Chargeur universel et bloc d'alimentation. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Pour éliminer les conséquences des processus temporaires négatifs dans les batteries Ni-MN (AC) utilisées pour alimenter divers équipements, dont le tonomètre UB-201, il est nécessaire d'effectuer des cycles de charge-décharge d'entraînement périodiques pour maintenir l'uniformité des propriétés physiques de les structures situées à l'intérieur du courant alternatif lui-même, pour lesquelles vous avez besoin d'un dispositif chargeur-décharge.

L'une des options possibles pour fabriquer un dispositif de charge-décharge simple est donnée dans [1]. Un chargeur universel et un bloc d'alimentation (UZPU) plus complexes sont proposés pour le tensiomètre automatique OMRON M2 Basic, modèle UB-201, qui peut fonctionner dans les modes de base suivants :

• mode de charge dynamique de la batterie pendant l'alternance positive de la tension d'alimentation avec un courant de charge fixe stable de 100 mA avec une fréquence de 25 Hz :
• mode de décharge dynamique de la batterie (entraînement) pendant l'alternance négative de la tension d'alimentation avec une fréquence de 25 Hz, courant de décharge 10 mA :
• mode de décharge statique de la batterie avec un courant de décharge stable de 100 mA :
• mode source réseau pour alimenter le tonomètre, qui y est connecté via un connecteur standard :
• mode lampe avec deux sous-modes : fonctionnement de la source lumineuse à partir de piles (utilisation d'une batterie de tonomètre ou de piles galvaniques) et fonctionnement de la source lumineuse à partir d'un réseau 220 V/50 Hz ;
• multi-mode, dispose de deux sous-modes commutables, lorsqu'une batterie ou une source réseau est utilisée simultanément pour faire fonctionner le tonomètre et la lampe ;
• Mode source DC pour alimenter des appareils externes avec une puissance de 4...5 W.

Fig. 1

Le schéma de l'UZPU est illustré à la Fig. 1. Il se compose d'un transformateur réseau T1, de deux redresseurs sur une diode VD3 et d'un pont de diodes VD4, de deux stabilisateurs de courant sur les transistors VT1 et VT5, d'un stabilisateur de tension de compensation sur les transistors VT2-VT4. Un redresseur demi-onde basé sur la diode VD3 permet d'organiser un mode dynamique pulsé de charge de la batterie, ou plutôt un mode cycle de charge/décharge dynamique avec un rapport de durée de 10/1. Le circuit du chargeur est constitué des éléments R1, R3, VD1, VD2 et VT1.

Une caractéristique de son circuit est l'utilisation de la LED VD2 comme source de tension de référence, dont l'utilisation, grâce au TKSN positif, permet non seulement d'améliorer le TKSN global de l'appareil, mais également d'obtenir une indication de son fonctionnement, puisque la LED ne s'allumera que lorsque la batterie en charge est connectée (ce qui indique la présence de tous les contacts entre les batteries dans la cassette dans laquelle elles sont installées pour le chargement). La diode VD1 sert à protéger la LED VD2 d'une éventuelle application de tension inverse.

Le schéma fonctionne comme suit. Pendant l'alternance positive de la tension d'alimentation, la valeur du courant traversant le stabilisateur de courant est de 112 mA, dont 12 mA sont branchés à la chaîne R5VD10VD9 et 100 mA à la charge de la batterie. Pendant la demi-onde négative, la batterie se décharge avec un courant de 12 mA à travers le circuit R5VD10VD9. La LED VD9, en plus de l'élément de charge lors d'une décharge dynamique, sert également d'indication lumineuse de la présence d'une décharge dynamique. La diode VD6 empêche la batterie de se décharger à travers les éléments stabilisateurs de courant de charge lorsque l'alimentation secteur est coupée.

Le circuit du dispositif de décharge est complètement similaire au circuit du chargeur et se compose d'un stabilisateur de courant sur VT5 et d'une charge de LED blanches VD11-VD13 et VD16, VD17, connectées en parallèle. Le courant total traversant la charge est de 100 mA.

Une caractéristique du circuit est que la LED de référence VD8 du stabilisateur de courant de décharge s'éteint lorsque la tension sur la batterie descend en dessous de 4,0 V, ce qui indique la fin du processus de décharge. Il convient de noter qu'il y a encore une certaine lueur provenant des cristaux des LED blanches VD11-VD13 et VD16.

La mesure de la tension sur la batterie pendant la décharge est possible en connectant un voltmètre externe aux contacts du connecteur XS1.1 et XS1.3. Pour alimenter le tonomètre à partir du secteur, un stabilisateur de tension de compensation sur VT2-VT4 est utilisé. Une caractéristique de la conception du circuit d'un tel stabilisateur de tension est la présence d'un effet déclencheur en cas de court-circuit à la sortie (à un courant supérieur à 0,7 A).

