自动充电器。方案、说明

自动充电器。无线电电子电气工程百科全书

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为了延长镍镉或镍氢电池的电池寿命，建议在每次充电前对电池进行放电。如果没有特殊的设备，这样做很不方便，并且忽视放电会导致“记忆”效应的出现。下面描述的充电器自动执行放电和充电功能。

该充电器设计用于以接近电池标签上指示的模式为由 7-10 节密封碱性电池组成的电池充电。

制造商保证电池寿命（充电-放电循环次数）并在以下工作条件下保持其额定容量：放电至至少 1 V 的最终电压并以等于额定值十分之一的电流充电容量（以安培小时为单位，持续 15 小时）在所提出的装置中，放电至每个电池单元的最终电压对应于 1,05 V。充电电流标称0,8，充电时间约17小时，充电电池容量0,1至1Ah。

装置原理图如图所示。该设备的操作非常简单 - 只需将电池连接到端子 X1、X2，打开 SA1“网络”拨动开关并按下 SB1“启动”按钮即可。当电源中断时，设备进入待机模式，当市电电压出现时，该过程继续

（点击放大）

电池由稳定电流发生器放电至最终电压，此时“最弱”电池上的 EMF 降至 1,05 V。当达到最终电压时，稳定电流发生器与电池串联连接到电源源，提供充电电流。同时启动计时器，17小时4分钟后停止充电。

充电器采用交流220V供电，电源为全波整流器VD1，带有淬灭电容C1、C2、C3和限流电阻R1。经电容器C4和C5平滑的电压以2V的稳定电压提供给串联的齐纳二极管VD4和VD10。第一个电压用于为设备的主要部分供电，第二个电压用于为电流发生器供电处于电池充电模式。

电流发生器 - 参数化。它由晶体管VT5、VT6、发光二极管HL2和电阻器R17、R18组成。晶体管VT5设定流经HL2 LED的电流，HL6 LED除了指示流经电池的电流外，还执行低压稳压器的功能。晶体管VT17按射极跟随器电路连接。所需电流由调谐电阻器 RXNUMX 设置。

继电器K1、K2吸合后，电流发生器与电池并联并放电，当继电器绕组断电时，电流发生器与电池串联至电源——即收费。

芯片DD2同时作为频率为32768Hz的晶体振荡器和分频器工作。在微电路的输出S2处，频率为2Hz，在输出M处为1/60Hz。

该装置的工作原理如下。将电池连接至端子 X1 和 X2。打开拨动开关SA1，然后按下按钮SB 1“启动”。当按钮的右侧触点闭合时，电压供给电路C13R21，然后供给触发器DD3.2的输入R。在其反相输出处，出现高电平。另外，高电平通过二极管VD6提供给电路C8R6和计数器DD1的输入R，使其变成零状态。

当SB1按钮的左触点组闭合时，电流流过继电器绕组K1和K2，继电器被激活（触点2和3闭合），电流发生器与电池并联。电池放电过程开始，如 HL3 LED 的发光所示。电阻器 R15 引擎上的电压值超过了晶体管 VT4 发射极结的直接偏置所需的电压值，并且 HL4 LED 用作低压稳压器。晶体管VT4开路，其集电极和触发器DD3.1的输入D为低电平。

频率为2 Hz的时钟脉冲馈入DD3.1触发器的输入C，使其进入直接输出为低电平、反相输出为高电平的状态。该高电平通过二极管 VD7 到达计数器 DD1 的输入 R 和复合晶体管 VT7VT8 的基极，将其打开。通过开路晶体管和 K1 K2 继电器绕组的电流使这些继电器的触点保持在触发状态，其中电流发生器与电池并联连接并将其放电。

当电池放电时，电阻R15上的电压不足以使晶体管VT4保持打开状态，它关闭，并且在其集电极和触发器DD3.1的输入D处出现高电平。随着下一个时钟脉冲到达触发器DD3.1的输入C，其反相输出出现低电平，正向输出出现高电平。复合晶体管VT7VT8闭合，继电器绕组K1、K2失电，其触点回到电流发生器与电池串联到25V电源进行充电的位置。

同时，计数器DD1的输入R处出现低电平，并且开始对从计数器DD1的输出M到达其输入C的频率为60/2Hz的脉冲进行计数。触发器DD3.1直接输出的高电平提供给触发器DD3.2的输入S，同时其反相输出处的电压变为零，二极管VD10打开，脉冲流向触发器DD3.1的输入C。触发器 DDXNUMX 停止。

DD1计数器的转换系数为1024，输入频率为1/60 Hz（每分钟一个脉冲）。当第1024个脉冲到达时（17小时4分钟后），计数器DD2的输出1出现高电平，使晶体管VT2和VT3打开。复合晶体管VT3分流电源，充电过程停止。然而，并不是整个设备都断电。来自充电电池的电流（等于 30 μA）开始流经 VD5 二极管、R2 电阻和反向连接的 VT1 晶体管的发射极结，VT6,3 晶体管充当低电流齐纳二极管，稳定电压为 1 V. 该电压为 DD3、DDXNUMX 微电路供电，并使它们保持在绕过电源时的状态。在没有电源电压的情况下存储信息的能力允许您允许由于供电网络电压不足而中断放电和充电过程。

VD11 二极管旨在保护充电器 - 当电池极性连接错误时，VD11 二极管打开且 FU2 保险丝熔断。

该器件使用电压为 1 V 的 MBGCH 电容器 (C3-C500)。继电器 K1 和 K2 是簧片开关 RES55A，符合 RS4.569.600-02。电阻器 R1 - C5-42V、R15、R17 - SPZ-19a。

齐纳二极管VD2、VD4和晶体管VT6放置在面积为20cm2的硬铝散热片上。该设备的紧凑组装电路板安装在金属盒中，可保护其免受可能导致误报的强大电磁场和静电场的影响。

由于该设备采用无变压器电源供电，因此设置和操作时应小心。建立时，希望通过隔离变压器将设备连接到网络。设置设备包括确定所需的充电和放电电流以及确定设备从放电模式切换到充电模式的时刻。

首先，按照图示将电阻R17的滑块设置到最低位置，将R15设置到最高位置。通过毫安表将未完全放电的电池连接到触点 XI、X2，然后打开网络中的设备。按下“开始”按钮 - 电池开始通过电流发生器放电。所需的放电电流通过旋转电阻器R17的滑块来设置。关闭毫安表，将电池直接连接到触点 X1、X2，然后按“开始”按钮 - 放电继续。定期监测电池组各电池的电压。当它们中的任何一个达到 1,05V 的值时，电路中电阻器 R15 滑块的平滑旋转就会停止放电。在这种情况下，设备切换到充电模式，HL3 LED 熄灭。

该设备的输出以电流方式连接到网络，因此只有在 SA1 拨动开关处于关闭位置时才可以连接或断开电池。

作者：Sh.Gizatullin，托木斯克

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