手机电池诊断。方案、说明

手机电池诊断。无线电电子电气工程百科全书

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由于长期存放和不遵守充放电操作模式，手机电池组将变得无法使用。尝试通过长时间充电或特殊充电模式来恢复电池容量并不总是能达到预期的结果。与锂离子电池相比，镍镉和镍氢电池具有“记忆效应”，不允许长时间连接充电器，并且需要训练周期。锂聚合物电池能够抵抗过度充电，但容易老化。

仅仅通过加载放电电阻来诊断手机电池是不可能的，因为电池组内部有一个保护电路，限制充电和放电时的电流和电压。例如，锂电池的保护节点由两个微电路组成：一个以比较器模式运行，第二个包含两个场效应晶体管，其中二极管以相反方向连接。

该节点执行以下功能：

防止过度放电（放电期间电池电压低于设定水平）；
电池端子短路保护；
防止过充电电流（从“外国”充电器充电时）；
防止过度充电（元件电压增加超过 1,5 V）。

电池放电的电流不得超过待机传输模式的电流 (150 ... 200 mA)。在较高电流下，连接后10.20 ms，保护电路将电池与负载断开，放电电流几乎降至零。当打开和重新闭合放电电路时，放电电流再次出现。

因此，为了确定手机电池的技术状况，必须对其加载具有一定脉冲重复率的脉冲放电电流。该方法也适用于任何容量的碱性和酸性电池的诊断。这一切都取决于电池和放电电路的功率。

手机电池诊断装置的放电脉冲形状应重复GSM标准中数字信号传输模式下电池负载电流的形状：脉冲电流-1,5A，脉冲持续时间-567μs，重复率- 4,61 毫秒。暂停时的电流消耗 - 200 mA。

手机电池诊断装置的方案（图1）包括：

在模拟定时器 DA1 上等待多谐振荡器；
位电路晶体管VT1；
DA3 芯片上所研究电池的容量指示器。

（点击放大）

该电路通过集成稳压器 DA4 由主电源供电。

在初始状态下，DA3定时器的输出1处的电压电平接近于零，因为当下比较器DA1的输入端上电时，电压电平高于1/3 Un。电路可以处于这种状态任意长的时间。

当按下SB1“启动”按钮时，DA2的输入1处出现低电压电平，下部定时器比较器被激活，并且内部触发开关。电容C2通过电阻R3、R4充电，此时DA3的输出端（引脚1）维持高电压电平。

当 C2 达到 2/3 Un 的电压时，上部比较器启动并重置触发器，内部晶体管通过电阻器 R2 对电容器 C5 放电。

当C2上的电压下降到1/3 Un时，定时器停止工作。

输出 3 DA1 处的单个脉冲的持续时间可由公式 t=1,1C2(R3+R4) 确定。该持续时间可通过可变电阻器 R4 平滑地改变。

DA5 的引脚 1 在内部连接到分压点，该分压点是上比较器的参考点（电压电平为 2/3Un）。使用该引脚可以更改定时器操作模式。在此设备中，该输出用于稳定测量模式和温度校正。

使用 DA5 微电路（可调并联稳压器（可调齐纳二极管））来更改引脚 1 DA2 处的电压。稳定器芯片自带过载、过压保护装置。热敏电阻 RK1 允许您考虑温度升高或降低时电池状态的变化。

随着晶体管VT9发射极电路中电阻R1两端电压的升高，并联稳压器DA2在控制输入1处打开，其阴阳极电阻减小，DA5的1脚电压下降。由此，定时器DA1的输出频率降低，负载R9的电压降低。三极管VT1将负载（放电电阻R9）与电池GB1连接，三极管的集电极电路包括被测电池，发射极电路中除负载外，还包括电压和温度控制电路（RK1-R11-R10））和电池容量（R12-R13-R14）。

发电机下一个脉冲使三极管VT9开通时R1两端的压降越大，电池容量越大，内阻越低。控制电压从可变电阻器R13通过电阻器R14提供给五通道开关DA3的输入放大器。 LED HL1.HL5连接到比较器K1.K5的按键端子。来自输入 8 DA3 的电压经过放大后提供给内部分压器。

当该电压超过参考电平时，比较器输入端的按键打开。信号越大，打开的键就越多。当输入端8 DA3 的电压为0,25 V 时，所有LED 均点亮。

为了便于使用设备，建议按以下顺序按颜色分配 LED：HL1 - 红色（完全放电）、HL2 - 橙色（最低电量）、HL3 和 HL4 - 绿色（电池已充电 50%））、HL75 - 蓝色（5% 充电器）。当 GB100 充满电时，会激活声音信号（触发 ZQ1 发声器）。该装置的所有无线电元件尺寸都很小，并放置在印刷电路板上，其示意图如图1所示。

手机电池诊断

LED 安装在外壳前面板上的孔中。网络变压器的次级电压为 2x9 V。它安装在印刷电路板旁边的外壳中。在便携式版本中，该设备可由 9 V 克朗电池供电。

装置的调整首先通过定时器 DA1 检查发电机的运行情况。如果没有示波器，则可以使用电压表或 LED（串联 3 ... 1 欧姆电阻）通过按下 SB300 按钮时出现高电平来确定 DA500 定时器的输出 1 处是否存在脉冲。被按下。通过以正确的极性连接新充电的电池，电阻器 R13 设置 DA3 输入处的信号电平，以便 HL5 LED 亮起。当诊断电池寿命超过6个月的电池时，LED亮起的数量会减少。

被测电池通过控制线的尖头（例如，来自测试仪）连接到诊断设备。测量时间由电阻器 R1 设置，脉冲重复率（400 ... 1000 Hz 内）由电阻器 R4 设置。

作者：V.Knovalov，伊尔库茨克

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