Pour protéger le circuit électrique du tonomètre contre le dépassement de la tension d'alimentation, un dispositif est prévu sur les éléments R9, VD14, VD15, VS1, qui est un analogue d'un élément de seuil (dinistor) avec une tension de commutation de 6,7 V. Lorsqu'une tension le dépassement de cette valeur apparaît à la sortie du secteur, l'élément de seuil ouvre et ferme la sortie du stabilisateur de tension, ce qui, à son tour, devrait le faire passer à l'état fermé. Si la transition E-K du transistor de régulation VT4 est rompue, alors cet état du dispositif provoque la destruction du fusible FU1.

La batterie de l'UZPU peut être dans trois états : en charge, simplement en stockage et en mode décharge avec un courant stable (sous-mode « lampe »).

Construction et détails

Le transformateur T1 est monté sur un noyau magnétique en acier de transformateur Sh14x58.

L'enroulement I du transformateur T1 comporte 1716 tours de fil PETV d'un diamètre de 0,15 mm, l'enroulement II comporte 78 tours de fil PETV d'un diamètre de 0,7 mm. Le courant « à vide » du transformateur dans la version de l'auteur est de 7 mA. Vous pouvez également utiliser un transformateur prêt à l'emploi avec une tension de sortie de 10 V et un courant de 0,7 A.

Résistances fixes type MLT, puissance conforme à la Fig. 1. Résistance variable R7 type SP5-2. Condensateurs à oxyde de type K50-35. Condensateur C2 type K73-17.

Les commutateurs de mode SA1 MT-1 ont deux positions et le SA2 importé a trois positions avec un neutre central.

Le panneau avant a des dimensions de 87x55 mm et est en fibre de verre d'une épaisseur de 1,2 mm. Le couvercle UZPU est en tôle d'acier d'une épaisseur de 0,35 mm et a des dimensions de 87x95x55 mm. La partie inférieure du corps est en contreplaqué de 5 mm d'épaisseur. Les éléments du boîtier sont reliés entre eux à l'aide de vis de 10 mm de long.

Le transistor VT4 est installé sur un radiateur en aluminium d'une superficie de 150 cm2 sans joint isolant. Les transistors VT1 et VT5 de type 2SA1837 sont utilisés dans les stabilisateurs de courant pour des raisons de commodité de conception, car ils ont un boîtier en plastique, ce qui leur permet d'être montés sur le même radiateur que le transistor VT4 sans entretoises isolantes. En l'absence de tels transistors, vous pouvez utiliser des transistors domestiques des marques KT814-KT816, qui devront être fixés au corps du radiateur via un joint en mica.

Fig. 2

L'apparence de l'UZPU sans couvercle est illustrée à la Fig. 2 et assemblée - sur la photo au début de l'article.

réglage

Stabilisateur de courant de charge

Vous devez d’abord régler le courant via la source de tension de référence LED VD2. Pour ce faire, le circuit R3VD1VD2, en parallèle avec les diodes dont un condensateur auxiliaire de 100 μF 16 V est temporairement connecté, doit être déconnecté du circuit stabilisateur de courant de charge et connecté en série via un milliampèremètre à la cathode de la diode VD3 . En sélectionnant la résistance R3, réglez le courant dans le circuit à 10 mA. Débranchez le condensateur auxiliaire.

Au lieu de la résistance R1, vous devez allumer temporairement une résistance variable bobinée d'une résistance de 20 Ohms, après l'avoir préalablement réglée sur la résistance maximale, et connecter le stabilisateur de courant à la cathode de la diode VD3. Connectez un ampèremètre entre le collecteur VT1 et la cathode de la diode VD6.

Allumez la source d’alimentation. Dans ce cas, la LED VD2 doit s'allumer et l'ampèremètre doit afficher une certaine valeur de courant. En diminuant la résistance de la résistance variable temporaire, réglez la valeur du courant dans le circuit à 112 mA. Lorsque le milliampèremètre est éteint, la LED VD2 doit s'éteindre.

Vous devez maintenant régler le courant dans le circuit de décharge, pour lequel vous devez déconnecter le circuit R5VD9VD10 du circuit, connecter un milliampèremètre en série avec celui-ci et lui appliquer une tension continue de 5,6 V (1,4 Vx4) à partir d'une source CC auxiliaire. dans la polarité appropriée. En sélectionnant la résistance R5, réglez le courant dans le circuit à 12 mA. Rétablissez toutes les connexions du circuit.

Le réglage du stabilisateur de courant de décharge s'effectue de la même manière que la méthode ci-dessus pour régler le stabilisateur de courant de charge, conformément aux valeurs​​indiquées sur la Fig. 1.

Remarque sur le réglage : les LED des sources de tension de référence des stabilisateurs de courant mentionnés ne doivent pas s'allumer lorsque la charge est éteinte.

Fig. 3

La mise en place d'une source de tension stabilisée consiste à régler une tension de sortie de 7 V à l'aide d'une résistance variable R6 et un courant traversant l'élément de support (diode VD7) de 17...20 mA à l'aide d'une résistance R6, ainsi qu'à vérifier le fonctionnement de son circuit en mode court-circuit (0,7 ...0,8 A).

littérature

1. Yolkin S.A. Dispositif chargeur-décharge avec fonctions de charge et décharge indépendantes Électrique. - 2011. - N°9. - P.52.

Auteur : Sergueï Yolkine

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