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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur de téléphone portable avec minuterie numérique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques L'utilisation prolongée des batteries sans suivre les instructions et les modes de charge-décharge entraîne une usure prématurée des électrodes et l'apparition d'un « effet mémoire » lorsque des cristaux dendritiques peu solubles apparaissent sur les plaques. La cristallisation, provoquant une augmentation de la résistance interne de la batterie, réduit le courant et la tension de décharge, ce qui entraîne des dysfonctionnements du téléphone portable. La charge des batteries à courant pulsé proposée dans l'article permet de prolonger leur durée de vie, de restaurer leur capacité et de supprimer « l'effet mémoire ». Dans ce cas, il n’y a ni surcharge ni surchauffe de la batterie. Dans les intervalles entre les impulsions de courant de charge, la batterie est déchargée avec un courant de 0,2 à 5 % de sa capacité. L'amplitude du courant de charge dans une impulsion atteint cinq fois le courant moyen, ce qui permet de « pomper » de l'énergie dans la batterie en très peu de temps (0,1...1 ms) et accélère la restauration de ses caractéristiques de performance. La consommation d'énergie lors de la charge en courant continu et pulsé est presque la même, mais dans ce dernier cas, la température du boîtier n'augmente pas, car une impulsion courte et une pause suffisamment longue entre les impulsions permettent à la température de baisser en temps opportun. Le courant de charge moyen de la batterie ne dépasse pas la valeur recommandée par le fabricant. Pour maintenir la période de garantie, le temps de charge doit également être conforme aux recommandations d'usine. Le circuit du chargeur est illustré à la Fig. 1. L'appareil comprend une minuterie numérique sur la puce DD2, qui est un compteur binaire de 14 bits. Le compteur est réinitialisé (mettant tous les bits à zéro) lorsqu'un niveau haut apparaît à l'entrée de réinitialisation R (broche 11) de DD2. Le compteur est incrémenté du front négatif de l'impulsion d'horloge.
Les impulsions d'horloge sont générées par un multivibrateur sur les éléments DD1.1 et DD1.2, qui effectuent des opérations logiques 2OR-NOT. Un niveau élevé à la sortie de chaque élément se produit lorsque ses deux entrées sont faibles. La résistance variable R2 modifie la fréquence des impulsions d'horloge et. d'où le temps de charge de la batterie. Le fonctionnement du compteur DD2 est indiqué par la LED HL1. A l'application de la tension d'alimentation, il s'allume, à la fin du comptage de la 8ème impulsion il s'éteint, et après 8 impulsions il se rallume, etc. Les impulsions de sortie du compteur DD2 via un inverseur sur l'élément DD1.3 sont transmises à la minuterie analogique DA1, fonctionnant en mode multivibrateur contrôlé. Ce mode vous permet de générer des impulsions à la sortie 3 de DA1 en synchronisation avec l'état de DD2. La durée des impulsions du multivibrateur dépend principalement des résistances R5, R6 et de la capacité du condensateur C3. Dans l'état initial, la sortie 3 du temporisateur DA1 est à l'état haut, le transistor VT1 est ouvert et le courant de charge est fourni à la batterie GB1. Lorsque le condensateur C3 est chargé à travers les résistances R5 et R6, la tension aux broches 2 et 6 de DA1 augmente, et lorsqu'elle atteint un niveau de 1/0,69 Un après le temps t5=6(R3+R2)C3, la minuterie commute et apparaît au niveau bas de la broche 3, le transistor se ferme et le courant de charge s'arrête. Le transistor de décharge interne DA1 à l'entrée 7 pendant le temps t2=0,69R6 C3 décharge le condensateur C3 au niveau de 1/3 Un, le comparateur inférieur à l'entrée 2 fait revenir le déclencheur interne à son état d'origine et le condensateur C3 est à nouveau chargé. Le cycle se répète. La résistance R6 vous permet de régler le courant requis lors du chargement de la batterie. La durée des impulsions à la sortie du multivibrateur DA1 avec les valeurs indiquées des éléments est de 3,5...35 s, ce qui correspond à une fréquence de 1,2.0.12 Hz. Les résistances R8 et R9 créent une polarisation initiale basée sur le transistor VT1, la résistance R10 