Testeur de batterie radio portable. Schéma, description

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Testeur de batterie radio portable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques

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Alors que je travaillais comme ingénieur en communication, j'ai rencontré le problème suivant. Dans l'entreprise où je travaille, plusieurs dizaines de stations de radio portables sont en service. Ils sont équipés de batteries rechargeables Ni-Cd, Ni-MH ou Li-ion de 7,2 V. Il arrive que vous ayez besoin d'estimer la capacité réelle de ces batteries, mais le matériel pour cela n'est pas fourni. Pour résoudre ce problème, j'ai conçu et fabriqué un testeur de batterie basé sur le microcontrôleur PIC16F688.

Le principe de fonctionnement du testeur est basé sur la décharge de la batterie avec un courant fixe, la mesure de sa durée puis le calcul de la capacité. Des informations sur la capacité de la batterie sont affichées sur l'écran LCD.

Le testeur ne charge pas, mais décharge uniquement la batterie (la charge se fait dans un chargeur standard). Il est alimenté par la tension de la batterie testée, il ne nécessite donc pas de source d'alimentation externe. Pour vérifier la batterie, placez-la simplement avec les contacts vers le bas sur l'appareil. La décharge commencera automatiquement. Si la batterie n'est pas chargée, l'appareil affichera l'exigence : "Charger la batterie". Il n'y a pas de commandes ou d'interrupteurs.

En cours de décharge, l'appareil affiche la valeur actuelle de la tension de la batterie sur l'écran LCD. A la fin de la décharge, l'indicateur affiche la capacité de la batterie en milliampères-heures et la LED rouge clignote.

Le circuit du testeur est illustré à la fig. 1. Une source de courant stable est assemblée sur le transistor à effet de champ VT2 et l'amplificateur opérationnel DA1.1, qui peut être ajusté par la résistance d'accord R3. Après avoir assemblé le testeur, il est nécessaire de régler ce courant sur 1 A aussi précisément que possible, la précision des lectures de l'instrument en dépend.

Riz. 1. Circuit testeur (cliquez pour agrandir)

Le transistor VT1, après la configuration initiale des broches du microcontrôleur, est ouvert et relie la grille du transistor VT2 à un fil commun. Lorsque le programme définit un niveau bas sur la broche RA5 du microcontrôleur, le circuit reliant la grille du transistor VT2 au fil commun s'ouvre, ce qui active la source d'un courant de décharge stable.

Le connecteur XP1 du testeur sert uniquement à la programmation du microcontrôleur. La tension de la batterie est fournie à l'entrée du convertisseur analogique-numérique (sortie AN3 du microcontrôleur) à travers le diviseur résistif R6R7. Une sélection de la résistance R8 définit le contraste LCD optimal. Au lieu de la LED HL1, vous pouvez installer un émetteur de son piézoélectrique avec un générateur intégré. Dans ce cas, pour régler le volume sonore souhaité, vous devrez sélectionner une résistance R10.

Le stabilisateur linéaire LM2940CSX-5.0 peut être remplacé par un autre avec une tension de sortie de 5 V et avec une petite chute de tension admissible entre l'entrée et la sortie - pas plus de 0,8 V. Par exemple, KF1158EN501A. Étant donné que le stabilisateur fonctionne avec un petit courant de charge, le dissipateur de chaleur n'est pas nécessaire.

Le microcontrôleur active le courant de décharge avec des impulsions d'une durée de 4 s. Les pauses entre eux sont de 2 s. Ce mode de décharge de la batterie simule les conditions réelles de son fonctionnement. Lorsque le courant de décharge est activé, la tension sur la batterie est mesurée et comparée à une valeur seuil de 6 V. Lorsqu'elle atteint le seuil spécifié, la décharge de la batterie se termine et sa capacité est calculée.

Structurellement, l'appareil est assemblé sur une plaque métallique, dans laquelle un trou est découpé pour une carte en matériau isolant avec des contacts à ressort (connecteur XS1, selon le schéma de la Fig. 1). La carte est fixée sur la face arrière de la plaque par rapport à la batterie et sert à connecter la batterie au testeur.

Sur la même plaque, deux coins métalliques sont installés, formant un siège pour la batterie testée. Après l'installation, il est fixé avec un élastique en caoutchouc, ce qui assure une connexion fiable avec les contacts de la carte.

Un dessin de la carte de circuit imprimé de l'appareil et l'emplacement des pièces sur celle-ci sont illustrés à la fig. 2. Cette carte est également fixée sur la plaque métallique mentionnée ci-dessus. Le transistor à effet de champ VT2 est équipé d'un dissipateur thermique conçu pour une dissipation de puissance de 8 watts.

Riz. 2. Dessin de la carte de circuit imprimé de l'appareil et emplacement des pièces dessus

Cependant, il ne faut pas installer ce dissipateur thermique trop près de la batterie testée, afin qu'il ne la chauffe pas lors de la décharge.

L'indicateur HG1 est fixé sur une plaque métallique à côté du siège de la batterie et connecté à la carte de circuit imprimé de l'appareil avec un faisceau de neuf fils.

Fichier PCB au format Sprint Layout 5.0 et programme de microcontrôleur : ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/testerAB.zip

Auteur : S. Tomilov

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