Limiteur de décharge de batterie amélioré. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Le limiteur de décharge déconnecte la charge de la batterie lorsque la tension descend en dessous d'un seuil prédéfini. Une description d'un dispositif dans un but similaire est publiée dans [1]. Cependant, il n'a pas d'hystérésis de seuil. En conséquence, lorsque la tension de la batterie sous charge est inférieure au seuil et sans charge - plus, l'appareil se déconnecte et connecte périodiquement la charge jusqu'à ce que la tension de la batterie sans charge soit inférieure au seuil. Le dispositif proposé ne présente pas cet inconvénient puisque sa conception prévoit une hystérésis du seuil de réponse.

Fig. 1

Le circuit du limiteur de décharge est illustré à la fig. 1. Il se compose de deux éléments principaux - une puce de régulateur de tension parallèle DA1 et un transistor à effet de champ à commutation de canal p à courant élevé VT1. Le microcircuit DA1 est utilisé comme comparateur [2], qui contrôle la tension de la batterie, le transistor VT1 est utilisé comme interrupteur électronique qui coupe le circuit d'alimentation de la charge.

L'appareil fonctionne comme suit. Un courant ne dépassant pas 1 mA circule dans la puce DA0,5. indépendante de la tension à son entrée de commande, tant qu'elle est inférieure au seuil d'amorçage du microcircuit (environ 2,5 V). Lorsque la tension à l'entrée de commande dépasse le seuil d'activation du microcircuit, le courant qui le traverse augmentera considérablement

Le seuil de fonctionnement du dispositif est fixé par une résistance d'ajustement R1. La tension contrôlée est fournie à l'entrée de commande du microcircuit via le filtre passe-bas R3C2 afin que l'appareil réponde à la valeur moyenne de la tension d'alimentation et non à ses variations instantanées. Plus la capacité du condensateur C2 est grande, moins il est sensible aux ondulations de cette tension.

Lorsque la tension de la batterie dépasse le seuil défini, quelques milliampères de courant traversent le microcircuit, la chute de tension aux bornes de la résistance R2 est suffisante pour maintenir le transistor VT1 à l'état ouvert, la charge est donc connectée à la batterie. Du fait que la résistance du canal ouvert du transistor VT1 est de centièmes d'ohm, la perte de tension sur celui-ci, même à un courant de plusieurs ampères, est faible.

Lorsque la tension de la batterie devient inférieure au seuil défini, le courant traversant le microcircuit chutera, la tension aux bornes de la résistance R2 sera insuffisante pour ouvrir le transistor VT1, à la suite de quoi il se fermera et interrompra le circuit d'alimentation de charge. Lorsqu'une batterie déchargée est connectée, le transistor VT1 restera généralement fermé.

Pour que la commutation se fasse plus clairement, une rétroaction positive est introduite dans l'appareil via la résistance R4. De ce fait, l'appareil présente une hystérésis : la charge est déconnectée à une tension d'alimentation inférieure à sa connexion. La valeur de l'hystérésis peut être ajustée en sélectionnant la résistance R4. Pour les calibres indiqués dans le diagramme, l'hystérésis était de 0,4 V à une tension d'alimentation de 9 V et de 0,6 V à une tension d'alimentation de 12 V. Si la tension d'alimentation est inférieure au seuil de réponse et augmente, alors la tension à l'entrée de commande du microcircuit augmente également. Mais comme la charge est désexcitée, la tension à l'entrée de commande provient de la résistance moteur R1 à travers le diviseur R3R4. Par conséquent, la charge est connectée à une tension sur le moteur de la résistance R1, supérieure de plusieurs centaines de millivolts au seuil d'amorçage du microcircuit.

Lorsque le courant à travers le microcircuit commence à croître, le transistor VT1 s'ouvre et une tension apparaît à la sortie. À travers la résistance R4, il entre dans l'entrée de commande du microcircuit, la tension sur celui-ci augmente, ce qui conduit au fait que le courant qui le traverse augmente encore plus et, finalement, le transistor VT1 s'ouvre complètement. Lorsque la tension d'alimentation diminue, le processus inverse se produit.

Étant donné que le transistor à effet de champ VT1 commence à s'ouvrir à une tension grille-source de 2,5 ... 3 V, l'appareil peut fonctionner dans la plage de tension d'alimentation de 5 ... 7 V à 20 V. Il peut utiliser la puce TL431 , dont les numéros de broches dans le schéma sont indiqués entre parenthèses, commutant des transistors avec des canapés p de la liste donnée dans [3], résistance ajustable SPZ-19, constantes - MLT, C2-33, condensateur d'oxyde - K50-35, non polaire - K10-17.

Fig. 2

Lors de l'utilisation de pièces de petite taille pour le montage en surface, les dimensions de l'appareil peuvent être réduites. Pour un exemple sur la fig. La figure 2 montre un schéma du circuit imprimé utilisant la puce TL431CD dans le boîtier SO-8 et le transistor IRLML6402P dans le boîtier SOT-23. Ce transistor a une résistance de canal à l'état passant de 0,06 ohm et un faible courant de fuite à l'état passant (plusieurs microampères). Il fournit une commutation de courant jusqu'à 2...3 A. Résistance ajustable R1 - POZ3AN. Condensateur à oxyde - tantale importé taille D. Résistances - P1-12.

Le réglage s'effectue avec une charge réelle et une batterie. Avant de s'allumer pour la première fois, le moteur de la résistance d'accord R1 est réglé sur la position inférieure selon le schéma. La résistance R2 est choisie de sorte que lorsque la puce DA1 est éteinte, le transistor VT1 est fermé, et lorsqu'il est allumé, il est ouvert. Le seuil est défini par le moteur de la résistance d'accord R1 et son hystérésis est définie par la sélection de la résistance R4. Il convient de noter que ces ajustements sont interdépendants, il peut donc être nécessaire de les répéter un par un pour atteindre les paramètres requis. La valeur d'hystérésis est réglée de sorte que lorsque la tension de la batterie chute, la charge est déconnectée sans reconnexion.

littérature

1. Nechaev I. Limiteur de décharge de la batterie. - Radio, 2004, n° 6, p. 38.
2. Nechaev I. Application inhabituelle du microcircuit KR142EN19A. - Radio, 2003, n° 5, p. 53, 54.
3. Puissants transistors de commutation à effet de champ d'International Rectifier. - Radio, 2001, n° 5, p. 45.

Auteur : I. Nechaev

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