dans le circuit collecteur limite le courant d'impulsion, réduisant ainsi le risque de claquage du transistor VT1. L'indication de surcharge se fait sur la LED HL4 avec une résistance de limitation de courant R12. Dans le circuit émetteur VT1, pour contrôler la polarité de connexion de la batterie GB1, deux LED HL2 et HL3 (verte et rouge) sont installées dos à dos en parallèle. Si la polarité de la batterie est incorrecte, la LED rouge HL3 s'allume, et si la polarité de la batterie est correcte, la LED verte HL2 s'allume, qui sert en outre de circuit de décharge de la batterie. Pour surveiller le courant de charge, utilisez l'ampèremètre PA1, dont les lectures peuvent être utilisées pour juger du courant de charge moyen. La broche 5 de DA1 est connectée au diviseur de tension interne du temporisateur et est utilisée pour contrôler la fréquence d'impulsion de DA1. A la fin du comptage, un niveau haut apparaît à la sortie (broche 3) de DD2, qui est inversé par l'élément DD1.3 et «0» de sa sortie commute DA1 de sorte que la fréquence d'impulsion à la sortie 3 DA1 chute. Le courant de charge de la batterie est considérablement réduit et le chargeur passe en mode tampon pour charger GB1 avec un courant faible. Cela vous permet de maintenir la batterie en état de fonctionnement pendant une longue période sans la surcharger. Un niveau de haute tension de la sortie 3 de DD2 va également à l'entrée 6 de l'élément DD1.2 et arrête le multivibrateur sur les éléments DD1.1 et DD1.2. Les impulsions de comptage cessent d'arriver à l'entrée. Du compteur DD2. Pour redémarrer le multivibrateur, réinitialisez le compteur à l'aide du bouton SA1 « Reset » ou coupez l'alimentation pendant quelques secondes. L'étage de sortie du transistor VT1 du circuit est alimenté directement par l'unité de puissance du transformateur T1, du pont de diodes VD1 et du condensateur C4. Les microcircuits sont alimentés via un stabilisateur de tension sur la puce DA2. La tension accrue sur le condensateur C4 par rapport à la tension de la batterie en cours de charge permet la formation de courtes impulsions de courant de grande amplitude pour supprimer la cristallisation des électrodes. La plupart des éléments de mémoire sont placés sur un circuit imprimé mesurant 96x38 mm (Fig. 2), qui est fixé à l'intérieur du boîtier.
Le boîtier a été utilisé en usine, type BP-1. Un transformateur de type TN ou TPP avec une tension de sortie de 2x12.2x15 V et un courant de charge admissible de 1...1,5 A est installé sur le plateau du boîtier. Des bornes de commutation, un ampèremètre, des LED et des régulateurs sont installés sur le panneau avant de l'appareil. Le branchement de la batterie au chargeur se fait à l'aide de pinces à linge. Le bloc de diodes VD1 correspond à deux diodes impulsionnelles de type KD213B. La puce DD1 est remplaçable par KR1561LE5, 564LE5, CD4001B ; DD2 - sur CD4020, CD4040, K561IE20A, la minuterie analogique DA1 est remplacée par KR1006VI1, le stabilisateur DA2 - par KR142EN8A(G). Vous pouvez utiliser le D333 ou le KT8116 comme transistor de sortie. Résistances faible puissance - C2-29, C2-34, R10 - type RWR-7W, 2R00JSYC ou C5-37V, variable - SPO ou SPD. Condensateurs - KM. La configuration de l'appareil doit commencer par une vérification approfondie du circuit pour détecter les erreurs. Lorsque la tension d'alimentation est appliquée (sans batterie), les LED HL1 et HL2 doivent s'allumer. Lorsque la batterie est connectée, la LED HL2 peut s'allumer avec une luminosité accrue ; en cas d'"inversion de polarité" (mauvaise polarité de la batterie), la LED rouge HL3 doit s'allumer. Le régulateur R6 règle le courant de charge de la batterie sur la plaque signalétique. à l'aide de l'ampèremètre (1/10 de la capacité indiquée sur le boîtier), du régulateur R2 - le temps de charge conseillé. Avec une résistance minimale R2, un niveau haut à la sortie 3 de DD2 devrait apparaître au bout de 60 minutes, avec un maximum au bout de 600 minutes. Ces valeurs sont ajustées en sélectionnant la résistance R1. Une fois la charge terminée, il est recommandé de vérifier le courant de décharge de la batterie et de déterminer la résistance interne. Auteur : V.Konovalov, Irkoutsk
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