的输出端（在电容器 C2 上）设置 16 V 的电压). 为了检查负载下的稳定器，电阻器 MLT- 与电阻为 2 欧姆的电容器 C2 120 并联连接。稳压器的输出电压相差不应超过 50 mV。如果超过这个值，选择电阻R20。

为了检查保护，用镊子或跳线将电容器 C2 的端子闭合。 HL1 LED 应该会熄灭，移除跳线后，它会亮起。

确认稳定器工作正常后，检查整个设备的运行情况。通过将电压表连接到 DA1 微电路的引脚 4，他们检查第二个稳定器的输出电压 - 它应该等于 9 V。然后他们用跳线关闭 X2、X2 插座，并将 SA4 开关置于位置的闭合联系人。通电后，测量晶体管VT2,5发射极的电压——应该约为2V，同时HL3 LED应该点亮。通过选择电阻器 R1，将流过 DA0,5 芯片的电流设置为 0,6 ... 4 mA。从插座上取下跳线，然后将毫安表连接到插座上。通过选择电阻器 R1，可获得 2 mA 的电流。此外，代替SA3开关的触点，SA5开关的触点闭合，并且通过选择电阻器R2来设置6mA的电流。同样，通过选择其余电阻（R10-RXNUMX），在相应开关的触点闭合的情况下，设置图中所示的电流。

当然，如果使用微调器代替固定电阻器 R4-R10，则可以简化设置充电电流的过程。

通过将适当电压的新充电电池连接到插座 X16、X2 来校准电阻器 R2 的刻度。通过移动电阻滑块，他们实现了 HLXNUMX LED 熄灭并在电阻刻度上做标记的时刻。

在电阻器 R14 的帮助下，设置了迟滞电压，在该电压下，LED 将在电池充满电时明显熄灭。

文学

亚努申科 E. 芯片 KR142EN19。 - 广播，1994 年，第 4 期，p。 45、46。
线性电源的微电路及其应用。 TL431。一系列可调精密平行稳定器。 - M.：多德卡，1998 年。
Kolombet E. A. 计时器。 - M.：无线电和通信，1983 年。

作者：Yu. Lebedinsky, Alexandrov, Vladimir Region；出版：cxem.net

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